用于全景图及虚拟现实应用的电动相机移动装置支架的制作方法

文档序号:15737033发布日期:2018-10-23 21:39阅读:234来源:国知局
用于全景图及虚拟现实应用的电动相机移动装置支架的制作方法

相机移动装置是一种具有用于拍摄照片和/或记录视频的相机的移动装置。具有通信功能的专用相机是相机移动装置的一种示例。具有内置相机的移动电话被称为拍照手机,其是相机移动装置的另一种示例。许多拍照手机具有定焦镜头和体积小于专用相机的传感器。比如智能手机的拍照手机可具有带图形化用户界面的显示屏,显示屏占据前表面的大部分面积(例如,占70%或更多)。相机镜头通常在拍照手机的背面,但也可在前表面具有额外的相机。

全景图是在摄影或其他媒介中物理空间的广角表示形式(例如,宽视角)。图像拼接或照片拼接是将具有重叠的视野的多个摄影图像组合起来形成全景图的过程。



技术实现要素:

总的来说,一方面,本发明涉及一种电动相机移动装置支架,包括电动组件和校准组件。电动组件被配置为从相机移动装置接收命令信号,并且响应于该命令信号、将该相机移动装置置于多个位置中,以捕捉图像。该位置包括:关于旋转轴线的多个旋转角度以及关于倾斜轴线的多个倾斜角度。该校准组件被配置为:在接收该命令信号之前、并且基于激光光束、将该旋转轴线与该相机移动装置的相机镜头实质地对准;在接收该命令信号之前、并且基于该激光光束、将该倾斜轴线与该相机镜头实质地对准;以及约束该相机移动装置,使得该相机镜头在每个位置处、实质地重叠于该旋转轴线与该倾斜轴线的交点。

总的来说,一方面,本发明涉及一种生成全景图的方法。该方法包括:基于电动相机移动装置支架的激光光束、将该电动相机移动装置支架的旋转轴线与相机移动装置的相机镜头实质地对准;基于该激光光束、将该电动相机移动装置支架的倾斜轴线与该相机镜头实质地对准;通过该电动相机移动装置支架、从该相机移动装置接收命令信号;响应于该命令信号、通过该电动相机移动装置支架、将该相机移动装置置于多个位置中以捕捉全景图的图像;以及,通过该电动相机移动装置支架、约束该相机移动装置,使得该相机镜头在每个该位置处实质地重叠于该旋转轴线与该倾斜轴线的交点,其中该位置包括:关于该旋转轴线的多个旋转角度以及关于该倾斜轴线的多个倾斜角度,其中该旋转轴线与该倾斜轴线相交。

总的来说,一方面,本发明涉及一种生成全景图的方法。该方法包括:通过相机移动装置、向电动相机移动装置支架发送命令信号,以将该相机移动装置置于多个位置中,其中该位置包括关于该电动相机移动装置支架的旋转轴线的多个旋转角度以及关于该电动相机移动装置支架的倾斜轴线的多个倾斜角度;在每个该位置处、使用该相机移动装置的相机镜头、捕捉该全景图的其中一个图像;以及在每个该位置处、通过该相机移动装置、与该电动相机移动装置支架交换通信信号,以使捕捉图像与将相机移动装置置于多个位置中同步进行,其中该命令信号使该电动相机移动装置支架约束该相机移动装置,使得该相机镜头在每个该位置处、实质地重叠于该旋转轴线与该倾斜轴线的交点。

总的来说,一方面,本发明涉及一种非暂态计算机可读介质,其存储有用于生成全景图的指令。当由计算机处理器运行时,该指令包括以下功能:基于电动相机移动装置支架的激光光束、将该电动相机移动装置支架的旋转轴线与相机移动装置的相机镜头实质地对准;基于该激光光束、将该电动相机移动装置支架的倾斜轴线与该相机镜头实质地对准;通过该电动相机移动装置支架、从该相机移动装置接收命令信号;响应于该命令信号、通过该电动相机移动装置支架、将该相机移动装置置于多个位置中以捕捉全景图的图像;以及,通过该电动相机移动装置支架、约束该相机移动装置,使得该相机镜头在每个该位置处实质地重叠于该旋转轴线与该倾斜轴线的交点,其中该位置包括:关于该旋转轴线的多个旋转角度以及关于该倾斜轴线的多个倾斜角度,其中该旋转轴线与该倾斜轴线相交。。

总的来说,一方面,本发明涉及一种非暂态计算机可读介质,其存储有用于生成全景图的指令。当由计算机处理器运行时,该指令包括以下功能:通过相机移动装置、向电动相机移动装置支架发送命令信号,以将该相机移动装置置于多个位置中,其中该位置包括关于该电动相机移动装置支架的旋转轴线的多个旋转角度以及关于该电动相机移动装置支架的倾斜轴线的多个倾斜角度;在每个该位置处、使用该相机移动装置的相机镜头、捕捉该全景图的其中一个图像;以及在每个该位置处、通过该相机移动装置、与该电动相机移动装置支架交换通信信号,以使捕捉图像与将相机移动装置置于多个位置中同步进行,其中该命令信号使该电动相机移动装置支架约束该相机移动装置,使得该相机镜头在每个该位置处、实质地重叠于该旋转轴线与该倾斜轴线的交点。

