专利名称：3d自动会聚照相机的制作方法
技术领域：
本发明涉及立体成像系统，并且更具体地，涉及用在这种立体成像系统中的自动地会聚图像。
背景技术：
立体成像系统向用户的左眼和右眼提供了不同图像的同步呈现。由左眼和右眼进行的这些不同图像的对准在任何立体成像系统的发展中都是重要因素。一些传统的系统包括其中操作者在显示单元上选择输入成像因素的手动对准，诸如，照相机视野以及会聚距离。在这些系统中，立体显示器可以被设计为通过自动地移动显示器组件或者对于操作者提供关于允许精确地手动对准的可视反馈，辅助将显示器几何尺寸正确地对准，以使得成像几何尺寸匹配。一些已有的自动对准技术包括在左眼和右眼图像屏幕上提供左对准图案和右对准图案，并且调整显示器来通过移动屏幕的显示元件来进行会聚。
发明内容
提供了本发明的实施例来将用在立体照相机系统中的多个图像自动地会聚。在一个实施方式中，公开了一种将用在立体照相机系统中的多个图像自动地会聚的方法，该立体照相机系统包括多个2D照相机。该方法包括从多个2D照相机中的每一者接收焦距；通过使用从多个2D照相机接收的焦距来计算立体照相机系统的系统焦距；使用所计算的立体照相机系统的系统焦距来确定所关注的中心；从多个2D照相机接收多个图像，其中，通过使用焦距由多个2D照相机中的每一者产生多个图像中的每一者；以及对多个图像进行裁剪，以将多个2D照相机的视野方向调整为会聚到所关注的中心。在另一个实施方式中，公开了一种用于自动地会聚多个图像的立体照相机系统。 该系统包括包括第一 2D照相机和第二 2D照相机的多个2D照相机，其中，第一 2D照相机包括拍摄多个图像中的第一图像并将其投射到第一图像传感器上的第一透镜，并且第二 2D 照相机包括拍摄多个图像中的第二图像并将其投射到第二图像传感器上的第二透镜；以及处理器被构造为(1)从多个2D照相机接收焦距并对其进行处理，以计算立体照相机系统的系统焦距；(2)使用所计算的立体照相机系统的系统焦距来确定所关注的中心；以及(3) 接收多个图像并对其进行裁剪，以将多个2D照相机的视野方向调整为会聚到所关注的中心。在另一个实施方式中，公开了一种用于自动地会聚多个图像的立体照相机系统。 该系统包括多个2D照相机，每个2D照相机包括拍摄图像并将其投射到图像传感器上的透镜；并且处理器被构造为(1)竖直地裁剪多个图像，以调整多个2D照相机中的透镜的偏心；(2)接收并处理多个图像的焦距，以计算立体照相机系统的系统焦距；(3)使用所计算的立体照相机系统的系统焦距来确定所关注的中心；以及(4)接收多个图像并对其进行裁剪，以将多个2D照相机的视野方向调整为会聚到所关注的中心。在另一个实施方式中，公开了一种计算机可读存储介质，其存储用于将用在立体照相机系统中的多个图像自动地会聚的计算机程序，该立体照相机系统包括多个2D照相机。该计算机程序包括可执行指令，这些指令使得计算机从多个2D照相机中的每一者接收焦距；通过使用从多个2D照相机接收的焦距来计算立体照相机系统的系统焦距；使用所计算的立体照相机系统的系统焦距来确定所关注的中心；接收并裁剪多个图像，以将多个 2D照相机的视野方向调整为会聚到所关注的中心。在阅读以下的详细描述和附图之后，本领域技术人员将会更加容易明白本发明的其他特征和优点。
图1示出了根据本发明的一个实施方式的、包括两个2D照相机的立体(例如，3D) 照相机系统的示意图，并且每个2D照相机具有传感器透镜组合。图2示出了图1中示出的立体照相机系统的另一个视图，但是包括通过裁剪而提供的视野和有效传感器宽度。图3示出了图1的立体照相机系统，其示出了会聚光学中心线。图4示出了图1的立体照相机系统，其进一步示出了对图像进行机械会聚的另一种技术。图5示出了根据本发明的另一个实施方式的立体照相机系统。图6是示出了根据本发明的一个实施方式将多个图像自动地会聚的技术的流程图，其可以被用在立体照相机系统中。图7是根据本发明的一个实施方式的、提供多个图像的自动地会聚的立体照相机系统的框图。图8A示出了计算机系统和用户的示意图。图8B是示出了主持立体照相机处理系统的计算机系统的功能框图。图9示出了根据本发明的可选实施例的包括两个2D照相机的立体照相机系统的示意图。图10示出了通过竖直地移动或滑动图像传感器而变的可能的每只眼睛的视野的竖直调整的可选实施方式。图11是示出了根据可选实施方式的将多个图像自动地会聚的技术的流程图。
