专利名称：PC Camera和基于PC Camera的摄像系统及方法
技术领域：
本发明涉及基于个人计算机(PC)摄像机(Camera)的摄像技术，特 别涉及一种PC Camera、基于PC Camera的摄像系统、以及基于PC Camera 的摄像方法。
背景技术：
现有PC Camera具有一摄像头，是一种较为常用的摄像机。PC Camera 与PC机相连，并将其摄像头生成的图像信号经过去噪声处理后输出给PC 才几，并由PC才几显示输出。
但现有PC Camera只能够通过其摄像头拍摄到二维的平面图像，而无法 实现立体成像，从而无法满足用户需求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了 一种PC Camera、基于PC Camera的摄像系统、 以及基于PC Camera的摄像方法，能够实现立体成像。
本发明提供的一种PC Camera,包括两个摄像头、图像处理单元、图 像合成单元、图像传输单元，其中，
所述两个摄像头的光轴在成像平面上具有一交点，分别用于生成一路图 像信号输出至所述图像处理单元；
所述图像处理单元，用于对接收到的两路图像信号进行去噪声处理，并 输出至所述图像合成单元；
所述图像合成单元，用于将所述图像处理单元输出的图像信号进行立体 合成后，将得到的平面图像和该平面图像的高度信息输出至所述图像传输单
元；
所述图像传输单元，用于将接收到的平面图像和所述高度信息输出。
所述PC Camera进一步包括
位于所述图像处理单元与所述图像合成单元之间的图像匹配校正单元， 用于根据预设的立体合成参数对接收到的图像信号进行匹配校正并输出至 所述图像合成单元。
所述两个摄像头安装于辅助支架，所述PC Camera进一步包括通过传 动机构与所述辅助支架相连的马达；
所述图像匹配校正单元，进一步根据匹配校正结果向所述马达输出控制 信号，驱动所述马达通过所述传动机构带动所述辅助支架及所述两个摄像头 旋转对应的角度。
所述PC Camera进一步包括
位于所述图像合成单元与所述图像传输单元之间的图像压缩单元，用于 将所述图像合成单元输出的平面图像和所述高度信息进行压缩处理后输出 至所述图像传输单元。
除图像传输单元之外的其他功能单元集成于同一物理芯片内。 所述图像传输单元基于通用串行总线USB协议输出所述平面图像和所 述高度信息。
本发明提供的一种基于PC Camera的摄像系统，包括PC摄像机Camera 和PC才几，其中，
所述PCCamera包括两个摄像头、图像处理单元、图像合成单元、图 像传输单元；
所述两个摄像头的光轴在成像平面上具有一交点，分别用于生成一路图 像信号输出至所述图像处理单元；
所述图像处理单元，用于对接收到的两路图像信号进行去噪声处理，并 输出至所述图像合成单元；
所述图像合成单元，用于将所述图像处理单元输出的图像信号进行立体
合成，将得到的平面图像和该平面图像的高度信息输出至所述图像传输单
元；
所述图像传输单元，用于将接收到的平面图像和所述高度信息输出；
所述PC机根据接收到的所述高度信息对所述平面图像进行渲染和修饰 后，显示输出得到的立体图像。
所述PC机包括图像接收单元和图像显示单元；
所述图像接收单元，用于将接收自所述图像传输单元的平面图像和所述 高度信息输出至所述图像显示单元；
所述图像显示单元，用于根据接收到的所述高度信息对所述平面图像进 行渲染和修饰后，显示输出得到的立体图像。
所述PC Camera进一步包括
位于所述图像处理单元与所述图像合成单元之间的图像匹配校正单元， 用于根据预设的立体合成参数对接收到的图像信号进行匹配校正并输出至 所述图^f象合成单元。
所述两个摄像头安装于辅助支架，所述PC Camera进一步包括通过传 动机构与所述辅助支架相连的马达；
所述图像匹配校正单元，进一步根据匹配校正结果向所述马达输出控制
旋转对应的角度。
所述PC Camera进一步包括位于所述图像合成单元与所述图像传输单 元之间的图像压缩单元，用于将所述图像合成单元输出的平面图像和所述高 度信息进行压缩处理后输出至所述图像传输单元；
所述PC机进一步包括位于所述图像接收单元与所述图像显示单元之 间的图像解码单元，用于对接收自所述图像接收单元的平面图像和所述高度 信息进行解码处理后输出给所述图像显示单元。
所述图像传输单元与所述图像接收单元基于通用串行总线USB协议进 行所述平面图像和所述高度信息的传输。
