将至少一个非立体照相机转换为立体照相机的制作方法
【专利说明】将至少一个非立体照相机转换为立体照相机
交叉引用
本专利申请要求享有由Rose等人于2013年10月16日递交的、名称为“Convers1n ofat Least One Non-Stereo Camera into a Stereo Camera” 的美国专利申请N0.14/055，157的优先权，该申请已经被转让给本申请的受让人。
【背景技术】
概括地说，下面的内容涉及立体照相机，并且更为具体地说，涉及将至少一个非立体照相机转换为立体照相机。
非立体照相机在时间上从单个视角捕获单个图像。当前，当非立体照相机用于捕获立体照片时，用户可以从第一视角捕获场景的第一图像，并在之后将照相机移动到第二位置以从另一视角捕获该场景的另一图像。然而，内置照相机的移动设备的立体图像处理软件并不知道照相机移动的距离。因此，对于立体图像处理软件来说，没有可用的绝对比例因子，而且确定重构的场景的比例可能会是困难的。对于缺少绝对比例因子的目前的解决方案包括尝试在场景的图像中识别公共目标，其中该公共目标具有已知的大小(例如，DVD封面、信用卡、电源插座等)。于是，可以基于该目标的已知大小来计算比例因子。对于缺少绝对比例因子的目前的另一解决方案包括将加速计作为惯性导航系统来使用，以估计相同场景的被捕获图像之间的位移。然而，当前的这些解决方案都没有提供用于在重构场景中使用的绝对比例因子。
【发明内容】
所描述的特征总体上涉及用于将非立体照相机转换为立体照相机的一个或多个改进的方法、装置和/或设备。该方法、装置和/或设备使用至少一个光学元件来临时性地改变第一非立体照相机的有效位置和有效方位。该至少一个光学元件将第一非立体照相机的有效位置距第二非立体照相机的有效位置位移了预定距离，而第一非立体照相机的有效方位使得第一非立体照相机的视野与第二非立体照相机的视野重叠。
在第一组示例性实施例中，描述了用于将非立体照相机转换为立体照相机的方法。在一种配置中，可以使用至少一个光学元件来临时性地改变第一非立体照相机的有效位置和有效方位。所改变的有效位置可以距第二非立体照相机的有效位置位移了预定距离，并且所改变的有效方位可以向所述第一非立体照相机提供与所述第二非立体照相机的视野重叠的视野。可以使用所述至少一个光学元件来通过所述第一非立体照相机捕获第一图像。可以通过所述第二非立体照相机捕获第二图像。所述第二图像可以具有距所述第一图像的参照系(frame of reference)位移了所述预定距离的参照系。
在某些例子中，所述至少一个光学元件可以临时性地将所述第一非立体照相机的所述有效位置和所述第二非立体照相机的有效位置之间的位移固定为所述预定距离。
在某些例子中，所述至少一个光学元件可以包括用于向所述第一非立体照相机反射所述第一图像的镜子。 在某些例子中，所述至少一个光学元件可以包括用于将所述第一图像聚焦在所述第一非立体照相机处的透镜。
在某些例子中，所述至少一个光学元件可以包括用于向所述第一非立体照相机传播所述第一图像的光导管。
在某些例子中，可以将所述至少一个光学元件附着到包括所述第一非立体照相机和所述第二非立体照相机的移动设备上。
在某些例子中，可以将所述至少一个光学元件卡合到包括所述第一非立体照相机和所述第二非立体照相机的移动设备上。
在某些例子中，所述第一非立体照相机可以包括移动设备的前置照相机，以及所述第二非立体照相机可以包括所述移动设备的后置照相机。
在某些例子中，所述第一图像和所述第二图像是同时被捕获的。
在某些例子中，可以按下按钮以发起对所述第一图像和所述第二图像二者的捕获。在这样的例子中，按下所述按钮可以使得移动设备至少部分地基于所述第一图像的所述参照系和所述第二图像的所述参照系之间的所述预定距离来计算所述第一图像和所述第二图像中的至少一个公共目标的大小。按下所述按钮还可以使得所述移动设备至少部分地基于所计算的所述第一图像和所述第二图像中的所述至少一个公共目标的大小来执行对场景的数学重构。
在某些例子中，可以使用所述至少一个光学元件来临时性地将所述第一非立体照相机的所述视野分裂为第一和第二重叠的视野。
在某些例子中，可以使用所述至少一个光学元件来临时性地将所述第二非立体照相机的所述视野分裂为第一和第二重叠的视野。
在第二组示例性实施例中，描述了用于将非立体照相机转换为立体照相机的装置。在一种配置中，所述装置可以包括用于捕获第一图像的单元；用于捕获第二图像的单元；以及用于在捕获所述第一图像时临时性地改变所述用于捕获所述第一图像的单元的有效位置和有效方位的光学单元。所述第二图像可以具有距所述第一图像的参照系位移了预定距离的参照系。所述用于捕获所述第一图像的单元的所改变的有效位置可以距所述用于捕获所述第二图像的单元的有效位置位移了所述预定距离，并且所改变的有效方位可以向所述用于捕获第一图像的单元提供与所述用于捕获所述第二图像的单元的视野重叠的视野。
在某些例子中，所述装置可以包括用于实现上面参考第一组示例性实施例的方法描述的一个或多个方面的单元。