具体实施例方式这里公开的特定实施方式用于将用在立体成像系统中的图像自动地会聚。在阅读说明书之后，将会明白如何以各种可选实施方式以及可选应用来实施本发明。然而，虽然将会在这里描述本发明的各种实施方式，应该理解这些实施方式仅是通过是理性的方式提供的，而不是限制性的。因此，各种替换实施例的具体描述不应被理解为限制本发明的范围和外延。图1示出了包括两个2D照相机110、120的立体(例如，3D)照相机系统100的示意图，每个2D照相机具有传感器透镜组合。虽然图1的示意性实施方式示出了构造为单个透镜与单个传感器的组合的“照相机”，但是在其他实施方式中，术语“照相机”可以被用来指代在单个单元或壳体中的多个透镜/传感器组合。
2D照相机110包括透镜112和图像传感器114。透镜112拍摄具有光学中心线116 的视野并将其投射到图像传感器114上。2D照相机120包括透镜122和图像传感器124。 透镜122拍摄具有光学中心线126的视野并将其投射到图像传感器IM上。2D照相机110 的光学中心线116被构造为从2D照相机120的光学中心线1 偏移瞳孔间距150(例如， 约6到7厘米)。因此，在一个实施方式中，2D照相机110被构造为拍摄并输出用于左眼的图像，而2D照相机120被构造为拍摄并输出用于右眼的图像。在图1的图示实施方式中， 立体照相机系统100也包括被构造为自动地会聚由2D照相机110、120拍摄的两个图像的处理器130。在图1和图2中示出的一个实施方式中，图像传感器114、124从光学中心线218、 2 水平地偏置。在其他实施方式中，图像传感器不偏置。在图示实施例中，图像传感器114 向左偏置以提供全宽度210，而图像传感器124向右偏置以提供全宽度220。因此，每个传感器110或120的全部视野216或2 相对于透镜112或122的光学中心线218或2 水平对称。为了产生以光学中心线(例如，218、2观)为中心的图像，图像可以被水平地裁剪， 以提供平行视野214、224。例如，投射到图像传感器114上的图像被“右裁剪”，以提供具有相应的平行视野214的有效传感器宽度212。因此，术语“右裁剪”指的是在投射到图像传感器114上的图像的左侧上裁剪掉条带。此外，投射到图像传感器IM上的图像被“左裁剪”，以提供具有相应的平行视野224的有效传感器宽度222。因此，术语“左裁剪”指的是在投射到图像传感器1 上的图像的右侧上裁剪掉条带。一般来说，在离瞳孔间距的中央的远侧上裁剪掉条带以聚焦在远的目标，而在离瞳孔间距的中央的近侧上裁剪掉条带以聚焦在近的目标上。因此，光学中心线218、2观对应于具有基本零会聚的平行视线。很有趣地注意到裁剪区域限定了照相机的标称分辨度。在其他实施方式中，图像可以被裁剪为除了水平方向之外的图像，以在单个3D图像中(例如，对角地)提供多个图像的会聚。图3示出了具有会聚光学中心线318、3 的立体照相机系统100。在图3的图示实施方式中，通过调整由图像传感器拍摄的图像的裁剪，而不是通过调整照相机110、120的透镜，来将中心线318、3观控制为会聚。如上所述，对图像进行对称的裁剪可以改变图像的视野和光学中心线。例如，由图像传感器114拍摄的图像被左裁剪，以提供具有相应的“会聚”视野314的有效传感器宽度312。