本发明的其他方面将通过以下说明和随附权利要求书而明显易懂。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个或多个实施例的一种电动相机移动装置支架的示意性框图;

图2-3示出了根据本发明的一个或多个实施例的一种电动相机移动装置支架的各种不同视图;

图4示出了根据本发明的一个或多个实施例的流程图;

图5-6示出了根据本发明的一个或多个实施例的示例;以及

图7示出了根据本发明的一个或多个实施例的计算系统。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述本发明的具体实施例。各种视图中相同的元件可由相同的参考数字表示,以确保一致性。

在本发明的实施例的以下详细说明中,陈述了若干具体细节以提供对本发明更通透的理解。然而,本领域普通技术人员应理解的是,本发明无需这些具体细节也可实施。在其他实例中,为了避免不必要地复杂化该说明,省略了已知特征的详细描述。

在以下说明中,在本发明的各种不同实施例中,关于一幅图描述的任意组件可等同于关于任意其他附图描述的具有相同命名的组件。为简洁起见,这些组件的至少一部分是通过各种不同的标记而隐含识别的。而且,将不会针对每个附图重复这些组件的说明。因此,每个附图中组件的每个实施例通过引用而并入,并且被视为可选地存在于具有一个或多个类似命名的组件的每个其它附图中。此外,根据本发明的若干实施例,附图中组件的任意描述应被解读为是可选的实施例,其可相对于关于其它附图中对应的具有相同命名的组件而描述的实施例而添加、结合或替换。在各附图中,黑色虚线框表示可选地可存在与该黑色虚线框之前或之后的组件类似的额外的组件。

在整个说明书中,使用了序数(例如,第一、第二、第三等)作为元件(即,本申请中的任何名词)的形容词。这些序数的使用并非暗示或构成该元件的特定顺序、也非将任何元件限定为仅具有单个,除非另外通过使用术语“之前”、“之后”、“单个”以及其它此类措辞明确指明。相反,这些序数的使用是为了区分不同的元件。示意性地,第一元件不同于第二元件,并且第一元件可包括多于一个的元件,而且第一元件在元件顺序方面可以在该第二元件之后(或之前)。

总的来说,本发明的实施例提供了一种用于电动相机移动装置支架的系统、方法和计算机可读介质。具体地,该电动相机移动装置支架是一种电机组件,其将相机移动装置支撑(hold)在或者定位在连续位置(asequence of positions)中以捕捉图像集合,从而生成全景图。尽管该相机移动装置可在不设置该电动相机移动装置支架的情况下使用,但通过使用该电动相机移动装置支架,可以自动捕捉图像以生成全景图并且可以改善捕捉到的图像。

在本发明的一个或多个实施例中,该电动相机移动装置支架包括电动组件和校准组件。该电动组件被配置为:响应于从相机移动装置接收的命令信号、将该相机移动装置置于连续位置。具体地,该连续位置包括旋转角度和倾斜角度的组合,其中该旋转位置与该倾斜位置在该相机移动装置的相机镜头的位置处相交。而且,该校准组件被配置为:i),在接收该命令信号之前并且基于激光光束、将该旋转轴线与该相机镜头实质地对准;ii),在接收该命令信号之前并且基于该激光光束、将该倾斜轴线与该相机镜头实质地对准;以及iii),在图像捕捉过程中约束该相机移动装置,使得该相机镜头在该连续位置中的每个位置处、实质地重叠于该旋转轴线与该倾斜轴线的交点。

在一个或多个实施例中,该旋转轴线与该倾斜轴线的交点是独立于电动相机移动装置支架的旋转/倾斜角度而固定的。一旦实质地与交点对准,该相机镜头的位置实质地保持固定、并且同时在该电动相机移动装置支架的各个旋转/倾斜角度中捕捉图像的集合。相应地,将图像拼接在一起的失真得以减少,从而改善了全景图的质量。

图1示出了根据一个或多个实施例的系统100。在一个或多个实施例中,可省略、重复/或替换图1中示出的一个或多个模块和元件。相应地,本发明的实施例不应被视为受限于图1所示模块的具体布置。

