专利名称：一种电子眼的制作方法
技术领域：
本发明是一种电子眼，属于计算机领域。
背景技术：
目前并不能通过电子眼在计算机中直接形成外界环境的三维立体图形，这样计算机就不能通过电子眼直接知道外界环境中物体的三维形状、大小、远近等数值。
发明内容
解决的技术问题通过本发明的电子眼在计算机中能够直接形成外界环境的三维物体图形，这样计算机就能通过电子眼直接知道外界环境中物体的三维形状、大小和远近。
技术的解决方案本发明的电子眼由摄像头和计算机组成，我们知道不同颜色的物体反射的光线强弱不同，但不同颜色的平面反射到摄像头中的光线是均匀的，不同颜色相同形状的物体表面反射到摄像头中的光线强弱有相同的位置变化，这说明一个物体表面的形状与物体表面反射出的光线强弱的变化在位置上对应与物体的颜色和所在环境的光线强弱无关，通过电子眼上的摄像头在计算机中形成一个外界环境的二维平面图像，在计算机中我们制作一个数字三维空间xyz，在数字三维空间xy坐标上制作一个由各种颜色微粒图形构成的二维平面，这个微粒平面上的每一个微粒都与二维平面图像中像素点在位置上对应，我们知道物体表面不同位置的倾斜度不同这样物体表面不同位置反射到电子眼的光线强弱就不同，我们反过来让像素点上光线强弱的不同来决定对应的小微粒的偏转角度，每个小微粒都有xyz坐标，小微粒边缘连在一起，在图像上不同位置像素点光线强弱的不同使微粒平面中不同位置的小微粒产生不同的偏转角度，微粒平面上形成物体图形的小微粒在偏转角度和连接的作用下整体运动，向三维空间z方向弯折形成物体的三维图形，形不成物体图形的小微粒留在原位。本发明电子眼中的计算机通过物体图形边在二维平面中的倾斜角度还原出这个物体的三维空间图形，图I、图2、图3是我们从不同角度看到的同一个平面abcd，当平面角度不同时投影到二维平面上形成的二维平面图形就不同，图I、图2、图3是同一个平面在二维平面上的不同投影，三维空间中图3是平面abed正对着我们，它上面每个边到我们的距离相等，三维空间中图2的平面abed发生了倾斜，ab边离我们比Cd边远，在三维空间中从图3到图I我们看到平面abed从垂直我们的视线向平行我们的视线变化，这时我们看到当二维图形中平面abed上角abc是90度角那么对应的三维空间中的平面abed就垂直于视线，当二维平面中平面abed上角abc变为0度角那么对应的三维空间中的平面abed就平行于视线，所以二维平面中物体图形上边的倾斜角度决定着对应的三维空间中这个物体图形边与视线在前后距离上的倾斜度，二维平面坐标是xy三维空间坐标是xyz，我们知道对于二维平面中的物体图形已经有了 xy的坐标，只要再有一个前后距离的z坐标就能够形成这个物体的三维图形，因此计算机知道了二维平面中物体图形边的倾斜度就能够在三维空间中形成这个物体的三维图形。本发明电子眼中的计算机通过拉伸二维平面图形形成三维空间图形，图4是进入电子眼中的一副图像，我们观察图4，如果把四边形abed作为一个观察窗口其中有物体A物体B，这时我们看到物体A远离观察窗口，物体B离观察窗口比物体A远，图4是俯视图我们发现在二维图4中物体图形离cd边的xy坐标上Y距离越大在三维空间的图4中xyz坐标上物体图形离窗口的前后z距离就越大，我们看到二维平面上的平面A、B物体图形转化成三维空间中的立体A、B物体图形 时，物体图形上的水平边和竖直边在三维空间xyz坐标的z方向上前后移动但没有向z方向倾斜，物体图形上的斜边向z方向倾斜，斜边z方向的倾斜角度就是所在平面的倾斜角度，计算机将二维平面图4中平面efgh的fg边向远处推移，eh边在四边形abed所在平面上，随着平面efgh向远处倾斜和平面efgh上A、B物体图形各边之间的连接，二维A、B物体图形将自动形成三维A、B物体图形，在仰视图中二维图形上离ab边的y距离越大的物体图形在三维空间中离窗口的前后z距离就越大，计算机通过对二维平面中物体所在平面向远处倾斜将二维平面图形拉伸形成三维空间图形。
四