所述图像显示单元包括OpenGL接口 ，并通过所述OpenGL接口输出所 述立体图像。
本发明提供的另一种基于PC Camera的摄像系统，包括PC摄像机
Camera和PC机，其中，
所述PC Camera包括两个摄像头、图像处理单元、图像传输单元； 所述两个摄像头的光轴在成像平面上具有一交点，分别用于生成一路图
像信号输出至所述图像处理单元；
所述图像处理单元，用于对接收到的两路图像信号进行去噪声处理，并
输出至所述图像传输单元；
所述图像传输单元，用于将接收到的图像信号输出； 所述PC机包括图像接收单元、图像合成单元和图像显示单元； 所述图像接收单元，用于将接收自所述图像传输单元的图像信号输出至
所述图像合成单元；
所述图像合成单元，用于将所述图像接收单元输出的图像信号进行立体
合成后，将得到的平面图像和该平面图像的高度信息输出至所述图像显示单
元；
所述图像显示单元，用于根据接收到的所述高度信息对所述平面图像进 行渲染和修饰后，显示输出得到的立体图像。
所述PC机进一步包括
位于所述图像接收单元与所述图像合成单元之间的图像匹配校正单元， 用于根据预设的立体合成参数对接收到的图像信号进行匹配校正并输出至 所述图像合成单元。
所述PC Camera进一步包括位于所述图像处理单元与所述图像传输单 元之间的图像压缩单元，用于将所述图像处理单元输出的图像信号进行压缩 处理后输出至所述图像传输单元；
所述PC机进一步包括位于所述图像接收单元与所述图像匹配校正单 元之间的图像解码单元，用于对接收自所述图像接收单元的平面图像和所述 高度信息进行解码处理后输出给所述图像匹配校正单元。
所述图像传输单元与所述图像接收单元基于通用串行总线USB协议进 行所述平面图像和所述高度信息的传输。
所述图像显示单元包括OpenGL接口 ，并通过所述OpenGL接口输出所 述立体图像。
本发明提供的一种基于PC Camera的摄像方法，在所述PC Camera中 设置两个摄像头，且两个摄像头的光轴在成像平面上具有一交点，该方法包 括
所述PC Camera对所述两个摄像头分别生成的两路图像信号进行去噪 声处理；
所述PC Camera将去噪声处理后的图像信号进行立体合成后，将得到的 平面图像和该平面图像的高度信息；
所述PC Camera输出所述平面图像和所述高度信息。
所述PC Camera输出所述平面图像和所述高度信息之后，该方法进一 步 包括
所述PC机接收所述输出的平面图像和高度信息；
所述PC机根据接收到的所述高度信息对所述平面图像进行渲染和修饰
后，显示输出得到的立体图像。
所述PC Camera进行立体合成之前，该方法进一步包括
所述PC Camera根据预设的立体合成参数对接收到的图像信号进行匹
配校正。
所述PC Camera进行匹配4交正之后，该方法进一步包括
所述PC Camera根据匹配校正结果控制所述两个摄像头旋转对应的角度。
所述P C C am e ra输出所述平面图像和所述高度信息之前，该方法进 一 步 包括将所述平面图像和所述高度信息进行压缩处理；
所述PC机接收所述输出的平面图像和高度信息之后，该方法进一 步包 括对接收到的所述平面图像和所述高度信息进行解码处理。
所述PC Camera与所述PC机基于通用串行总线USB协议进行所述平 面图像和所述高度信息的传输。 所述显示输出立体图像包括 通过OpenGL接口输出所述立体图像。
本发明提供的另一种基于PC Camera的摄像方法，在所述PC Camera 中设置两个摄像头，且两个摄像头的光轴在成像平面上具有一交点，该方法 包括
所述PC Camera对所述两个摄像头分别生成的两路图像信号进行去噪 声处理；
所述PC Camera将去噪声处理后的图像信号输出； 所述PC机接收所述PC Camera输出的图像信号； 所述PC机将接收到的图像信号进行立体合成，得到平面图像及其对应 的高度信息；
所述PC机根据所述高度信息对所述平面图像进行渲染和修饰后，显示 输出得到的立体图像。
所述PC机进行立体合成之前，该方法进一步包括
所述PC机根据预设的立体合成参数对接收到的图像信号进行匹配校正。
所述PC Camera输出所述图像信号之前，该方法进一步包括将所述图 像信号进行压缩处理；
所述PC机接收所述输出的平面图像和高度信息之后，该方法进一 步包 括对接收到的所述图像信号进行解码处理。