如图1所示,系统100包括电动相机移动装置支架101和相机移动装置121。如上所述,相机移动装置121是具有带相机镜头122的内置相机的移动装置。此外,相机移动装置121包括硬件处理器124和相关存储器125,以及通信接口A 123,比如蓝牙接口、近场通信(NFC)接口、USB接口或其他无线/有线通信接口。在一个或多个实施例中,存储器125被配置为存储指令,当运行该指令时,使该硬件处理器124使用该相机镜头122执行图像捕捉功能,并且执行该相机移动装置121的额外功能。在一个或多个实施例中,该相机移动装置121使用该相机镜头122、根据下文中参照图4描述的方法流程执行图像捕捉功能。在一个或多个实施例中,存储器125存储上文第7段中描述的指令以及额外的指令,以执行下文中参照图4描述的方法流程的一个或多个部分。在一个或多个实施例中,第7段中描述的指令以及执行参照图4描述的方法流程的一个或多个部分均为移动应用或移动app的一部分,该移动应用或移动app是一种用户可安装的软件应用,其被设计以在智能手机或其他移动装置上运行。在一个或多个实施例中,该相机移动装置121是基于下文中参照图7描述的计算系统。在一个或多个实施例中,该相机移动装置121与该电动相机移动装置支架101物理地分离,并且可无需该电动相机移动装置支架101而使用。

在本发明的一个或多个实施例中,该电动相机移动装置支架101是一种电机组件,其包括电动组件102、校准组件110和通信接口109。该电动组件102包括控制器103、连接至旋转轴106的旋转电机104、连接至倾斜轴107的倾斜电机105以及U型托架,该U型托架围绕或者机械地支撑该控制器103、旋转电机104、旋转轴106、倾斜电机105和倾斜轴107。在一个或多个实施例中,该旋转轴106通过该旋转电机104而旋转,并且限定旋转轴线106-1。类似地,该倾斜轴107通过该倾斜电机105而旋转,并且限定倾斜轴线107-1。在下述图2和3中描绘了该旋转轴106、旋转电机104、旋转轴线106-1、倾斜轴107、倾斜电机105、倾斜轴线107-1以及通信接口B 109。

在一个或多个实施例中,控制器103包括硬件组件、软件组件或其组合。控制器103被配置为响应于来自相机移动装置121的电机命令信号而控制旋转电机104和倾斜电机105。在一个或多个实施例中,控制器103经由通信接口B 109从相机移动装置121接收电机命令信号。例如,通信接口B109可包括硬件组件、软件组件或其组合。通信接口B 109可使用与通信接口A 123兼容的通信协议(例如,基于蓝牙、NFC、USB或其他无线/有线通信接口)接收各种不同的命令信号,比如下文中描述的电机命令信号和校准命令信号。在一个或多个实施例中,控制器103响应于电机命令信号、激活旋转电机104以使旋转轴106旋转多个旋转角度。在一个或多个实施例中,控制器103响应于电机命令信号、驱动倾斜电机105使倾斜轴107旋转通过多个倾斜角度。旋转角度和倾斜角度的结合将相机移动装置支座114(下文描述)定位于连续位置中。当相机移动装置121被置于相机移动装置支座114中时,该连续位置允许该相机移动装置121捕捉图像的集合,将图像拼接在一起的失真得以减少。在一个或多个实施例中,旋转电机104和倾斜电机105中的一个或多个是步进电机。在此实施例中,电机命令信号包括该连续位置中每个位置的旋转角度和/或倾斜角度的值,其中通过该值将该步进电机驱动至到达每个单独的位置。在图5和6中描绘了用于全景图像捕捉的该连续位置的示例。在一个或多个实施例中,控制器103使用下文中参照图4描述的方法执行其功能。在一个或多个实施例中,控制器103包括计算机处理器和非暂态计算机可读介质(例如,计算机存储器)。具体地,非暂态计算机可读介质存储上文中第6段描述的指令以及额外的指令,以执行下文中参照图4描述的方法的一个或多个部分。例如,存储在控制器103的计算机存储器中的指令可被称为嵌入式软件。

在一个或多个实施例中,校准组件110包括校准激光器111、校准调整器A 112、校准调整器B 113以及前述相机移动装置支座114。在一个或多个实施例中,校准激光器111机械地连接至旋转电机104,并且被配置为生成激光光束。例如,激光光束可由用户手动打开或关闭。在另一示例中,激光光束可响应于经由通信接口B 109从相机移动装置121接收到的校准命令信号而开启或关闭。具体地,激光光束沿着旋转轴线106-1传播,并且与倾斜轴线107-1相交。在一个或多个实施例中,校准调整器A 112被配置为:基于激光光束,将旋转轴线106-1与相机镜头122实质地对准。而且,校准调整器B 113被配置为:基于激光光束,将倾斜轴线107-1与相机镜头122实质地对准。在一个或多个实施例中,当相机移动装置121被置于前述相机移动装置支座114中时,通过将U型托架108和相机的移动装置121定位于各自的校准位置中,可将该旋转轴线106-1和倾斜轴线107-1与该相机镜头122对准。在一个或多个实施例中,旋转轴线106-1与倾斜轴线107-1的交点是独立于电动相机移动装置支架101而固定的。一旦实质地与该交点对准,相机镜头122的位置就独立于该电动相机移动装置支架101的该旋转/倾斜角度而实质地保持固定。