附图中图I到图4是对平面中物体图形和与之对应的三维空间中的物体图形之间的转化关系进行的说明。
五具体实施例方式本发明的电子眼由摄像头和计算机组成，我们知道不同颜色的物体反射的光线强弱不同，但不同颜色的平面反射到摄像头中的光线是均匀的，不同颜色相同形状的物体表面反射到摄像头中的光线强弱有相同的位置变化，这说明一个物体表面的形状与物体表面反射出的光线强弱的变化在位置上对应与物体的颜色和所在环境的光线强弱无关，通过电子眼上的摄像头在计算机中形成一个外界环境的二维平面图像，在计算机中我们制作一个数字三维空间xyz，在数字三维空间xy坐标上制作一个由各种颜色微粒图形构成的二维平面，这个微粒平面上的每一个微粒都与二维平面图像中像素点在位置上对应，我们知道物体表面不同位置的倾斜度不同这样物体表面不同位置反射到电子眼的光线强弱就不同，我们反过来让像素点上光线强弱的不同来决定对应的小微粒的偏转角度，每个小微粒都有xyz坐标，小微粒边缘连在一起，在图像上不同位置像素点光线强弱的不同使微粒平面中不同位置的小微粒产生不同的偏转角度，微粒平面上形成物体图形的小微粒在偏转角度和连接的作用下整体运动，向三维空间z方向弯折形成物体的三维图形，形不成物体图形的小微粒留在原位。本发明电子眼中的计算机通过物体图形边在二维平面中的倾斜角度还原出这个物体的三维空间图形，图I、图2、图3是我们从不同角度看到的同一个平面abed，当平面角度不同时投影到二维平面上形成的二维平面图形就不同，图I、图2、图3是同一个平面在二维平面上的不同投影，三维空间中图3是平面abed正对着我们，它上面每个边到我们的距离相等，三维空间中图2的平面abed发生了倾斜，ab边离我们比Cd边远，在三维空间中从图3到图I我们看到平面abed从垂直我们的视线向平行我们的视线变化，这时我们看到当二维图形中平面abed上角abc是90度角那么对应的三维空间中的平面abed就垂直于视线，当二维平面中平面abed上角abc变为0度角那么对应的三维空间中的平面abed就平行于视线，所以二维平面中物体图形上边的倾斜角度决定着对应的三维空间中这个物体图形边与视线在前后距离上的倾斜度，二维平面坐标是xy三维空间坐标是xyz，我们知道对于二维平面中的物体图形已经有了 xy的坐标，只要再有一个前后距离的z坐标就能够形成这个物体的三维图形，因此计算机知道了二维平面中物体图形边的倾斜度就能够在三维空间中形成这个物体的三维图形。本发明电子眼中的计算机通过拉伸二维平面图形形成三维空间图形，图4是进入电子眼中的一副图像，我们观察图4，如果把四边形abed作为一个观察窗口其中有物体A物体B，这时我们看到物体A远离观察窗口，物体B离观察窗口比物体A远，图4是俯视图我们发现在二维图4中物体图形离cd边的xy坐标上Y距离越大在三维空间的图4中xyz坐标上物体图形离窗口的前后z距离就越大，我们看到二维平面上的平面A、B物体图形转化成 三维空间中的立体A、B物体图形时，物体图形上的水平边和竖直边在三维空间xyz坐标的z方向上前后移动但没有向z方向倾斜，物体图形上的斜边向z方向倾斜，斜边z方向的倾斜角度就是所在平面的倾斜角度，计算机将二维平面图4中平面efgh的fg边向远处推移，eh边在四边形abed所在平面上，随着平面efgh向远处倾斜和平面efgh上A、B物体图形各边之间的连接，二维A、B物体图形将自动形成三维A、B物体图形，在仰视图中二维图形上离ab边的y距离越大的物体图形在三维空间中离窗口的前后z距离就越大，计算机通过对二维平面中物体所在平面向远处倾斜将二维平面图形拉伸形成三维空间图形。图I中的四边形abed转化成微粒图形这时各边都是由微粒形成，Cd边上的小微粒在xy坐标方向的偏转角度与cd边相同它们连接在一起形成cd边,计算机通过每个小微粒在xy坐标上的偏转角度，确定小微粒在三维空间的z坐标，因为每个小微粒边缘的连接和有了小微粒在三维空间xyz的坐标所以计算机就有了 Cd边的三维空间坐标，如果Cd边是一条不规则的曲线那么转化成微粒边后每个微粒在xy坐标方向有各自的偏转角度，它们连接在一起形成不规则的cd边,这时计算机通过cd边上每个微粒在xy坐标方向的偏转角度确定每个微粒在三维空间z方向的坐标，因为每个小微粒边缘的连接和有了小微粒在三维空间xyz的坐标所以计算机就有了不规则Cd边的三维空间坐标，我们看到通过小微粒在三维空间中形成规则边和不规则边一样容易。