此外，由图像传感器IM拍摄的图像被右裁剪，以提供具有相应的“会聚”视野324的有效传感器宽度322。在图4中，立体照相机系统100提供了将由两个2D照相机110、120产生的图像自动地会聚，每个2D照相机具有传感器透镜的组合。图像的自动会聚涉及使用从两个图像传感器透镜组合接收的焦距确定所关注的中心和深度平面。可以使用自动聚焦机构、由照相机操作者进行的手动聚焦或者在照相机外部的其他聚焦和/或测量装置来确定焦距。在一个实施方式中，每个2D照相机产生图像以及包括焦距的元数据。之后从所接收的元数据提取焦距。在一个实施方式中，通过对两个照相机110、120的焦距进行平均来确定所关注的中心。在其他实施方式中，通过在两个照相机110、120之间的中央处测量透镜(未示出) 的焦距来确定所关注的中心。因此，通过使得自动会聚由照相机的焦距驱动，可以将所关注的中心保持在立体图像(例如，3D图像)的屏幕深度处。此外，这允许3D视频中的剪切或淡入淡出对于观察者的眼睛舒适。在图4的图示实施方式中，通过数字地调整两个图像的裁剪的水平位置而不是通过透镜的移动，将两个照相机110、120的观察方向控制为会聚到所关注的中心处。例如，投射到图像传感器114上的图像可以被右裁剪以平行视野214(有效传感器宽度212)聚焦在正前方(沿着中心线218)的远的目标上，或者可以被左裁剪以“会聚的”视野314(有效传感器宽度312)聚焦在沿着“会聚”中心线318更接近的目标上。此外，投射到图像传感器 124上的图像可以被左裁剪以平行视野224(有效传感器宽度222)聚焦在正前方(沿着中心线228)的远的目标上，或者可以被左裁剪以“会聚的”视野324(有效传感器宽度322)聚焦在沿着“会聚”中心线328更接近的目标上。在图9中示出的可选实施方式中，通过滑动或移动图像传感器904、908的水平位置，将两个照相机902、906的观察方向控制为会聚到所关注的中心处。例如，对于照相机 902，图像被投射到宽度延伸通过972和974的图像传感器904，以平行视野932 (有效传感器宽度952)聚焦在正前方(沿着中心线920)的远的目标上。通过将图像传感器904向左移动或滑动以将有效传感器宽度从952滑动到954，可以将焦点沿着具有“会聚”视野934 的“会聚”中心线922调整为更接近目标。从照相机906，图像被投射到图像传感器908上， 该图像传感器908的宽度延伸经过980和982，以利用平行视野942 (利用有效传感器宽度 962)聚焦到在正前方(沿着中心线924)的远的目标。通过将图像传感器908向右移动或滑动以将有效传感器宽度从962滑动到964，可以将焦点沿着具有“会聚”视野944的“会聚”中心线926调整为更接近目标。图5示出了根据本发明的另一个实施方式的立体照相机系统500。虽然图5仅示出了一个2D照相机510，但是由透镜512投射到传感器514上的图像的数字处理被相等地应用到另一个2D照相机(未示出)。在图5的图示实施方式中，通过使用在竖直尺寸上类似地加大的传感器并且通过数字地调整裁剪的竖直位置，可以数字地进行每只眼的视野的调整。例如，图像可以被(1)中央裁剪(提供有效传感器宽度522)以将全部视野536向下调整到竖直视野534 ； (2)上裁剪(提供有效传感器宽度524)以将全部视野536向下调整到竖直视野530 ；或者(3)下裁剪(提供有效传感器宽度526)以将全部视野536向下调整到竖直视野532。与使用上述(水平和/或竖直)裁剪技术的立体照相机系统500 (在图5中示出) 类似的系统可以被用来控制光学中心线，以调整在变焦期间引起位置变化的透镜偏心。水平地和/或竖直地对每只眼的视野数字地进行调整的能力使得照相机系统能够补偿由透镜偏心引起的位置变化。在该实施方式中，因为透镜偏心主要引起竖直位置变化，所以图像的竖直裁剪被调整，以补偿透镜偏心。