所述PC Camera与所述PC机基于通用串行总线USB协议进行所述图 像信号的传输。
所述显示输出立体图像包括
通过OpenGL接口输出所述立体图像。
由上述技术方案可见，本发明基于立体成像原理，在一个PC Camera
中设置两个摄像头，每个摄像头均能够生成一幅二维平面图像，然后将两个 二维平面图像进行合成，即可得到合成后的一幅二维平面图像以及该二维平
面图像的高度信息；由于高度信息能够反映出二维平面图像中，各像素点在 垂直于该图像所在平面方向上的距离，因此，根据对应的高度信息对合成后 的二维平面图像进行渲染和修饰，即可由 一个PC Camera得到立体图像。
图1为本发明实施例一中基于PC Camera的摄像系统的结构示意图。 图2为本发明实施例 一 中PC Camera的光轴在成像平面上具有一交点的 两个摄像头安装示意图。
图3为本发明实施例一中PCCamem的两个摄像头的成像范围示意图。 图4为本发明实施例一中基于PC Camera的摄像方法的流程示意图。 图5为本发明实施例二中基于PC Camera的摄像系统的结构示意图。 图6为本发明实施例二中基于PC Camera的摄像方法的流程示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举 实施例，对本发明进一步详细说明。
本发明基于已有的立体成像原理，在一个PC Camera中设置两个摄像 头，每个摄像头均能够生成一幅二维平面图像，然后将两个二维平面图像进 行合成，即可得到合成后的一幅二维平面图像以及该二维平面图像的高度信 息。其中，高度信息能够反映出二维平面图像中，各像素点在垂直于该图像 所在平面方向上的距离。
这样，根据对应的高度信息对合成后的二维平面图像进行渲染和修饰， 即可由 一 个PC Camera得到立体图像。
下面，结合具体实施例对本发明中的技术方案进行详细说明。 实施例一图1为本发明实施例一中基于PC Camera的摄像系统的结构示意图。如 图1所示，本实施例中基于PC Camera的摄像系统包括PC Camera和PC机。
本实施例中的PC Camera包括两个摄像头、图像处理单元、图像匹配 校正单元、图像合成单元、图像压缩单元、图像传输单元。
具体来说，PC Camera的两个摄像头基于立体成像原理而模拟人的双 眼，且两个摄像头的光轴在成像平面上具有一交点，即两个摄像头分别从不 同的角度对准目标图像，但在目标图像所在平面上具有一焦点，参见图2。 实际应用中，两个摄像头间的距离较佳地小于或等于人的双眼间的距离 6-7cm。
两个摄像头分别用于生成一路图像信号输出至图像处理单元。
摄像头成像时可能会由于各种外部因素的影响，例如摄像头光学特征会 造成图像梯形误差、目标物体中间部分曝光较强、边沿部分曝光较弱，使得 其生成的图像信号存在各种噪声误差。
因此，由图像处理单元分别对接收到的两路图像信号进行去噪声处理， 并输出至图像匹配校正单元。
图像匹配校正单元为 一可选的功能单元，在PC Camera中设置图像匹配 校正单元主要基于如下考虑
实际应用中，设置于PC Camera中的两个摄像头间的角度可能无法保证 二者的光轴汇聚于一点。而且，两个摄像头的成像范围也不一定统一，参见 图3，两个矩形框分别表示的两个摄像头的应有成像范围，而两个矩形框相 交的阴影部分表示相匹配的成像范围，由图3可见，相匹配的成像范围小两 个摄像头的应有成像范围。这样，就需要根据两个摄像头分别生成的图像信 号，对两个摄像头间的角度进行匹配校正，以使得两个摄像头分别生成的图 像信号能够满足立体合成算法的要求。
因此，由图像匹配校正单元根据预设的立体合成参数对接收到的图像信 号进行匹配校正，并输出至图像合成单元，同时，根据匹配校正结果输出控
制信号，驱动摄像头角度的调整，经反复多次调整，即可保证两个摄像头的 光轴相交于成像平面上的 一点、且二者的成像范围相统一。
这种情况下，本实施例中的PC Camera中，两个摄像头可安装于可旋转 的辅助支架，辅助支架用于调节两个摄像头在同一平面的夹角，通过例如齿 轮传动等传动机构与马达相连。这样，图像匹配校正单元根据匹配校正结果 输出的控制信号，能够驱动马达旋转对应的转数，从而通过传动机构带动辅 助支架及安装于辅助支架的两个摄像头旋转对应的角度。
较佳地，由一个马达同时带动两个摄像头旋转对称的角度。实际应用中， 也可以设置两个马达分别驱动不同摄像头的旋转角度，这种情况下，即需要 图像匹配校正单元输出两路控制信号，分别用于驱动不同的马达。
