专利名称：一种支持三维互动的摄像头及系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及图像采集和图像处理技术领域。
背景技术：
随着三维图像、立体视觉、模式识别等图像技术的不断发展，人们可以以越来越低的成本实现三维成像、立体视觉检测以及模式识别，同时将这一领域的新的技术应用到更多的其他方面。现有的三维摄像头大多采用两个单摄像头简单拼凑的方式，将两个摄像头简单的平行放置在一起来采集两幅平面图像，用户只能观看三维图像，但无法基于三维图像实现互动，用户体验效果不佳，且两个单摄像头彼此独立工作，误差较大，三维图像显示效果不佳。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，提供一种支持三维互动的摄像头及系统，能够在原有的三维摄像头基础上，以较小的成本向用户提供基于三维图像实现互动的功能，优化了用户的体验效果。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种支持三维互动的摄像头，包括两个感光器件，水平间隔一预设距离放置，用于从不同角度采集目标图像；图像同步采集电路，与所述两个感光器件均相连，用于触发所述两个感光器件同时采集图像，输出从不同角度采集到的目标图像；视差计算电路，与所述图像同步采集模块相连，用于接收目标图像，据以计算并输出视差图像；传输接口，与所述图像同步采集电路和所述视差计算电路均相连，用于接收目标图像和视差图像，并输出。进一步地，上述摄像头还可具有以下特点还包括畸变校正电路，位于所述图像同步采集电路和所述视差计算电路之间，以及所述图像同步采集电路和所述传输接口之间，用于接收目标图像，对由于所述两个感光器件的摆放位置偏离预期位置引起的目标图像的误差进行校正。进一步地，上述摄像头还可具有以下特点对于不具有畸变校正电路的摄像头，还包括原始图像压缩电路，位于所述图像同步采集电路和传输接口之间，用于对目标图像进行压缩处理，然后输出至所述传输接口 ；和/或视差图像压缩电路，位于所述视差计算电路和传输接口之间，用于对视差图像进行压缩处理，然后输出至所述传输接口。进一步地，上述摄像头还可具有以下特点
3[0018]对于具有畸变校正电路的摄像头，还包括原始图像压缩电路，位于所述畸变校正电路和传输接口之间，用于对校正后的目标图像进行压缩处理，然后输出至所述传输接口 ；和/或视差图像压缩电路，位于所述视差计算电路和传输接口之间，用于对校正后的视差图像进行压缩处理，然后输出至所述传输接口。为了解决上述技术问题，本实用新型还提供了一种支持三维互动的系统，包括如上所述的摄像头，用于采集目标图像，据以计算视差图像，输出目标图像和视差图像；上位机驱动装置，具有与所述摄像头匹配的传输接口，从所述摄像头接收目标图像和视差图像，根据目标图像进行三维显示，将视差图像反馈给应用程序做三维互动。本实用新型提供的一种支持三维互动的摄像头及系统，在原有的三维摄像头基础上，以较小的成本向用户提供基于三维图像实现互动的功能，优化了用户的体验效果，且优化了三维图像显示效果。说明书附图
图1是本实用新型实施例一种支持三维互动的摄像头结构示意图；图2是本实用新型实施例一种支持三维互动的系统结构示意图；图3是本实用新型实施例上位机驱动装置的工作流程示意图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。 本实用新型的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本实用新型的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“实用新型” 来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的实用新型，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个实用新型或实用新型构思。第一实施例参见图1，该图示出了本实用新型实施例一种支持三维互动的摄像头，包括两个感光器件，水平间隔一预设距离放置，用于从不同角度采集目标图像。所述感光器件可以采用例如CMOS传感器。图像同步采集电路，与所述两个感光器件均相连，用于触发所述两个感光器件同时采集图像，输出从不同角度采集到的目标图像。视差计算电路，与所述图像同步采集模块相连，用于接收目标图像，据以计算并输出视差图像。传输接口，与所述图像同步采集电路和所述视差计算电路均相连，用于接收目标图像和视差图像，并输出。所述传输接口可以采用例如USB接口，或者网络传输接口等。本实用新型实施例提供的摄像头，采用图像同步采集电路控制2个感光器件以实现图像采集，确保了目标图像采集的同步性，进而确保了三维显示的效果；增加了视差计算电路，提供视差数据，从而为三维互动业务提供可能；视差计算电路采用专用芯片实现，运算速度快，相对于由上位机侧通过软件算法计算视差的做法而言，处理速度更快，且为支持三维互动功能而对上位机进行硬件改进在实现时并不现实。由于视差计算需要两个感光器件完全位于同一水平面上，并且高度，倾角等参数完全一致，这一点在生产环节无法保证，因此，较佳地，本实用新型设计加入畸变矫正模块， 将由于两个感光器件摆放不一致而引起的图像变形矫正为理想值，从而得到精确的视差图，以供后续交互使用。