然而，除了竖直裁剪之外，图像的水平裁剪可以被用来补偿引起水平位置变化的透镜偏心。在一个实施方式中，使用对于在不同变焦水平下的透镜限定的裁剪值的查找表，照相机系统校正任何透镜偏心。裁剪值包括校正透镜偏心所需的水平和/或竖直裁剪值。图10示出了根据可选(代替图5)实施方式的立体照相机系统1000。在图10的图示实施方式中，通过使得图像传感器1014竖直地移动或滑动，可以数字地进行每个眼的视野的调整。例如，图像传感器1014可以移动到(1)中央(提供有效传感器宽度1022)， 以将全部视野1036向下调整到竖直视野1034 ； (2)上方(提供有效传感器宽度1024)以将全部视野1036向下调整到竖直视野1030 ；或者C3)下方(提供有效传感器宽度10 )以将全部视野1036向下调整到竖直视野1032。与使用(水平和/或竖直地)滑动图像传感器的上述技术的(在图10中示出的) 立体照相机系统1000类似的系统可以被用来控制光学中心线，以调整在变焦期间引起位置变化的透镜的偏心。水平地和/或竖直地对每只眼的视野数字地进行调整的能力使得照相机系统能够补偿由透镜偏心引起的位置变化。在该实施方式中，因为透镜偏心主要引起竖直位置变化，所以图像传感器的竖直滑动被调整，以补偿透镜偏心。然而，除了竖直滑动之外，图像传感器的水平滑动可以被用来补偿引起水平位置变化的透镜偏心。在一个实施方式中，通过使用对于在不同变焦水平下的透镜限定的传感器滑动值的查找表，照相机系统校正任何透镜偏心。图6是示出了根据本发明的一个实施方式将多个图像自动会聚的技术的流程图 600。在一个实施方式中，多个图像被自动地会聚为单个立体图像。在图6的图实施方式中， 在框610处，通过使用来自2D照相机的图像的焦距计算立体照相机系统的系统焦距。在一个实施方式中，由立体照相机系统的处理器从2D照相机接收焦距信息。通过在框610中的结果，在框612处确定所关注的中心以及深度平面。在一个实施方式中，通过对两个2D照相机的焦距进行平均来确定所关注的中心。因此，通过使得自动会聚由照相机的焦距驱动，可以将所关注的中心保持在立体图像(例如，3D图像)中的屏幕深度处。一旦确定了所关注的中心，在框614处接收已经由2D照相机聚焦的多个图像。之后通过在框616处如上所述地裁剪所接收到的2D图像，来将2D照相机的视野的方向调整为会聚到所关注的中心。如上所述，上述(水平和/或竖直的)裁剪技术可以被用来控制光学中心线，以调整在变焦期间引起位置变化的透镜的偏心。水平地和/或竖直地对每只眼的视野进行数字调整的能力使得照相机系统能够补偿由透镜偏心引起的位置变化。在一个实施方式中，在框618处，通过使用对于在任何水平的变焦下的透镜限定的裁剪值的查找表，照相机系统校正任何透镜偏心。裁剪值包括校正透镜偏心所需的水平和/或竖直裁剪值。图11是示出了根据可选实施方式的将多个图像自动会聚的技术的流程图1100。 在图11的图示实施方式中，在框1110处，通过使用来自2D照相机的图像的焦距来计算立体照相机系统的系统焦距。在一个实施方式中，由立体照相机系统的处理器从2D照相机接收焦距信息。通过在框1110中计算的结果，在框1112处确定所关注的中心和深度平面。在一个实施方式中，通过对两个2D照相机的焦距进行平均来确定所关注的中心。因此，通过使得自动会聚由照相机的焦距驱动，可以将所关注的中心保持在立体图像(例如，3D图像)中的屏幕深度处。一旦确定了所关注的中心，在框1114处接收已经由2D照相机聚焦的多个图像。之后通过在框1116处如上所述地滑动2D照相机中的图像传感器，来将2D照相机的视野的方向调整为聚到所关注的中心。如上所述，上述(水平和/或竖直的)滑动图像传感器的技术可以被用来控制光学中心线，以调整在变焦期间引起位置变化的透镜的偏心。水平地和/或竖直地对每只眼的视野进行调整的能力使得照相机系统能够补偿由透镜偏心引起的位置变化。