二维图像捕获系统和三维数字图像的传输和显示的制作方法

本公开涉及2d图像捕获、图像处理和3d或多维图像的显示。

背景技术：

1、人类视觉系统(hvs)依靠二维图像来解释三维视场。通过利用hvs的机制，我们创建了与hvs可比较的图像/场景。

2、在观看3d图像时，在眼睛必须会聚的点与眼睛必须聚焦到的距离之间的不匹配会产生负面的后果。虽然3d影像已被证明在电影、数字广告方面很受欢迎且有用，但如果观看者能够在不佩戴专门的眼镜或头戴式耳机的情况下观看3d图像，也可以利用许多其他的应用，这是众所周知的问题。在观看数字多维图像时，这些系统中的不对准会导致图像跳动、失焦或模糊的特征。观看这些图像会导致头疼和恶心。

3、在自然观看中，图像到达眼睛时有不同的双眼视差，因此当观看者从视觉场景中的一个点看向另一个点时，他们必须调整眼睛的辐辏(vergence)。视线相交处的距离就是辐辏距离。没有在这个距离上会聚会出现双重图像。观看者还为场景的固定部分适当地调整每只眼睛晶状体的焦度(即调节(accommodate))。眼睛必须聚焦到的距离就是调节距离。没有调节到这个距离会出现模糊的图像。辐辏和调节反应在大脑中是耦合的，具体地，辐辏的变化驱动调节的变化，调节的变化驱动辐辏的变化。这种耦合在自然观看中是有利的，因为辐辏距离和调节距离几乎总是相同的。

4、在3d图像中，图像具有不同的双眼视差，从而刺激了如自然观看中发生的辐辏变化。但调节距离仍然固定在与观看者的显示距离处，因此，辐辏距离和调节距离之间的自然相关性被破坏了，导致所谓的辐辏-调节冲突。该冲突导致了几个问题。首先，不同的视差和聚焦信息会导致感知上的深度失真。第二，观看者在同时融合(fuse)和聚焦于图像中的关键主体时遇到困难。最后，试图分别调整辐辏和调节会导致观看者的视觉不适和疲劳。

5、对深度的感知是基于各种线索的，双眼视差(binocular disparity)和运动视差(motion parallax)通常比图像线索提供更精确的深度信息。双眼视差和运动视差为深度感知提供了两个独立的定量线索。双眼视差指的是一个点在3d空间中的两个视网膜图像投影之间的位置差异。

6、传统的立体显示器迫使观看者试图将这些过程解耦，因为当他们必须动态地改变辐辏角以观看不同立体距离处的对象时，他们必须将调节保持在一个固定的距离，否则整个显示器将滑出焦点。在观看这种显示器时，这种解耦会产生眼睛疲劳，并损害图像质量。

7、因此，明显的是，对于可以被配置成解决以上讨论的问题的至少一些方面的2d图像捕获系统和3d或数字多维图像的显示，存在着明显的未满足的需求。

技术实现思路

1、简而言之，在示例实施方式中，本公开可以克服以上提及的缺点，并且可以满足用户对用于捕获场景的多个二维数字源图像的系统的明显的需求，该系统包括：智能装置，该智能装置具有用于存储指令的存储器装置；处理器，该处理器与存储器通信且被配置成执行所述指令；多个数字图像捕获装置，该多个数字图像捕获装置与处理器通信，且每个图像捕获装置被配置成捕获场景的数字图像，多个数字图像捕获装置在大约瞳孔间距离内线性地串联地定位，其中，第一数字图像捕获装置靠近瞳孔间距离的第一端居中，第二数字图像捕获装置在瞳孔间距离的第二端上居中，以及所述多个数字图像捕获装置中任何其余的数字图像捕获装置在第一数字图像捕获装置与第二数字图像捕获装置之间均匀地间隔开；以及显示器，该显示器与处理器通信，该显示器被配置成对多维数字图像进行显示。