S卩，设计畸变校正电路，位于所述图像同步采集电路和所述视差计算电路之间，以及所述图像同步采集电路和所述传输接口之间，用于从所述图像同步采集电路接收目标图像，对由于所述两个感光器件的摆放位置偏离预期位置引起的目标图像的误差进行校正， 将校正后的目标图像分别输出至所述视差计算电路和所述传输接口。由于采用畸变校正电路，使得输入视差计算电路的目标图像为校正后的目标图像，有效确保了视差计算的准确性；且，使得由所述传输接口输出的目标图像为校正后的目标图像，有效确保了目标图像进行三维显示时的显示效果。考虑到数据传输速度，尤其是采用网络传输时的速度，为了减少时延，较佳地，还需要对输出的数据进行压缩后再输出。SP，还需要设计图像压缩电路，其中对于不存在畸变校正电路的摄像头(图中未示出):设计原始图像压缩电路，位于所述图像同步采集电路和传输接口之间，用于对目标图像进行压缩处理，然后输出至所述传输接口 ；和/或设计视差图像压缩电路，位于所述视差计算电路和传输接口之间，用于对视差图像进行压缩处理，然后输出至所述传输接口。对于存在畸变校正电路的摄像头设计原始图像压缩电路，位于所述畸变校正电路和传输接口之间，用于对校正后的目标图像进行压缩处理，然后输出至所述传输接口 ；和/或设计视差图像压缩电路，位于所述视差计算电路和传输接口之间，用于对校正后的视差图像进行压缩处理，然后输出至所述传输接口。第二实施例参见图2，该图示出了本实用新型实施例一种支持三维互动的系统，包括支持三维互动的摄像头，用于从不同角度同时采集目标图像，据以计算视差图像， 输出所述目标图像和所述视差图像。所述支持三维互动的摄像头的结构参见第一实施例， 此处不再赘述。上位机驱动装置，具有与所述摄像头匹配的传输接口，从所述摄像头接收目标图像和视差图像，将目标图像合成三维图像并显示，将视差图像反馈给应用程序做三维互动。 例如，当运行视频聊天应用时，采集使用者的目标图像和视差图像，形成的具有视差信息的三维图像，双方可以感知对方的动作，实现例如虚拟握手等交互动作。其中，所述上位机驱动装置的工作流程参见图3。本实用新型实施例提供的支持三维互动的系统，以较小的成本即可实现三维互动功能，且增强了三维显示的视觉效果，提高了用户的使用体验效果。根据所述公开的实施例，可以使得本领域技术人员能够实现或者使用本实用新型。对于本领域技术人员来说，这些实施例的各种修改是显而易见的，并且这里定义的总体原理也可以在不脱离本实用新型的范围和主旨的基础上应用于其他实施例。以上所述的实施例仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种支持三维互动的摄像头，其特征在于，包括两个感光器件，水平间隔一预设距离放置，用于从不同角度采集目标图像；图像同步采集电路，与所述两个感光器件均相连，用于触发所述两个感光器件同时采集图像，输出从不同角度采集到的目标图像；视差计算电路，与所述图像同步采集模块相连，用于接收目标图像，据以计算并输出视差图像；传输接口，与所述图像同步采集电路和所述视差计算电路均相连，用于接收目标图像和视差图像，并输出。
2.如权利要求1所述的摄像头，其特征在于，还包括畸变校正电路，位于所述图像同步采集电路和所述视差计算电路之间，以及所述图像同步采集电路和所述传输接口之间，用于接收目标图像，对由于所述两个感光器件的摆放位置偏离预期位置引起的目标图像的误差进行校正。
3.如权利要求1所述的摄像头，其特征在于，还包括原始图像压缩电路，位于所述图像同步采集电路和传输接口之间，用于对目标图像进行压缩处理，然后输出至所述传输接口 ；和/或视差图像压缩电路，位于所述视差计算电路和传输接口之间，用于对视差图像进行压缩处理，然后输出至所述传输接口。
4.如权利要求2所述的摄像头，其特征在于，还包括原始图像压缩电路，位于所述畸变校正电路和传输接口之间，用于对校正后的目标图像进行压缩处理，然后输出至所述传输接口 ；和/或视差图像压缩电路，位于所述视差计算电路和传输接口之间，用于对校正后的视差图像进行压缩处理，然后输出至所述传输接口。
5.一种支持三维互动的系统，其特征在于，包括如权利要求1-4中任何一项所述的摄像头；上位机驱动装置，具有与所述摄像头匹配的传输接口，从所述摄像头接收目标图像和视差图像，根据目标图像进行三维显示，将视差图像反馈给应用程序做三维互动。
专利摘要本实用新型提供了一种支持三维互动的摄像头及系统，该摄像头包括两个感光器件，水平间隔一预设距离放置，用于从不同角度采集目标图像；图像同步采集电路，与所述两个感光器件均相连，用于触发所述两个感光器件同时采集图像，输出从不同角度采集到的目标图像；视差计算电路，与所述图像同步采集模块相连，用于接收目标图像，据以计算并输出视差图像；传输接口，与所述图像同步采集电路和所述视差计算电路均相连，用于接收目标图像和视差图像，并输出。该摄像头在原有的三维摄像头基础上，以较小的成本向用户提供基于三维图像实现互动的功能，优化了用户的体验效果。
文档编号G06F3/01GK202268982SQ20112043200
公开日2012年6月6日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者王嘉, 鲍东山 申请人:北京新岸线网络技术有限公司