在一个或多个实施例中,校准调整器A 112被配置为将U型托架108滑入该U型托架108的校准位置中。而且,校准调整器B 113被配置为将相机移动装置121滑入该相机移动装置121的校准位置中。具体地,校准调整器A 112相对于该旋转轴线106-1、沿着该倾斜轴线107-1、将该U型托架108滑入校准位置。换言之,校准调整器A 112使该U型托架108沿着平行于倾斜轴线107-1的方向移动,并且相对于该旋转轴线106-1做往复运动,直至到达该U型托架108的校准位置。而且,当相机移动装置121被置于前述相机移动装置支座114中时,校准调整器B 113被配置为:相对于倾斜轴线107-1、沿着旋转轴线106-1的方向将该相机移动装置121滑入校准位置。换言之,校准调整器B 113沿着平行于旋转轴线106-1的方向移动相机移动装置121,并且相对于倾斜轴线107-1做往复运动,直至到达该相机移动装置121的校准位置。

在一个或多个实施例中,校准调整器A 112和校准调整器B 113响应于用户的机械操作、相互配合地将U型托架108和相机移动装置121滑入校准位置。在一个或多个实施例中,校准调整器A 112和校准调整器B 113响应于来自相机移动装置121的校准命令信号、相互配合地将U型托架108和相机移动装置121滑入各自的校准位置。在此类实施例中,相机移动装置121使用相机镜头122来检测激光光束,该激光光束用于确定U型托架108和相机移动装置121是否都到达了各自的校准位置。一旦U型托架108和相机移动装置121到达了各自的校准位置,校准调整器A 112和校准调整器B 113就将U型托架108和相机移动装置121支撑在各自的校准位置中,并且维持该激光光束实质地与相机镜头122对准。

在一个或多个实施例中,相机移动装置支座114包括夹具A 115和夹具B 116,其共同被配置为将相机移动装置121支持在前述连续位置中的每个位置处。在一个或多个实施例中,校准调整器B 113被配置为释放该一个或多个夹具,以使相机移动装置121沿着该旋转轴线106-1、关于该倾斜轴线107-1、滑入相机移动装置121的该校准位置中。在一个或多个实施例中,校准调整器B 113被配置为响应于用户的机械操作、释放该一个或多个夹具,以使相机移动装置121滑入该校准位置中。在一个或多个实施例中,校准调整器B 113响应于来自相机移动装置121的校准命令信号、释放该一个或多个夹具,以使相机移动装置121滑入该校准位置中。

在图3中描绘了通过将U型托架108和相机移动装置121定位于各自的校准位置中、将旋转轴线106-1和倾斜轴线107-1与相机镜头122对准的示例。

图2示出了图1中描绘的上述系统100的实施例。具体地,图2示出了系统100的示例的主视图220和后视图200。在一个或多个实施例中,可省略、重复和/或替换图2所示的一个或多个模块和元件。相应地,本发明的实施例不应为视为受限于图2所示模块的布置方式。

如图2所示,后视图200和主视图220示出了被置于电动相机移动装置支架210的相机移动装置支座221中的相机移动装置201。具体地,相机移动装置201、相机移动装置支座221和电动相机移动装置支架210对应于上述图1中描绘的相机移动装置121、相机移动装置支座114和电动相机移动装置支架101并且为其示例。而且,如图2所示,夹具A 202、倾斜轴203、U型托架204、夹具B 205、校准调整器A 207、通信接口208、旋转轴209、相机镜头220以及校准调整器B 215对应于上述图1中描述夹具A 115、倾斜轴107、U型托架108、夹具B 116、校准调整器A 112、通信接口B 109、旋转轴106、相机镜头122以及校准调整器B 113并且为其示例。此外,激光光束206是由校准激光器(未示出)生成的,其对应于上述图1中描绘的校准激光器111。

在一个或多个实施例中,U型托架204与旋转轴209连接并且可通过其旋转以将相机移动装置支座221置于多个旋转角度。在一个或多个实施例中,U型托架204经由倾斜轴203与相机移动装置支座221连接,其中该相机移动装置支座221可通过该倾斜轴203倾斜以将该相机移动装置支座221置于多个倾斜角度。在一个或多个实施例中,电动相机移动装置支架210包括支架222以将该电动相机移动装置支架210维持在用户选定的位置从而生成全景图。

在图2所示的示例中,电动相机移动装置支架210是矩形的智能手机,包括前表面213、背面214、顶边缘212和底边缘211。具体地,背面214是该智能手机设置有相机镜头220的表面。前表面213是与背面214相对的另一表面。顶边缘212是矩形中最靠近相机镜头220的短边。底边缘211是该矩形中与该顶边缘212相对的另一短边。如图2所示,相机移动装置201被置于相机移动装置支座221中,并且顶边缘212比底边缘211更靠近倾斜轴203。换言之,当倾斜轴203使相机移动装置支座221倾斜通过各个倾斜角度时,底边缘211沿一弧形的周界横向移动,而顶边缘212保持在该弧形的中心。具体地,通过夹具A 202和夹具B 205将相机移动装置201锁死或者约束在相机移动装置支座221中。例如,相机移动装置201保持固定在该相机移动装置支座221中并且同时旋转和/或倾斜通过各种不同旋转/倾斜角度。