在第三组示例性实施例中，描述了用于将非立体照相机转换为立体照相机的另一装置。在一种配置中，所述装置可以包括第一非立体照相机，用于捕获第一图像;第二非立体照相机，用于捕获第二图像；以及至少一个光学元件，用于在捕获所述第一图像期间临时性地改变所述第一非立体照相机的有效位置和有效方位。所述第二图像可以具有距所述第一图像的参照系位移了预定距离的参照系。所述第一非立体照相机的所改变的有效位置可以距所述第二非立体照相机的有效位置位移了所述预定距离，并且所改变的有效方位可以向所述第一非立体照相机提供与所述第二非立体照相机的视野重叠的视野。
在某些例子中，指令还可以由处理器可执行以实现上面参考第一组示例性实施例的方法描述的一个或多个方面。 在第四组示例性实施例中，描述了用于将非立体照相机转换为立体照相机的设备。在一种配置中，所述设备可以包括至少一个光学元件，其用于在捕获第一图像期间临时性地改变第一非立体照相机的有效位置和有效方位；以及至少一个附着构件，其被配置为将所述至少一个光学元件附着到包括所述第一非立体照相机和所述第二非立体照相机的移动设备上。所改变的有效位置可以距第二非立体照相机的有效位置位移了预定距离，并且所改变的有效方位可以向所述第一非立体照相机提供与所述第二非立体照相机的视野重叠的视野。
在某些例子中，所述至少一个附着构件可以包括至少一个偏置构件，其被配置为将所述至少一个光学元件卡合到包括所述第一非立体照相机和所述第二非立体照相机的移动设备上。
在某些例子中，所述第一非立体照相机可以包括移动设备的前置照相机；以及所述第二非立体照相机可以包括所述移动设备的后置照相机。
在某些例子中，所述至少一个光学元件可以包括用于向所述第一非立体照相机反射所述第一图像的镜子。
在某些例子中，所述至少一个光学元件可以包括用于将所述第一图像聚焦在所述第一非立体照相机处的透镜。
在某些例子中，所述至少一个光学元件可以包括用于向所述第一非立体照相机传播所述第一图像的光导管。
通过下面的【具体实施方式】、权利要求书以及附图，本文所描述的方法和装置的进一步适用范围将变得显而易见。仅仅通过示例的方式给出了【具体实施方式】和特定例子，这是因为对于本领域普通技术人员来说，落入本说明书的精神和范围之内的各种改变和修改将变得显而易见。
【附图说明】
通过参照下面的附图，可以实现对于本发明的性质和优点的进一步理解。在附图中，类似的部件或特征可以具有相同的附图标记。此外，相同类型的各个部件可以通过在附图标记之后加上破折号以及用于区分相似部件的第二标记来进行区分。如果在说明书中仅使用了第一附图标记，则该描述可适用于具有相同的第一附图标记的任何一个类似部件，而不管第二附图标记如何。
图1是无线通信系统的例子的方框图；
图2是根据各种实施例的具有非立体照相机模块和立体照相机模块的移动设备的例子的方框图；
图3是根据各种实施例的具有第一和第二非立体照相机和立体照相机模块的移动设备的例子的方框图；
图4是根据各种实施例的具有非立体照相机和立体照相机模块的移动设备的例子的方框图；
图5是根据各种实施例的具有带有远程处理管理器的立体照相机模块的移动设备的例子的方框图；
图6是根据各种实施例的移动设备的例子的方框图； 图7A和图7B分别示出了具有前置照相机和后置照相机的移动设备的前视图和后视图； 图8A示出了至少一个光学元件附着其上的移动设备的侧视图；
图SB示出了至少一个光学元件附着其上的移动设备的底视图；
图9示出了至少一个光学元件附着其上的移动设备的另一侧视图；
图10是用于将非立体照相机转换为立体照相机的方法的流程图；
图11是用于将非立体照相机转换为立体照相机的另一方法的流程图；以及图12是用于将非立体照相机转换为立体照相机的方法的流程图。
【具体实施方式】
描述了一个或多个非立体照相机到立体照相机的转换。如前所述，非立体照相机可以用于通过从第一视角捕获场景的第一图像、并且然后将该非立体照相机移动到第二位置以从另一视角捕获该场景的另一图像，来捕获立体照片。然而，内置了照相机的移动设备的立体图像处理软件并不知道照相机移动的距离。因此，对于立体图像处理软件来说，没有可用的绝对比例因子。
目前可用的智能电话通常具有两个照相机一一前置照相机和后置照相机。由于这些照相机是朝向相反的方向的，所以它们是非立体照相机。然而，如果光学器件可改变这些照相机中的一个照相机的有效位置和有效方位，则前置和后置非立体照相机可以被提供重叠的视野，从而使得可以将非立体照相机转换为立体照相机。如果光学器件是从智能电话上可拆卸的，则可以附着该光学器件以临时性地改变这些照相机中的一个照相机的有效位置和有效方位，并在之后当用户不想要使用立体照相机时将其分离。本文描述的光学元件也可以被附着到具有单个非立体照相机的设备上，以便将该单个非立体照相机转换为立体照相机。
首先参考图1，方框图示出了包括至少一个移动设备105的无线通信系统100的例子。移动设备105可以是多种类型的设备中的任意一种，诸如蜂窝电话、智能电话、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、照相机、游戏设备、电子阅读器、平板计算机、便携式数字音乐播放器，或用于传递声音和/或数据的另一移动设备，或上述的任意组合。在一些实