当然，如果在初始安装过程中即可保证两个摄像头在成像平面上具有一 交点、且两个摄像头的成像范围统一，则无需图像匹配校正单元的调整。
经图像处理单元的去噪声处理、图像匹配校正单元的匹配才交正后，由图 像合成单元将匹配校正后的图像信号进行立体合成，得到平面图像和该平面
图像的高度信息并输出至图像压缩单元。
图像压缩单元也为一个可选的功能单元，用于将图像合成单元输出的平
面图像和对应的高度信息进行压缩处理后输出至图像传输单元。实际应用 中，对于高分辨率的图像，较佳地应设置图像压缩单元对待传输的平面图像 和对应的高度信息进行压缩处理；具体的压缩方式可以为平面图像采用联 合图像专家组(JPEG)压缩、对应的高度信息采用差分编码来压缩。
图像传输单元可以为带有通用串行总线(USB)接口的USB控制器， 也可以为串口、并口控制器，将接收到的平面图像和高度信息输出。
实际应用中，为了保证高集成度，PC Camera中除图像传输单元之外的 其他功能单元均可集成于同一物理芯片中，例如在现场可编程门阵列 (FPGA)等各种可编程逻辑器件中。
本实施例中的PC机包括图像接收单元、图像解码单元和图像显示单元。
图像接收单元，基于与PC Camera中的图像传输单元相同的协议接收平 面图像和对应的高度信息，即如果PC Camera中的图像传输单元基于USB 协议进行传输，则图像接收单元也需要基于USB协议实现接收；将接收自 PC Camera的图像传输单元的平面图像和高度信息输出至图像解码单元。
图像解码单元对接收自图像接收单元的平面图像和高度信息进行解码 处理后输出给图像显示单元。其中，图像解码单元为可选的功能单元，只有 在PC Camera中包括图像压缩单元的情况下，PC机中才需要设置图像解码 单元。
图像显示单元根据接收到的高度信息对平面图像进行渲染和修饰后，显 示输出得到的立体图像。实际应用中，图像显示单元较佳地通过现有3D程 序接口来显示输出立体图像，例如开放图形程序接口 (OpenGL)。
以上是对本实施例中PC Camera及基于PC Camera的摄像系统的说明。 由上述PC Camera及基于PC Camera的摄像系统可见，本实施例将两个摄像 头及立体成像相关的功能单元集成于一个PC Camera中，因而只需一个PC Camera即可实i见立体成4象。
下面，再对本实施例中基于PC Camera的摄像方法进行详细说明。
图4为本发明实施例 一 中基于PC Camera的摄像方法的流程示意图。先， 如图4所示，本实施例中的摄像方法还包括
步骤400，在PC Camera中设置两个摄像头，且使得两个摄像头的光轴 在成像平面上具有一交点。
步骤401， PC Camera分别对两个摄像头分别生成的两路图像信号进行 去噪声处理。
步骤402, PC Camera根据预设的立体合成参数对接收到的图像信号进 4亍匹配才交正。
其中，本步骤为一可选步骤，且在本步骤之后，还可以返回步骤400, 根据匹配校正结果调节两个摄像头旋转对应的角度，以调节成像质量。
步骤403, PC Camera将两路图像信号进行立体合成后，得到平面图像
和该平面图像的高度信息。
步骤404, PC Camera将得到的平面图像和对应的高度信息进行压缩处理。
本步骤也为一可选步骤，如果PC Camera中摄像头具有较高的分辨率，
则较佳地应在步骤405之前执行本步骤。具体来说，平面图像采用JPEG压
缩，而对应的高度信息则采用差分编码来压缩。
步骤405， PC Camera输出平面图像和高度信息。
本步骤中可以基于USB协议输出平面图像和高度信息。
上述步骤401~步骤405为PC Camera内部的处理流程，后续步骤则为
PC才几内部的处理流程。
步骤406, PC机接收PC Camera输出的平面图像和高度信息。
步骤407， PC机对接收到的平面图像和所述高度信息进行解码处理。
本步骤为可选步骤，只有在步骤404之前执行了步骤403的情况下才执
行本步骤。
步骤408， PC机根据接收到的高度信息对平面图像进行渲染和修饰后， 显示输出得到的立体图像。
本步骤中，PC机可通过OpenGL接口输出立体图像。 至此，本流程结束。
由上述流程可见，本实施例将两个摄像头集成于一个PC Camera中，并 由PC Camera实现两路图像信号的立体合成，因而只需一个PC Camera即可 实现立体成像。 实施例二