图3示出了上述图2中描绘的系统100的示例的校准位置视图300和未校准位置视图310。在一个或多个实施例中,可省略、重复/或替换图3所示的一个或多个模块和元件。相应地,本发明的实施例不应被视为受限于图3中所示模块的特定布置方式。

除了参照上述图2描述的组件之外,图3示出了旋转轴线208-1、旋转电机218、控制器214、倾斜轴线203-1以及倾斜电机213,其对应于上述图1中描绘的旋转轴线106-1、旋转电机104、控制器103、倾斜轴线107以及倾斜电机105并且为其示例。而且,旋转电机218被示出为经由机械齿轮连接至旋转轴208,其中该旋转轴208的中心线限定该旋转轴线208-1。类似地,倾斜电机203被示出为经由传动皮带214连接至倾斜轴203,其中该倾斜轴203的中心线限定该倾斜轴线203-1。

在一个或多个实施例中,U型托架204围绕或者机械地支撑该控制器214、旋转电机218、旋转轴208、倾斜电机213和倾斜轴203。在图3所示的示例中,U型托架204与旋转轴208连接并且可通过其旋转以将相机移动装置支座221置于各种不同旋转角度。例如,旋转通过各种不同旋转角度可通过该未校准位置视图310中围绕旋转轴线208-1的两个圆形箭头表示。而且,U型托架204经由倾斜轴203与相机移动装置支座221连接,其中该相机移动装置支座221可通过该倾斜轴203倾斜以将该相机移动装置支座221置于各种不同倾斜角度。例如,倾斜角度可被定义为是相机移动装置201的背面214与该电动相机移动装置支架210所处的垂直表面(未示出)之间的夹角。

在一个或多个实施例中,校准激光器(图3未示出)机械地连接至旋转电机218并且生成激光光束(图3未示出),该激光光束沿着旋转轴线208-1传播并且与倾斜轴线203-1相交。换言之,激光光束标记了旋转轴线208-1的路径,并且使该旋转轴线208-1对于用户可见。而且,该激光光束可由相机镜头220检测到,从而在该旋转轴线208-1与相机镜头220相交的时候生成已校准的电子确认信息。在一个或多个实施例中,U型托架204经由校准调整器A 207与旋转轴208连接。例如,校准调整器A 207可由用户操作(例如,围绕旋转轴线208-1转动)以使U型托架204沿着狭槽边缘218滑动,直至相机镜头220尽可能地靠近旋转轴线208-1。换言之,用户可操作该校准调整器A 207直至相机镜头220明显地、尽可能地靠近激光光束。具体地,狭槽边缘218对应于上述图2中所示的狭槽217。

在一个或多个实施例中,当相机移动装置201被置于相机移动装置支座221中时,校准调整器B 113被配置为响应于用户的物理推动动作而释放夹具205。相应地,用户可使相机移动装置201沿着该旋转轴线208-1、关于该倾斜轴线203-1滑入校准位置。换言之,用户可使相机移动装置121沿着平行于旋转轴线208-1的方向移动,并且关于倾斜轴线203-1往复运动,直至相机镜头220明显地、尽可能地靠近激光光束。通过用户成功地沿着狭槽边缘218往复地滑动该U型托架204并且沿着旋转轴线208-1往复地滑动相机移动装置201,可将相机镜头220定位于尽可能靠近旋转轴线208-1与倾斜轴线203-1相交的交点。例如,相机镜头220可定位于距离该交点1mm(毫米)、2mm或其它预定范围内。该预定范围可取决于激光光束的直径、相机镜头220的直径、电动相机移动装置支架210的制造公差等。当相机镜头220定位于该预定范围内时,该相机镜头220据称实质地与旋转轴线208-1和倾斜轴线203-1对准。一旦实质地与旋转轴线208-1和倾斜轴线203-1对准,该相机镜头220的位置就独立于该电动相机移动装置支架210的旋转/倾斜角度而实质地保持固定。

在一个或多个实施例中,校准调整器A 207可响应于来自相机移动装置201的校准命令信号、使U型托架204沿着狭槽边缘218滑动。而且,校准调整器B 113可响应于该校准命令信号而释放夹具B并使相机移动装置121滑入校准位置。而且,激光光束可响应于该校准命令信号而开启,从而确认已成功进行自动校准。在一个或多个实施例中,一旦相机移动装置201检测到电动相机移动装置支架210的接近,即,位于预定范围内,该相机移动装置201就基于通信接口208使用的通信协议、建立与该电动相机移动装置支架210的通信链路。响应于该检测,可从相机移动装置201发送校准命令信号,从而启动自动校准程序。