在一个实施方式中，在框1118处，通过使用对于在任何水平的变焦下的透镜限定的传感器滑动值的查找表，照相机系统校正任何透镜偏心。滑动值包括校正透镜偏心所需的水平和/或竖直滑动值。图7是根据本发明的一个实施方式的、提供多个图像的自动会聚的立体照相机系统700的框图。在一个实施方式中，多个图像被自动地会聚到单个立体图像。立体照相机系统700包括两个2D照相机710、720以及处理器730。2D照相机710包括拍摄图像并将其投射到图像传感器714上的透镜712。2D照相机720包括拍摄图像并将其投射到图像传感器724上的透镜722。在图7的图示实施方式中，来自2D照相机710、720的图像的焦距由处理器730接收和处理，以计算立体照相机系统700的焦距。处理器730之后从所计算的立体照相机系统700的焦距确定所关注的中心以及深度平面。在一个实施方式中，所关注的中心，通过对两个2D照相机的焦距进行平均来确定所关注的中心。因此，通过使得自动会聚由照相机的焦距驱动，可以将所关注的中心保持在立体图像(例如，3D图像)中的屏幕深度处。在一个实施方式中，一旦确定了所关注的中心，如上所述，处理器730被构造为通过计算用于对2D图像进行裁剪的裁剪值，来将2D照相机710、720的视野的方向调整为会聚到所关注的中心。在可选实施例中，处理器730被构造为通过计算可以被用来对图像传感器714、724进行滑动的滑动值，来将2D照相机710、720的视野的方向调整为会聚到所关注的中心。此外，处理器730可以执行(水平和/或竖直的)裁剪或滑动，以控制光学中心线来调整在变焦期间引起位置变化的透镜偏心。水平地和/或竖直地对每只眼的视野数字地进行调整的能力使得照相机系统能够补偿由透镜偏心引起的位置变化。在一个实施方式中，处理器730使用对于在不同变焦水平下的透镜限定的裁剪或滑动值的查找表来校正任何透镜偏心图8A示出了计算机系统800和用户802的示意图。用户802使用计算机系统800 来执行多个图像的自动会聚。计算机系统800存储并计算立体照相机处理系统890。图8B是示出了主持立体照相机处理系统890的计算机系统800的功能框图。控制器810是可编程处理器并且控制计算机系统800及其组件的操作。控制器810从存储器 820或者内嵌控制器存储器(未示出)装载指令(例如，以计算机程序的形式)，并且执行这些指令来控制系统。在其执行过程中，控制器810作为软件系统来提供立体照相机处理系统890，诸如提供自动会聚计算(例如，确定使用裁剪或移动，并且确定如何裁剪图像数据或滑动图像传感器)。或者，该服务可以在控制器810或计算机系统800中被实施为独立的硬件组件。存储器820存储由计算机系统800的其他组件临时使用的数据。在一个实施方式中，存储器820被实施为RAM。在一个实施方式中，存储器820也包括长期或永久存储器，诸如闪存和/或ROM。存储器830临时地或长期存储由计算机系统800的其他组件使用的数据，诸如用于存储由立体照相机处理系统890使用的数据。在一个实施方式中，存储器830是硬盘驱动器。
介质装置840接收可移除介质并且读取介质和/或将数据写入所插入的介质。在一个实施方式中，例如，媒体装置840是光盘驱动器。用户接口 850包括用于接受来自计算机系统800的用户输入以及向用户提供信息的组件。在一个实施方式中，用户接口 850包括键盘、鼠标、音频扬声器和显示器。控制器 810使用来自用户的输入来调整计算机系统800的操作。I/O接口 860包括一个或多个I/O端口，以连接到相应的I/O装置，诸如外部存储或追加装置(例如，印刷机或PDA)。在一个实施方式中，I/O接口 860的端口例如包括以下端口 USB端口、PCMCIA端口、串行端口和/或并行端口。在另一个实施方式中，I/O接口 860包括用于与外部装置无线地通信的无线接口。