本实施例中，仍将两个摄像头设置于一个PC Camera中，但立体合成等 处理则由PC机来实现。
图5为本发明实施例二中基于PC Camera的摄像系统的结构示意图。如 图5所示，本实施例中基于PCCamera的摄像系统包括PC摄像机Camera 和PC机。
本实施例中的PC Camera包括两个摄像头、图像处理单元、图像压缩 单元和图像传输单元。
两个摄像头的光轴在成像平面上具有一交点，分别用于生成一路图像信 号输出至图像处理单元。
图像处理单元，分别对接收到的两路图像信号进行去噪声处理，并输出 至图像压缩单元。
图像压缩单元，用于将图像处理单元输出的图像信号进行压缩处理后输 出至图像传输单元。与实施例一同理，本实施例中的图像压缩单元也为一可 选的功能单元，可根据实际需要来确定是否需要在PC Camera中设置图像压 缩单元。但如果需要由图像压缩单元对图像信号进行压缩处理，则由于压缩 处理的对象不同，因而压缩方式应与实施例一中不同。具体来说，本实施例 中压缩处理的对象是两路图像信号，因而较佳地采用第二代动态图像专家组 (MPEG2)的压缩方法，即对其中一个摄像头的图像信号进行JPEG压缩， 对另一个摄像头的图像信号则采用运动补偿的方式进行压缩。也就是说，将 两个图像信号相差的部分保留，将冗余的部分去除。
图像传输单元，用于将接收到的图像信号输出。本实施例中的图像传输 单元可以为带有USB接口的USB控制器，也可以为串口、并口控制器。
实际应用中，为了保证高集成度，PC Camera中除图像传输单元之外的 其他功能单元均可集成于同一物理芯片中，例如FPGA等各种可编程逻辑器 件中。
本实施例中的PC机包括图像接收单元、图像解码单元、图像匹配校 正单元、图像合成单元和图像显示单元。
图像接收单元，基于与PC Camera中的图像传输单元相同的协议接收图 像信号，即如果PC Camera中的图像传输单元基于USB协议进行传输，则 图像接收单元也需要基于USB协议实现接收；将接收自图像传输单元的图 像信号输出至图像解码单元。
图像解码单元，用于对接收自所述图像接收单元的平面图像和所述高度
信息进行解码处理后输出给图像匹配校正单元。与实施例一同理，本实施例
中的图像解码单元也为一可选的功能单元，只有在本实施例中PC Camera 包括图像压缩单元的情况下，才必须在PC机中设置图像解码单元。
图像匹配校正单元，用于根据预设的立体合成参数对接收到的图像信号 进行匹配校正并输出至图像合成单元。本实施例中，图像匹配校正单元为一 可选的功能单元，如果在初始安装过程中即可保证PC Camera中两个摄像头 在成像平面上具有一交点、且两个摄像头的成像范围统一，则无需在PC机 中图像匹配校正单元的调整。
图像合成单元，用于将图像匹配校正单元输出的图像信号进行立体合成 后，将得到的平面图像和该平面图像的高度信息输出至图像显示单元。
图像显示单元，用于根据接收到的高度信息对平面图像进行渲染和修饰 后，显示输出得到的立体图像。实际应用中，图像显示单元较佳地通过现有 3D程序接口来显示输出立体图像，例如OpenGL。
以上是对本实施例中PC Camera及基于PC Camera的摄像系统的说明。 由上述PC Camera及基于PC Camera的摄像系统可见，本实施例将两个摄像 头及立体成像相关的功能单元集成于一个PC Camera中，因而只需一个PC Camera即可实现立体成^f象。
下面，再对本实施例中基于PC Camera的揚/像方法进行详细说明。
图6为本发明实施例二中基于PC Camera的:f聂像方法的流程示意图。如 图6所示，本实施例中的:f聂像方法包括
步骤600,在PC Camera中设置两个摄像头，且两个摄像头的光轴在成 像平面上具有一交点。
步骤601， PC Camera分别对两个摄像头分别生成的两路图像信号进行 去噪声处理。
步骤602, PC Camera将图像信号进行压缩处理。
奔步骤中，压缩处理的对象是两路图像信号，可对其中一个摄像头的图 像信号进行JPEG压缩，对另 一个摄像头的图像信号则采用运动补偿的方式
进行压缩。也就是说，将两个图像信号相差的部分保留，将冗余的部分去除。
步骤603, PC Camera将图像信号输出。
本步骤中可以基于USB协议输出平面图像和高度信息。
上述步骤601~步骤603为PC Camera内部的处理流程，后续步骤则为