在一个或多个实施例中,继上述手动或自动校准程序之后,控制器214响应于来自相机移动装置201的电机命令信号、激活该旋转电机218,以使旋转轴208旋转通过多个旋转角度。在一个或多个实施例中,控制器214响应于该电机命令信号、激活该倾斜电机213以使倾斜轴203旋转通过多个倾斜角度。旋转角度和倾斜角度的结合将该相机移动装置支座221定位于连续位置中。当相机移动装置201被置于相机移动装置支座221中时,该连续位置允许相机移动装置201捕捉图像的集合,将该图像拼接成全景图的失真得以减少。在一个或多个实施例中,响应于旋转轴208到达每个旋转角度并且倾斜轴203到达每个倾斜角度,该电动相机移动装置支架210与该相机移动装置201通信,以使图像的捕捉与相机移动装置的定位同步。例如,当到达并且稳定在每个单独的位置中时,该电动相机移动装置支架210可发送准备信号以触发相机移动装置201捕捉图像。下述图5和图6中描绘了用于全景图像捕捉的该连续位置的示例

在一个或多个实施例中,上述一个或多个自动化特征(例如,接近检测、自动校准、图像捕捉同步化等等)是通过安装在该电动相机移动装置支架和/或该相机移动装置上的软件程序执行的。例如,该电动相机移动装置支架可包括嵌入式软件(例如,固件),并且该相机移动装置可安装有通常被称为“手机app”的移动应用软件。

尽管已参照上述图2和图3中的独立式(无需支撑)配置描述了电动相机移动装置支架的实施例,但一个或多个实施例可包括手持式配置。例如,图2和3中描绘的支架222可被手持把手替代,用户可固定地握住该把手以捕捉全景图的连续图像。

图4示出了根据一个或多个实施例的流程图。图4中所示进程例如可由上文中参照图1-3描述的一个或多个组件执行。在本发明的其它不同实施例中,图4中示出的一个或多个步骤可被省略、重复、替换和/或以不同顺序执行。相应地,本发明的实施例不应被视为受限于图4所示步骤的具体数量和布置。

初始地,在步骤S401中,检测电动相机移动装置支架与相机移动装置之间的接近。在一个或多个实施例中,该检测通过用户将相机移动装置置于电动相机移动装置支架上而进行。在一个或多个实施例中,该检测基于在电动相机移动装置支架与相机移动装置的通信接口之间交换的检测信号而进行。在一个或多个实施例中,该通信接口受安装在电动相机移动装置支架与相机移动装置上的软件程序的控制,以执行该检测。

在步骤S402中,响应于接近检测,启动该电动相机移动装置支架的激光光束。在一个或多个实施例中,激光光束是通过与该电动相机移动装置支架连接的校准激光器生成的。具体地,激光光束沿着旋转轴线传播,并且与该电动相机移动装置支架的倾斜轴线相交。在一个或多个实施例中,该校准激光器由用户开启。在一个或多个实施例中,该校准激光器是响应于该电动相机移动装置支架检测到该相机移动装置的接近而自动开启的。

在步骤S403中,基于该激光光束,接收到第一校准调整器的激活和/或第二校准调整器的激活。在一个或多个实施例中,接收到第一校准调整器的激活以将旋转轴线与相机移动装置的相机镜头实质地对准。而且,接收到第二校准调整器的激活以将倾斜轴线与相机移动装置的相机镜头实质地对准。在一个或多个实施例中,该激活是通过用户自动操作第一校准调整器和/或第二校准调整器实现的。在一个或多个实施例中,第一校准调整器和/或第二校准调整器是通过来自相机移动装置的校准命令信号而自动激活的。在校准过程中,相机移动装置被置于相机移动装置支座中,该相机移动装置支座经由倾斜轴而连接至电动相机移动装置支架的U型托架。

在一个或多个实施例中,第一校准调整器的激活使得该U型托架沿该倾斜轴线滑动。具体地,该U型托架关于该旋转轴线滑动,以使得相机镜头朝着旋转轴线移动。

在一个或多个实施例中,第二校准调整器的激活可释放该相机移动装置支座上的夹具,以使得该相机移动装置沿该旋转轴线滑动。具体地,该相机移动装置关于该倾斜轴线而在该相机移动装置支座中滑动,以使得相机镜头朝着倾斜轴线移动。

在步骤S404中,判断是否已确认校准。如果判断结果为否定的,即,相机镜头还未成功与旋转轴线和倾斜轴线实质地对准,则该方法返回步骤S403。如果判断结果为肯定的,即,相机镜头已成功与旋转轴线和倾斜轴线实质地对准,则该方法继续进行至步骤S405。

在一个或多个实施例中,上述校准的确认是通过用户以视觉方式核查激光光束是否与相机镜头重叠或相遇而判断的。在一个或多个实施例中,上述校准确认是基于激光光束与相机镜头重叠或相遇时、相机镜头感测到该激光光束而自动判断的。