网络接口 870包括有线和/或无线网络连接，诸如支持以太网连接的RJ-45或 “Wi-Fi”接口(包括但不局限于802. 11)。计算机系统800包括以附加硬件和以及计算机系统为代表的软件(例如，电源、冷却、操作系统)，尽管这些组件在图8B中为了清楚而未示出。在另一个实施方式中，可以使用计算机系统的不同构造(例如，不同的总线或存储构造或多处理器构造)。提供所公开的实施方式的以上描述以使得本领域技术人员制造或使用本发明。对于这些实施方式的各种修改易于由本领域技术人员理解，并且这里描述的一般原理可以应用到其他实施方式，而不超出本发明的精神和范围。因此，附加的实施方式和变化也可以在本发明的范围内。例如，使用两个偏置的图像传感器来讨论图示实施方式。在其他实施方式中，传感器不偏置，但是使得图像被裁剪(该实施方式将会类似地也使用多个图像传感器材料)。类似地，虽然图示的实施方式讨论了将两个2D图像回绝道单个立体图像中，但是两个以上的2D图像可以被会聚到所得到的立体图像中。此外，可以理解这里提供的描述和附图是由本发明宽泛地设想到的主题的代表。可以进一步理解本发明的范围完全包围对于本领域技术人员变得明显的其他实施方式并且本发明的范围相应地仅由权利要求限定。
权利要求
1.一种将用在立体照相机系统中的多个图像自动地会聚的方法，所述立体照相机系统包括多个2D照相机，所述方法包括从所述多个2D照相机中的每一者接收焦距；通过使用从所述多个2D照相机接收的所述焦距来计算所述立体照相机系统的系统焦距；使用所计算的所述立体照相机系统的系统焦距来确定所关注的中心； 从所述多个2D照相机接收所述多个图像，其中，通过使用所述焦距由所述多个2D照相机中的每一者产生所述多个图像中的每一者；以及对所述多个图像进行裁剪，以将所述多个2D照相机的视野方向调整为会聚到所关注的中心。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过使用从所述多个2D照相机接收的所述焦距来计算所述立体照相机系统的系统焦距包括对从所述多个2D照相机接收的所述焦距进行平均。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述立体照相机系统还包括处理器，其构造为对由所述多个2D照相机拍摄的所述多个图像自动地进行会聚。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个图像包括两个图像，并且其中，对所述多个图像进行裁剪包括在所述两个图像的相反侧上裁剪掉条带，以将所述两个图像的视野方向控制为会聚到所关注的中心。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述多个2D照相机包括彼此移位瞳孔间距的两个2D照相机。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述两个2D照相机中的每一者包括透镜；以及图像传感器，其中，所述图像传感器偏离所述瞳孔间距的中心。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，对所述多个图像进行裁剪包括从投射到所述两个2D照相机的图像传感器上的两个图像裁剪掉条带。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，从所述两个图像裁剪掉条带包括在离所述瞳孔间距的中心较远的那一侧上裁剪掉条带以聚焦在远的目标上，而在离所述瞳孔间距的中心较近的那一侧上裁剪掉条带以聚焦在近的目标上。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，裁剪包括水平地裁剪所述多个图像，以将所述多个2D照相机的视野方向调整为会聚到所关注的中心；以及还包括竖直地裁剪所述多个图像，以调整所述多个2D照相机中的透镜的偏心。