PC机内部的处理流程。
步骤604, PC机接收PC Camera输出的图像信号。 步骤605, PC机对接收到的图像信号进行解码处理。 本步骤为可选步骤，只有在步骤603之前执行了步骤602的情况下才执
行本步骤。
步骤606， PC机根据预设的立体合成参数对接收到的图像信号进行匹 配校正。
其中，本步骤也为一可选步骤。
步骤607， PC机将接收到的两路图像信号进行立体合成，得到平面图 像及其对应的高度信息。
步骤608， PC机根据高度信息对平面图像进行渲染和修饰后，显示输 出得到的立体图像。
本步骤中，PC机可通过OpenGL接口输出立体图像。
至此，本流程结束。
由上述流程可见，本实施例将两个摄像头集成于一个PC Camera中，并 由PC机实现两路图像信号的立体合成，因而只需一个PC Camera即可实现 立体成像。
上述两个实施例中，实施例一的匹配校正、立体合成的处理过程均由 PCCamera来实现，即PC Camera的集成度相比于实施例二要高，且实施例 一中的PC Camera输出的为平面图像及其高度信息，从而无需再由PC机进 行立体合成，且PC Camera输出的信息所占用带宽较小。但实施例二中的 PC Camera只需提供两路图像信号即可，无需在其内部实现其他功能处理， 因而相比于实施例 一 能够降低其成本、且减小其体积。
实际应用中，可根据实际需要选择上述两个实施例中的任意一个。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范
围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，
均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种个人计算机PC摄像机Camera，其特征在于，包括两个摄像头、图像处理单元、图像合成单元、图像传输单元，其中，所述两个摄像头的光轴在成像平面上具有一交点，分别用于生成一路图像信号输出至所述图像处理单元；所述图像处理单元，用于对接收到的两路图像信号进行去噪声处理，并输出至所述图像合成单元；所述图像合成单元，用于将所述图像处理单元输出的图像信号进行立体合成，将得到的平面图像和该平面图像的高度信息输出至所述图像传输单元；所述图像传输单元，用于将接收到的平面图像和所述高度信息输出。
2、 如权利要求1所述的PC Camera,其特征在于，所述PC Camera进 一步包括位于所述图像处理单元与所述图像合成单元之间的图4象匹配校正单元， 用于根据预设的立体合成参数对接收到的图像信号进行匹配校正并输出至 所述图像合成单元。
3、 如权利要求2所述的PCCamera,其特征在于， 所述两个摄像头安装于辅助支架，所述PC Camera进一步包括通过传动机构与所述辅助支架相连的马达；所述图像匹配校正单元进一步根据匹配校正结果向所述马达输出控制旋转对应的角度。
4、 如权利要求2所述的PC Camera,其特征在于，所述PC Camera进 一步包括位于所述图像合成单元与所述图像传输单元之间的图像压缩单元，用于 将所述图像合成单元输出的平面图像和所述高度信息进行压缩处理后输出 至所述图像传输单元。
5、 如权利要求2至4中任意一项所述的PC Camera,其特征在于，除 图像传输单元之外的其他功能单元集成于同一物理芯片内。
6、 如权利要求2至4中任意一项所述的PC Camera,其特征在于，所 述图像传输单元基于通用串行总线USB协议输出所述平面图像和所述高度j吕息。
7、 一种基于个人计算机PC摄像机Camera的摄像系统，其特征在于， 包括PC摄像机Camera和PC机，其中，所述PC Camera包括两个摄像头、图像处理单元、图像合成单元、图 像传输单元；所述两个摄像头的光轴在成像平面上具有一交点，分别用于生成一路图 像信号输出至所述图像处理单元；所述图像处理单元，用于对接收到的两路图像信号进行去噪声处理，并 输出至所述图像合成单元；所述图像合成单元，用于将所述图像处理单元输出的图像信号进行立体 合成，将得到的平面图像和该平面图像的高度信息输出至所述图像传输单 元；所述图像传输单元，用于将接收到的平面图像和所述高度信息输出； 所述PC机根据接收到的所述高度信息对所述平面图像进行渲染和修饰 后，显示输出得到的立体图像。