一旦成功校准,U型托架就被支撑在其校准位置中。而且,夹具锁死以将相机移动装置支撑在其校准位置中。

在步骤S405中,激活旋转电机和/或倾斜电机以将相机移动装置置于用于捕捉全景图像的连续位置中的一个位置上。具体地,每个单独的位置对应于旋转电机的旋转角度与倾斜电机的倾斜角度的组合。在一个或多个实施例中,旋转电机经由旋转轴使U型托架旋转至特定的旋转角度。而且,倾斜电机经由倾斜轴使移动装置支座倾斜至特定的倾斜角度。相应地,相机移动装置被置于该连续位置中的一个位置上,并且相机镜头朝向对应方向。虽然是通过旋转电机旋转和/或通过倾斜电机倾斜的,但该相机移动装置可受到电动相机移动装置支架的约束,以使得相机镜头在整个旋转和/或倾斜动作过程中实质地重叠于该旋转轴线与倾斜轴线的交点。

在一个或多个实施例中,旋转电机和/或倾斜电机是由用户激活的。在一个或多个实施例中,旋转电机和/或倾斜电机是响应于来自相机移动装置的命令信号而自动激活的。

在步骤S406中,电动相机移动装置支架与相机移动装置之间交换准备信号,以同步图像捕捉。在一个或多个实施例中,电动相机移动装置支架向相机移动装置发送该准备信号,以触发图像捕捉。例如,可在旋转电机和/或倾斜电机到达特定旋转角度和/或倾斜角度时发送该准备信号。在一个或多个实施例中,该准备信号指定该旋转电机和/或倾斜电机到达的该特定旋转角度和/或倾斜角度。在一个或多个实施例中,相机移动装置向电动相机移动装置支架发送该准备信号以行进至下个位置。例如,可在完成当前位置的图像捕捉时发送该准备信号。在一个或多个实施例中,该准备信号指定该旋转电机和/或倾斜电机到达的下一个旋转角度和/或下一个倾斜角度。

在步骤S407中,使用相机移动装置的相机镜头捕捉图像。在一个或多个实施例中,该图像是生成全景图的连续图像中的一副图像。在一个或多个实施例中,用相机移动装置捕捉到该特定图像的该位置处的特定旋转角度和倾斜角度对该图像进行索引。

在步骤S408中,判断是否还剩图像未被捕捉。如果判断结果是否定的,即,至少还剩一副图像未捕捉,则该方法返回步骤S405。如果判断结果是肯定的,即,无待捕捉的剩余图像,则该方法继续进行至步骤S409。

在步骤S409中,将反复执行步骤S405-S408捕捉到的连续图像拼接在一起从而生成全景图。在一个或多个实施例中,全景图是由相机移动装置根据该连续图像中每幅图像的旋转角度和倾斜角度生成的。如上所述,相机镜头在通过反复执行步骤S405-S408捕捉该连续图像的整个过程中保持与该旋转轴线和倾斜轴线的交点实质地重叠。由于旋转轴线和倾斜轴线的交点是独立于旋转/倾斜角度而固定的,将该连续图像拼接在一起的失真得以降低,从而改善了全景图的质量。

在一个或多个实施例中,在连续时间点中生成连续全景图,并且对该连续全景图进行处理,以生成用于虚拟现实应用的媒体文件。

图5和6示出了根据本发明的一个或多个实施例的示例。图5和6中所示的示例可,例如,基于上述图1-3中描绘的一个或多个组件以及上述图4中描绘的方法流程。在一个或多个实施例中,可省略、重复/或替换图5和6中示出的一个或多个模块和元件。相应地,本发明的实施例不应被视为受限于图5和6所示模块的具体布置。

如图5和6所示,三维3D视图500对应于参照上述图1-3描述的示例性系统中的连续五个图像捕捉位置。该五个图像捕捉位置中的每个位置由标记至支撑该相机移动装置201的相机装置支座221上的相应数字表示,如3D视图500中所示。而且,侧视图510示出了该五个图像捕捉位置的单独视图,其每个视图例示了对应的相机视野311。具体地,相机视野311根据参照上述图1-3描述的连续倾斜角度而取向。在该五个图像捕捉位置中的每个位置处,由相机移动装置201使用相机镜头220捕捉图像。每个图像使用对应的倾斜角度作为索引。

图6示出了通过将图像矩阵拼接在一起而生成的全景图600。例如,图像A 601、图像B 602、图像C 603、图像D 604和图像E 605可对应于在上述图5中描绘的该五个图像捕捉位置处捕捉的五幅图像。具体地,图像A 601、图像B 602、图像C 603、图像D 604和图像E 605中的每一个对应于上述图5中描绘的五个图像捕捉位置中的一个位置。在另一示例中,图像F 606、图像G 607、图像C 603、图像H 608和图像K 609可对应于该电动相机移动装置支架的五个旋转角度。

尽管上述电动相机移动装置支架的实施例是基于利于相机镜头校准的校准激光器的,但可预想的是,也可使用机械瞄准机构替代该校准激光器,比如用于辅助校准或瞄准武器的照准装置、测绘仪器或由人眼使用的其它物品。