10.一种用于自动地会聚多个图像的立体照相机系统，所述系统包括 包括第一 2D照相机和第二 2D照相机的多个2D照相机，其中，所述第一 2D照相机包括拍摄所述多个图像中的第一图像并将其投射到第一图像传感器上的第一透镜，并且所述第二 2D照相机包括拍摄所述多个图像中的第二图像并将其投射到第二图像传感器上的第二透镜；以及处理器，被构造为(1)从所述多个2D照相机接收所述多个图像的焦距并对其进行处理，以计算所述立体照相机系统的系统焦距；(2)使用所计算的所述立体照相机系统的系统焦距来确定所关注的中心；并且(3)接收所述多个图像并对其进行裁剪，以将所述多个2D照相机的视野方向调整为会聚到所关注的中心。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述处理器被构造为通过对来自所述多个2D 照相机的所述焦距进行平均来计算所述立体照相机系统的系统焦距。
12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述处理器被构造为在所述第一图像和所述第二图像的相反侧上裁剪掉条带，以将所述第一图像和所述第二图像的视野方向控制为会聚到所关注的中心。
13.根据权利要求10所述的系统，其中，所述第一2D照相机和所述第二 2D照相机被构造为彼此移位瞳孔间距。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述第一图像传感器和所述第二图像传感器偏离所述瞳孔间距的中心。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述处理器被构造为从所述第一图像的一侧和所述第二图像的一侧裁剪掉条带。
16.根据权利要求10所述的系统，其中，所述处理器还被构造为竖直地裁剪所述多个图像，以调整所述多个2D照相机中的透镜的偏心。
17.一种用于自动地会聚多个图像的立体照相机系统，所述系统包括多个2D照相机，每个2D照相机包括拍摄图像并将其投射到图像传感器上的透镜；以及处理器，被构造为(1)竖直地裁剪所述多个图像，以调整所述多个2D照相机中的透镜的偏心；(2)接收并处理所述多个图像的焦距，以计算所述立体照相机系统的系统焦距；(3)使用所计算的所述立体照相机系统的系统焦距来确定所关注的中心；并且(4)接收所述多个图像并对其进行裁剪，以将所述多个2D照相机的视野方向调整为会聚到所关注的中心。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述处理器被构造为还水平地裁剪所述多个图像，以调整所述多个2D照相机中的透镜的偏心。
19.根据权利要求17所述的系统，其中，所述处理器被构造为通过使用对各个变焦水平的透镜限定的裁剪值的查找表，来调整所述多个2D照相机中每一者的每个透镜的偏心。
20.一种将用在立体照相机系统中的多个图像自动地会聚的方法，所述立体照相机系统包括多个2D照相机，所述方法包括从所述多个2D照相机中的每个2D照相机接收焦距，其中，每个2D照相机包括至少一个图像传感器；通过使用从所述多个2D照相机接收的焦距来计算所述立体照相机系统的系统焦距；使用所计算的所述立体照相机系统的系统焦距来确定所关注的中心；以及移动每个2D照相机中的至少一个图像传感器，以将所述多个2D照相机的视野方向调整为会聚到所关注的中心。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，移动每个2D照相机中的至少一个图像传感器包括沿着相反的方向滑动所述至少一个图像传感器，以将所述视野方向控制为会聚到所关注的中心。