8、 如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述PC机包括图像接 收单元和图像显示单元；所述图像接收单元，用于将接收自所述图像传输单元的平面图像和所述 高度信息输出至所述图像显示单元；所述图像显示单元，用于根据接收到的所述高度信息对所述平面图像进 行渲染和修饰后，显示输出得到的立体图像。
9、 如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述PC Camera进一步包 括位于所述图像处理单元与所述图像合成单元之间的图像匹配校正单元， 用于根据预设的立体合成参数对接收到的图像信号进行匹配校正并输出至 所述图像合成单元。
10、 如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述两个摄像头安装于辅助支架，所述PC Camera进一步包括通过传 动机构与所述辅助支架相连的马达；所述图像匹配校正单元，进一步根据匹配校正结果向所述马达输出控制旋转对应的角度。
11、 如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述PC Camera进一步包括位于所述图像合成单元与所述图像传输单 元之间的图像压缩单元，用于将所述图像合成单元输出的平面图像和所述高 度信息进行压缩处理后输出至所述图像传输单元；所述PC机进一步包括位于所述图像接收单元与所述图像显示单元之 间的图像解码单元，用于对接收自所述图像接收单元的平面图像和所述高度 信息进行解码处理后输出给所述图像显示单元。
12、 如权利要求8至11中任意一项所述的系统，其特征在于，所述图 像传输单元与所述图像接收单元基于通用串行总线USB协议进行所述平面 图像和所述高度信息的传输。
13、 如权利要求8至11中任意一项所述的系统，其特征在于，所述图 像显示单元包括OpenGL接口 ，并通过所述OpenGL接口输出所述立体图像。
14、 一种基于个人计算机PC摄像机Camera的摄像系统，其特征在于， 包括PC摄像机Camera和PC机，其中，所述PC Camera包括两个摄像头、图像处理单元、图像传输单元； 所述两个摄像头的光轴在成像平面上具有一交点，分别用于生成一路图 像信号输出至所述图像处理单元；所述图像处理单元，用于对接收到的两路图像信号进行去噪声处理，并输出至所述图像传输单元；所述图像传输单元，用于将接收到的图像信号输出； 所述PC机包括图像接收单元、图像合成单元和图像显示单元； 所述图像接收单元，用于将接收自所述图像传输单元的图像信号输出至所述图像合成单元；所述图像合成单元，用于将所述图像接收单元输出的图像信号进行立体合成后，将得到的平面图像和该平面图像的高度信息输出至所述图像显示单元；所述图像显示单元，用于根据接收到的所述高度信息对所述平面图像进 行渲染和修饰后，显示输出得到的立体图像。
15、 如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述PC机进一步包括 位于所述图像接收单元与所述图像合成单元之间的图像匹配校正单元，用于根据预设的立体合成参数对接收到的图像信号进行匹配校正并输出至 所述图像合成单元。
16、 如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述PC Camera进一步包括位于所述图像处理单元与所述图像传输单 元之间的图像压缩单元，用于将所述图像处理单元输出的图像信号进行压缩 处理后输出至所述图像传输单元；所述PC机进一步包括位于所述图傳_接收单元与所述图像匹配4交正单 元之间的图像解码单元，用于对接收自所述图像接收单元的平面图像和所述 高度信息进行解码处理后输出给所述图像匹配校正单元。
17、 如权利要求14至16中任意一项所述的系统，其特征在于，所述图 像传输单元与所述图像接收单元基于通用串行总线USB协议进行所述平面 图像和所述高度信息的传输。
18、 如权利要求14至16中任意一项所述的系统，其特征在于，所述图 像显示单元包括OpenGL接口 ，并通过所述OpenGL接口输出所述立体图像。