本发明的实施例可在计算系统上实施。可使用移动、台式、服务器、路由器、交换器、嵌入式装置或其他类型的硬件的任意组合。例如,如图7A所示,计算系统700可包括一个或多个计算机处理器702、非永久存储器704(例如,易失性存储器,比如随机存取存储器(RAM)、缓存器)、永久存储器706(例如,硬盘、比如光盘驱动器或数字通用光盘(DVD)驱动器的光驱、闪存等等)、通信接口712(例如,蓝牙接口、红外接口、网络接口、光接口等等)以及若干其它元件和功能。

计算机处理器702可为用于处理指令的集成电路。例如,计算机处理器可为处理器的一个或多个内核或微内核。计算系统700还可包括一个或多个输入装置710,比如触屏、键盘、鼠标、麦克风、触摸板、光笔或任意其它类型的输入装置。

通信接口712可包括用于将计算系统700连接至网络(未示出)(例如,局域网(LAN)、比如因特网的万维网(WAN)、移动网络或任意其它类型的网络)和/或其它装置(比如其它计算装置)的集成电路。

而且,计算系统700可包括一个或多个输出装置708,比如屏幕(例如,液晶显示器(LCD)、等离子显示器、触屏、阴极射线管(CRT)监视器、投影仪或其他显示装置)、打印机、外部存储或任意其他输出装置。一个或多个该输出装置可与该输入装置相同或不同。该输入及输出装置可以本地或远程方式连接至计算机处理器702、非永久存储器704和永久存储器706。存在许多不同类型的计算系统,并且前述输入和输出装置可采取其它形式。

以用于执行本发明实施例的计算机可读程序代码的形式存在的软件指令可整体或部分地、暂时或永久地存储在非暂态计算机可读介质中,比如CD、DVD、存储装置、软盘、磁带、闪存、物理存储器或任意其它计算机可读存储介质。具体地,软件指令可对应于计算机可读程序代码,当由处理器运行时,其被配置为执行本发明的一个或多个实施例。

图7A中的计算系统700可连接至网络或为网络的一部分。例如,如图7B所示,网络720可包括多个节点(例如,节点X 722、节点Y 724)。每个节点可对应于计算系统,比如如图7A所示的计算系统,或节点的组合可对应于图7A所示的计算系统。示意性地,本发明的实施例可在分布式系统中的节点上实施,该节点连接至其它节点。示意性地,本发明的实施例可在具有多个节点的分布式计算系统上实施,其中本发明的每个部分可位于该分布式计算系统内的不同节点上。而且,前述计算系统700的一个或多个元件可位于远程位置并且通过网络连接至其它元件。

尽管图7B中未示出,但该节点可对应于服务器机箱中的叶片(blade),其经由背板连接至其它节点。示意性地,该节点可对应于数据中心的服务器。示意性地,该节点可对应于计算机处理器或者具有共享存储器和/或资源的计算机处理器的微内核。

网络720中的节点(例如,节点X 722、节点Y 724)可被配置为向客户端装置726提供服务。例如,该节点可为云计算系统的一部分。该节点可包括从客户端装置726接收请求并且向客户端装置726发送应答的功能。客户端装置726可为计算系统,比如图7A所示的计算系统。而且,客户端装置726可包括和/或执行本发明的一个或多个实施例的全部或一部分。

图7A和图7B中描绘的计算系统或计算系统的组可包括执行在此公开的各种操作的功能。例如,该计算系统可执行相同或不同系统上进程之间的通信。采用相同形式的被动或主动通信的各种各样的机构可利于相同装置上进程之间的数据交换。这些进程间通信的代表性示例包括但不限于:文件、信号、插口、消息队列、传输线路、旗语、共享存储器、消息传递以及存储器映射文件的实施方式。

图7A中的计算系统可实施和/或可被连接至数据储存库。例如,数据储存库的一个示例为数据库。数据库是被配置为易于数据检索、修改、重新组织和/或删除的信息的集合。数据库管理系统(DBMS)是一种向用户提供定义、创建、查询、更新或管理数据库的接口的软件应用。

用户或软件应用可向DBMS提交声明或查询。然后,DBMS解读该声明。该声明可为用于请求信息的选择声明、更新声明、创建声明、删除声明等等。此外,该声明可包括指定数据或数据容器(数据库、表格、记录、栏、视图等等)、标识符、状态(比较运算符)、函数(例如,并集、全并集、计数、取平均等等)、排序(例如,升序、降序)等等的参数。DBMS可运行该声明。例如,DBMS可访问存储器缓存、参照或索引文件以进行读取、写入、删除或其组合,以用于应答该声明。DBMS可从永久或非永久存储器加载数据,并且执行运算以应答该查询。DBMS可将结果返回给用户或软件应用。

上述功能描述仅为图7A中计算系统和图7B中节点和/或客户端装置执行的功能的少数示例。使用本发明的一个或多个实施例,还可执行其它功能。

虽然已参照有限的实施例描述了本发明,但受益于本公开的本领域技术人员在不脱离在此公开的本发明的范围的前提下还可构想出其它实施例。因此,本发明的范围应由随附权利要求书限定。

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