2、因此，数字多维图像系统和使用方法的特征是：利用2d捕获装置捕获场景的图像的能力，该2d捕获装置被定位成相隔大约眼内或瞳孔间距离宽度ipd(人类视觉系统的瞳孔之间的距离)。

3、因此，数字多维图像系统和使用方法的特征是：将输入2d源场景转换成多维/多光谱图像的能力。输出的图像遵循“关键主体点”保持在最佳视差内的规则，以保持清晰明了的图像。

4、因此，数字多维图像系统和使用方法的特征是：将观看装置或其他观看功能集成到显示器中的能力，诸如屏障屏幕、柱状透镜、弧形、曲面、梯形、抛物线、叠加、波导、黑线与在led或oled、lcd、oled及其组合或其他观看装置中的集成lcd层等。

5、基于数字多维图像平台的系统和使用方法的另一个特征是：产生数字多维图像的能力，这些数字多维图像可以在观看屏幕上观看，诸如移动电话和固定电话、智能手机(包括iphone)、平板电脑、电脑、笔记本电脑、监视器和其他显示器和/或特定输出装置，而直接不需要3d眼镜或耳戴式耳机。

6、在示例性实施方式中，一种用于由用户捕获场景的多个二维数字源图像的系统，该系统包括：智能装置，该智能装置具有用于存储指令的存储器装置；处理器，该处理器与存储器装置通信且被配置成执行所述指令；多个数字图像捕获装置，该多个数字图像捕获装置与处理器通信，且每个图像捕获装置被配置成捕获场景的数字图像，多个数字图像捕获装置在大约瞳孔间距离内线性地串联地定位，其中，第一数字图像捕获装置靠近瞳孔间距离的第一端居中，第二数字图像捕获装置在瞳孔间距离的第二端上居中，以及所述多个数字图像捕获装置中任何其余的数字图像捕获装置在第一数字图像捕获装置与第二数字图像捕获装置之间均匀地间隔开；以及显示器，该显示器与处理器通信，该显示器被配置成对多维数字图像进行显示。

7、在用于捕获场景的多个二维数字源图像并且将修改后的图像对传输至多个用户以供观看的系统的另一个示例性实施方式中，所述系统具有：第一智能装置，该第一智能装置具有用于存储指令的第一存储器装置；第一处理器，该第一处理器与第一存储器装置通信并且被配置成执行所述指令；显示器，该显示器与第一处理器通信，该显示器被配置成对多维数字图像进行显示；第二智能装置，该第二智能装置具有用于存储指令的第二存储器装置；第二处理器，该第二处理器与第二存储器装置通信，并且第二处理器被配置成执行所述指令；多个数字图像捕获装置，该多个数字图像捕获装置与第二处理器通信并且每个图像捕获装置被配置成捕获场景的数字图像，多个数字图像捕获装置在大约瞳孔间距离宽度内线性地串联地定位，其中，第一数字图像捕获装置靠近瞳孔间距离宽度的第一端居中，第二数字图像捕获装置在瞳孔间距离宽度的第二端上居中，以及所述多个数字图像捕获装置中任何其余的数字图像捕获装置在第一数字图像捕获装置与第二数字图像捕获装置之间均匀地间隔开，并且该第二智能装置与所述第一智能装置通信。

8、在根据至少两个2d(二维)数字图像为用户生成场景的多维数字图像的方法的另一个示例性实施方式中，该方法包括：提供智能装置，该智能装置具有用于存储指令的存储器装置；提供处理器，该处理器与存储器通信且被配置成执行所述指令；提供多个数字图像捕获装置，该多个数字图像捕获装置与处理器通信，且每个图像捕获装置被配置成捕获所述场景的数字图像，多个数字图像捕获装置在大约瞳孔间距离内线性地串联地定位，其中，第一数字图像捕获装置靠近所述瞳孔间距离的第一端居中，第二数字图像捕获装置在瞳孔间距离的第二端上居中，以及所述多个数字图像捕获装置中任何其余的数字图像捕获装置在第一数字图像捕获装置与第二数字图像捕获装置之间均匀地间隔开；以及提供显示器，该显示器与处理器通信，该显示器被配置成对多维数字图像进行显示；以及在显示器上对所述多维数字图像进行显示。

