专利名称：一种变形数码立体照相器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于数码立体照相与显示技术领域，具体涉及一种变形数码立体照相O
背景技术：
基于柱透镜光栅面板的立体显示技术是一个传统的方法，其基本原理是利用多镜 头相机获取不同视点相同的景物图像(体视图)，或者用单镜头进行多次拍摄获得不同视 点相同的景物图像照片(仅适用于静止景物)，然后用光栅对不同视点的体视图进行取样 得到条状视图，最后将所有条状视图再合成为一幅图像，要求合成图像上的竖条纹画面交 替，并且不同方位之二维图像上相应位置的画面相同。此合成图像经覆盖适当结构的透明 柱透镜光栅面板后即可观察到立体图像。在一种简化的立体照相机中，采用一种叫做立体照相器的附加装置，与单镜头相 机配套即可获得两个不同视点的图像。所谓立体照相器实际上是由棱镜组成的折反系统， 它可以把来自同一景物不同视点的光进行折反，并通过同一镜头将不同视点的图像成像在 像面不同区域，从而获得体视图对。这种技术相对于多镜头立体相机，由于仅仅在普通相机 上增加了一个附件，因而更容易推广。其缺点是视窗减少为原来一半。随着计算机以及光电技术的发展，现在的摄像普遍采用数码技术，由此出现了多 镜头数码立体照相机，但其成像和显示原理和上述大同小异，不同之处仅仅在于记录图像 的载体由感光胶片变成了数字记录。数码记录方式的好处在于便于通过计算机进行合成体 视图，而且便于在覆盖柱透镜板的电子屏幕上进行立体显示。多镜头数码立体相机的缺点 是成本高，不便于携带。由光学成像获取不同视点体视图的方法得知，在合成图像时，必须对所有体视图 进行采样，如果体视图数为N，则采样后的图像信息只有原来的N分之一。由于光学照相的 分辨率比较高，这种信息的浪费一般不会影响最后的结果。但是，对于数码摄像而言，一般 照相装置的感光元件分辨率都是有限的，充分利用成像器件的像素数，是提高成像质量的 重要途径。所以，在立体数码照相系列实用新型中，除了分时拍摄的情况以外，尚未见到单 镜头分域成像系统，因为单镜头立体分域成像不仅视窗减少为原来一半，而且浪费了宝贵 的像素数。例如一台为3872X2592高分辨率的数码相机，分域体视图大小为1936X2592， 经过采样所使用的像素数为968X2592，合成的图像像素数为1936X2592。即最后的显示 的立体图像的像素数只有相机像素的一半。发明内容本实用新型针对现有技术的缺陷，即多镜头相机的高成本和单镜头相机视场小的 缺点，提供了一种变形数码立体照相器，具有较低成本的同时具备良好的视场。本实用新型的技术路线是一种变形数码立体照相器，其特征在于所述照相器包含由两个通道横向变形光组组成的视点变形取景器。所述光组内含柱面透镜组和反射镜。所述光组从前端到后端依次为凸柱透镜、反射镜和凹柱透镜，在弧矢截面形成伽 利略式望远镜系统。所述视点变形取景器配有用于体视图合成的视图合成模块。所述凹柱透镜由两个光组共享。所述凸柱透镜的焦距为凹柱透镜焦距的两倍。本实用新型通过所设计视点变形取景器来实现低成本和大视窗的立体显示的目 标将“视点变形取景器”附加于普通数码相机的镜头之前进行体视图的拍摄，视点分 光器由两通道横向变形光组构成；每一通道由一片柱凸透镜和两片反射镜构成，两通道共享一个凹柱透镜，从而形 成两个折反型弧矢方向的伽利略望远镜系统；由于使用柱透镜，当光束入射时，从系统出射的光在水平方向和垂直方向得到不 同比例压缩，再经相机镜头成像，再成像面上形成两个变形的体视图，每个体视图在水平方 向和垂直方向放大倍数不同；然后利用视图合成模块对每一个体视图水平相邻像素间插零，插零后，体视图水 平方向恢复原比例，再将两个插零后的体视图错位叠加，得到合成图像。在合成图像上覆盖 适当的柱透镜光栅板即可实现裸眼立体显示。本实用新型由于实现了在水平方向压缩成像，在进行视图合成时，不需要在视图 中采样，而是采用插零的方法得到光栅视图，同时又使变形图像到了复原，这样就充分的利 用了感光元件的分辨率，增加了当镜头立体照相的视窗。
图1为本实用新型视点变形取景器结构示意图图2为本实用新型变形镜组的弧矢截面光路示意图图3为本实用新型变形镜组的子午截面光路示意图图4为本实用新型左通道实际光路示意图图5为本实用新型其中1和6为相同规格的凸柱透镜；2，3，7，8为平面反光镜；4是凹柱透镜；5是 相机标准接口。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的描述。本实用新型通过所设计视点变形取景器来实现低成本和大视窗的立体显示的目 标将“视点变形取景器”附加于普通数码相机的镜头之前进行体视图的拍摄，视点分 光器由两通道横向变形光组构成，如图1所示；每一通道由一片柱凸透镜和两片反射镜构成，两通道共享一个凹柱透镜，从而形成两个折反型弧矢方向的伽利略望远镜系统；图2和3分别为弧矢截面和子午截面等效光 路图，图4为左通道实际光路图。由于使用柱透镜，当光束入射时，从系统出射的光在水平方向和垂直方向得到不 同比例压缩，再经相机镜头成像，再成像面上形成两个变形的体视图，每个体视图在水平方 向和垂直方向放大倍数不同；然后利用视图合成模块对每一个体视图水平相邻像素间插零，插零后，体视图水 平方向恢复原比例，再将两个插零后的体视图错位叠加，得到合成图像。在合成图像上覆盖 适当的柱透镜光栅板即可实现裸眼立体显示。本实用新型由于实现了在水平方向压缩成像，在进行视图合成时，不需要在视图 中采样，而是采用插零的方法得到光栅视图，同时又使变形图像到了复原，这样就充分的利 用了感光元件的分辨率，增加了当镜头立体照相的视窗。
权利要求1.一种变形数码立体照相器，其特征在于所述照相器包含由两个通道横向变形光组组 成的视点变形取景器。
2.根据权利要求1所述的照相器，其特征在于所述光组内含柱面透镜组和反射镜。
3.根据权利要求1所述的照相器，其特征在于所述光组从前端到后端依次为凸柱透 镜、反射镜和凹柱透镜，在弧矢截面形成伽利略式望远镜系统。
4.根据权利要求1所述的照相器，其特征在于所述视点变形取景器配有用于体视图合 成的视图合成模块。
5.根据权利要求3所述的照相器，其特征在于所述凹柱透镜由两个光组共享。
6.根据权利要求3所述的照相器，其特征在于所述凸柱透镜的焦距为凹柱透镜焦距的 两倍。
专利摘要本实用新型属于数码立体照相与显示技术领域，具体涉及一种变形数码立体照相器，具有较低成本的同时具备良好的视场。其特征在于所述照相器包含由两个通道横向变形光组组成的视点变形取景器。本实用新型由于实现了在水平方向压缩成像，在进行视图合成时，不需要在视图中采样，而是采用插零的方法得到光栅视图，同时又使变形图像到了复原，这样就充分的利用了感光元件的分辨率，增加了当镜头立体照相的视窗。
文档编号G03B35/08GK201828766SQ20102056147
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者周冲, 施逸乐, 李勇, 王辉, 金洪震 申请人:浙江师范大学