19、 一种基于个人计算机PC摄像机Camera的图像拍摄方法，其特征 在于，在所述PC Camera中设置两个摄像头，且两个摄像头的光轴在成像平 面上具有一交点，该方法包括所述PC Camera对所述两个摄像头分别生成的两路图^f象信号进行去噪 声处理；所述PC Camera将去噪声处理后的图像信号进行立体合成后，将得到的 平面图像和该平面图像的高度信息；所述PC Camera输出所述平面图像和所述高度信息。
20、 如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述PC Camera输出所 述平面图像和所述高度信息之后，该方法进一步包括所述PC机接收所述输出的平面图像和高度信息；所述PC机根据接收到的所述高度信息对所述平面图像进行渲染和修饰 后，显示输出得到的立体图像。
21、 如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述PC Camera进行立 体合成之前，该方法进一步包括所述PC Camera根据预设的立体合成参数对接收到的图像信号进行匹 配才交正。
22、 如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述PC Camera进行匹 配校正之后，该方法进一步包括所述PC Camera根据匹配校正结果控制所述两个摄像头旋转对应的角度。
23、 如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述PC Camera输出所 述平面图像和所述高度信息之前，该方法进一步包括将所述平面图像和所 述高度信息进行压缩处理；所述PC机接收所述输出的平面图像和高度信息之后，该方法进一步包 括对接收到的所述平面图像和所述高度信息进行解码处理。
24、 如权利要求19至23中任意一项所述的方法，其特征在于，所述PC Camera与所述PC机基于通用串行总线USB协议进行所述平面图像和所 述高度信息的传输。
25、 如权利要求19至23中任意一项所述的系统，其特征在于，所述显 示输出立体图像包括通过OpenGL接口输出所述立体图像。
26、 一种基于个人计算机PC摄像机Camera的图像拍摄方法，其特征 在于，在所述PC Camera中设置两个摄像头，且两个摄像头的光轴在成像平 面上具有一交点，该方法包括所述PC Camera对所述两个摄像头分别生成的两路图像信号进行去噪 声处理；所述PC Camera将去噪声处理后的图#>信号输出； 所述PC机接收所述PC Camera输出的图像信号；所述PC机将接收到的图像信号进行立体合成，得到平面图像及其对应 的高度信息；所述PC机根据所述高度信息对所述平面图像进行渲染和修饰后，显示 输出得到的立体图像。
27、 如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述PC机进行立体合 成之前，该方法进一步包括所述PC机根据预设的立体合成参数对接收到的图像信号进行匹配校正。
28、 如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述PC Camera输出所 述图像信号之前，该方法进一步包括将所述图像信号进行压缩处理；所述PC机接收所述输出的平面图像和高度信息之后，该方法进一 步包 括对接收到的所述图像信号进行解码处理。
29、 如权利要求26至28中任意一项所述的方法，其特征在于，所述 PC Camera与所述PC机基于通用串行总线USB协议进行所述图像信号的传 输。30、如权利要求26至28中任意一项所述的系统，其特征在于，所述显 示專俞出立体图<象包4舌通过OpenGL接口输出所述立体图像。
全文摘要
本发明公开了一种PC Camera、基于PC Camera的摄像系统、以及基于PC Camera的摄像方法。本发明基于立体成像原理，在一个PC Camera中设置两个摄像头，每个摄像头均能够生成一幅二维平面图像，然后将两个二维平面图像进行合成，即可得到合成后的一幅二维平面图像以及该二维平面图像的高度信息；由于高度信息能够反映出二维平面图像中，各像素点在垂直于该图像所在平面方向上的距离，因此，根据对应的高度信息对合成后的二维平面图像进行渲染和修饰，即可由一个PC Camera得到立体图像。
文档编号H04N5/225GK101188676SQ20071017901
公开日2008年5月28日 申请日期2007年12月7日 优先权日2007年12月7日
发明者国 艾 申请人:北京中星微电子有限公司