9、本公开的特征可以包括一种系统，该系统具有一系列捕获装置，诸如两个、三个、四个或更多个，这样的多个捕获装置(数字图像相机)在眼内或瞳孔间距离宽度——普通人的瞳孔之间的距离——内线性地串联地定位，该系统捕获且存储两个、三个、四个或更多个，多个场景的2d源图像，该系统基于捕获该图像的源捕获装置来标记和识别这些图像。

10、本公开的特征可以包括一种系统，该系统具有由诸如顶部玻璃盖、电容式触摸屏玻璃、偏振器、漫射器和背光的部件的堆配置的显示装置。此外，图像源，诸如lcd，诸如led、eled、pdp、qled，以及其他类型的显示技术。此外，显示装置可以包括透镜阵列，该透镜阵列优选地位于电容式触摸屏玻璃与lcd面板部件堆之间，并被配置成以以下方式使光弯曲或折射：能够显示高质量2d图像和左图像和右图像的交错立体图像对作为场景的3d或多维数字图像的。

11、本公开的特征可以包括使光弯曲或折射的其他技术，诸如屏障屏幕、柱状透镜、抛物线、叠加、波导、黑线等。

12、本公开的特征可以包括截面图被配置为一系列间隔开的梯形透镜的透镜阵列。

13、本公开的特征是：通过用于确定会聚点或关键主体点的另一个重要的参数来克服上述缺陷的能力，因为观看没有与关键主体点对准的图像会对人类视觉系统造成混乱，导致图像模糊和双重图像。

14、本公开的特征是：通过用于确定舒适圆coc的另一个重要的参数来克服以上缺陷的能力，因为观看没有与舒适圆coc对准的图像会对人类视觉系统造成混乱，导致图像模糊和双重图像。

15、本公开的特征是：通过用于确定与同视点界弧或点和帕努姆区域相融合的舒适圆coc的另一个重要参数来克服上述缺陷的能力，因为观看没有对准与和同视点弧或点和帕努姆区域相融合的舒适圆coc的图像会对人的视觉系统造成混乱，导致图像模糊和双重图像。

16、本公开的特征是：通过用于确定灰度深度图的另一个重要参数来克服上述缺陷的能力，该系统基于场景中的指定点(最近点、关键主体点和最远点)来插值中间点，该系统为这些中间点分配值，并且将其总和渲染成灰度深度图。该灰度图使用分配给场景中不同点(最近点、关键主体点和最远点)的值来生成体积视差。这种模式还允许将体积视差或圆角分配给场景中的单一对象。

17、本公开的特征是：它利用关键主体算法来手动或自动地选择在显示器上显示的场景的关键主体的能力。

18、本公开的特征是：它利用图像对准或编辑算法来手动或自动地将场景的两个图像进行对准以供显示的能力。

19、本公开的特征的特征是：它利用图像平移算法来将场景的两个图像的关键主体点进行对准以供显示的能力。

20、本公开的特征是它提供一种显示器的能力，该显示器能够使用集成在显示器中的透镜阵列来显示多维图像，其中这种透镜阵列可以选自屏障屏幕、抛物线、透镜阵列(无论是弧形的、圆顶的、梯形的等)和/或波导、在led或oled、lcd、oled及其组合中的集成lcd层。

21、2d图像捕获系统和3d或数字多维图像的显示以及使用方法的这些和其他特征对于本领域的技术人员来说，根据鉴于附图或图阅读的前面的摘要和下面的附图说明、具体实施方式以及权利要求书将变得更加明显。