22.根据权利要求20所述的方法，其中，所述多个2D照相机包括彼此移位瞳孔间距的两个2D照相机，其中，每个2D照相机包括透镜和图像传感器。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，移动每个2D照相机中的至少一个图像传感器包括将每个2D照相机中的所述图像传感器朝向所述瞳孔间距的中心向内滑动，以聚焦到远的目标上，而将每个2D照相机中的所述图像传感器远离所述瞳孔间距的中心向外滑动， 以聚焦到近的目标上。
24.根据权利要求20所述的方法，其中，移动所述至少一个图像传感器包括水平地滑动每个2D照相机的至少一个图像传感器，以将所述多个2D照相机的视野方向调整为会聚到所关注的中心；并且还包括竖直地滑动每个2D照相机的至少一个图像传感器，以调整所述多个2D照相机中的透镜的偏心。
25.一种用于自动地会聚多个图像的立体照相机系统，所述系统包括 包括第一 2D照相机和第二 2D照相机的多个2D照相机，其中，所述第一 2D照相机包括拍摄所述多个图像中的第一图像并将其投射到第一图像传感器上的第一透镜，并且所述第二 2D照相机包括拍摄所述多个图像中的第二图像并将其投射到第二图像传感器上的第二透镜；以及处理器，被构造为(1)从所述多个2D照相机接收多个图像的焦距并对其进行处理，以计算所述立体照相机系统的系统焦距；(2)使用所计算的所述立体照相机系统的系统焦距来确定所关注的中心；并且(3)移动所述第一图像传感器和所述第二图像传感器，以将所述多个2D照相机的视野方向调整为会聚到所关注的中心。
26.根据权利要求25所述的系统，其中，所述处理器被构造为沿着相反的方向水平地滑动所述第一图像传感器和所述第二图像传感器，以将所述第一图像和所述第二图像的所述视野方向控制为会聚到所关注的中心。
27.根据权利要求沈所述的系统，其中，所述处理器还被构造为竖直地滑动所述第一图像传感器和所述第二图像传感器，以调整所述多个2D照相机中的透镜的偏心。
28.一种用于自动地会聚多个图像的立体照相机系统，所述系统包括多个2D照相机，每个2D照相机包括拍摄图像并将其投射到图像传感器上的透镜；以及处理器，被构造为(1)竖直地移动每个2D照相机中的所述图像传感器，以调整所述多个2D照相机中的透镜的偏心；(2)接收并处理所述多个图像的焦距，以计算所述立体照相机系统的系统焦距；(3)使用所计算的所述立体照相机系统的系统焦距来确定所关注的中心；并且(4)水平地移动每个2D照相机中的所述图像传感器，以将所述多个2D照相机的视野方向调整为会聚到所关注的中心。
29.根据权利要求28所述的系统，其中，所述处理器被构造为水平地移动每个2D照相机中的所述图像传感器，以调整所述多个2D照相机中的透镜的偏心。
30.根据权利要求28所述的系统，其中，所述处理器被构造为通过使用对各个变焦水平的透镜限定的移动值的查找表，来调整所述多个2D照相机中每一者的每个透镜的偏心。
全文摘要
本发明提供了一种3D自动会聚照相机，其自动地将用在包括多个2D照相机的立体照相机系统中的多个图像自动地会聚，包括从多个2D照相机中的每一者接收焦距；通过使用从多个2D照相机接收的焦距来计算立体照相机系统的系统焦距；使用所计算的立体照相机系统的系统焦距来确定所关注的中心；从多个2D照相机接收多个图像，其中，通过使用焦距由多个2D照相机中的每一者产生多个图像中的每一者；以及对多个图像进行裁剪，以将多个2D照相机的视野方向调整为会聚到所关注的中心。
文档编号G03B35/00GK102472959SQ201080027399
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月2日 优先权日2009年7月2日
发明者乔治·H·乔布拉弗, 克里斯·库克森, 大卫·L·海斯 申请人:索尼公司, 索尼电影娱乐公司