图像上只有像素点明暗的变化，小微粒具有物体的性质，只有将二维物体图像转化成二维物体微粒图形才能在计算机三维空间中形成三维物体图形。三维空间中物体图形边的实际位置将由图形各边的整体连接来决定，外界环境在电子眼中形成的二维图像首先转化成小微粒构成的二维微粒图形，通过图像上像素点光线强弱对微粒平面上小微粒偏转角度的调整，计算机对物体图形边在三维空间z方向的确定和计算机对二维微粒图形拉伸的共同作用，在计算机的三维空间中形成外界环境的三维环境图形。
计算机将一个二维环境图形向三维空间坐标xyz的z方向拉伸的过程中，只要有一个物体三维图形被还原那么整个环境的三维图形就被还原出来。一个人脸反射出的光线进入本发明的电子眼，通过电子眼中人脸图像上光线明暗变化对微粒平面的调整使微粒平面出现弯折形成三维的立体人脸图形，电子眼中的计算机通过对立体人脸上弯折出的边的xy坐标的计算更加准确地确定了弯折边在三维空间中z方向的坐标，这样本发明的电子眼中就形成了外界人脸的三维立体图形，为了更好的理解人脸的形成，我们在一张薄金属皮上按照人脸图像上明暗不同的位置用小锤敲打，使金属皮表面的敲打位置产生倾斜，由于金属皮表面的连接，随着小锤的敲打人脸就会形成，小微粒边缘连接在一起形成的微粒平面就像薄金属皮。实际直接形成的三维物体微粒图形并不完整因为电子眼看不到物体的背面，我们需要在电子眼的计算机中存储各种物体的特征这样就能对形成的三维物体微粒图形不完整部分自动填充，本发明的电子眼能够随时直接在计算机中形成外界物体的三维物体微粒图形，这样电子眼上的计算机就能够知道外界物体的形状、特征和每一时刻的运动变化。有些物质是透明的如水这样我们就需要在计算机中制作构成水的透明微粒，如进入电子眼的是水中的一个物体的图像，这时水面反射出光的特征和水中物体反射出光的特征共同存在 于一个图像中，我们知道如果水不是透明的那么就不会有水中物体的图像，因此这时电子眼中分别形成水和水中的物体的三维空间微粒图形，我们要在本发明的电子眼的计算机中制作各种颜色和构成各种不同物体图形的微粒，这样本发明的电子眼中就能够形成外界各种物体和环境的三维微粒图形。本发明是在一只电子眼中形成外界环境的三维图形，如果要想形成更加准确的三维环境图形就需要两只这样的电子眼共同作用，因为数字可以无限大所以计算机三维数字空间可以无限大，这样本发明的电子眼中形成的三维环境图形可以任意比例进行缩放。
权利要求
1.一种电子眼其特征在于本发明的电子眼由摄像头和计算机组成，我们知道不同颜色的物体反射的光线强弱不同，但不同颜色的平面反射到摄像头中的光线是均匀的，不同颜色相同形状的物体表面反射到摄像头中的光线强弱有相同的位置变化，这说明一个物体表面的形状与物体表面反射出的光线强弱的变化在位置上对应与物体的颜色和所在环境的光线强弱无关，通过电子眼上的摄像头在计算机中形成一个外界环境的二维平面图像，在计算机中我们制作一个数字三维空间xyz，在数字三维空间Xy坐标上制作一个由各种颜色微粒图形构成的二维平面，这个微粒平面上的每一个微粒都与二维平面图像中像素点在位置上对应，我们知道物体表面不同位置的倾斜度不同这样物体表面不同位置反射到电子眼的光线强弱就不同，我们反过来让像素点上光线强弱的不同来决定对应的小微粒的偏转角度，每个小微粒都有xyz坐标，小微粒边缘连在一起，在图像上不同位置像素点光线强弱的不同使微粒平面中不同位置的小微粒产生不同的偏转角度，微粒平面上形成物体图形的小微粒在偏转角度和连接的作用下整体运动，向三维空间ζ方向弯折形成物体的三维图形，形不成物体图形的小微粒留在原位。
2.一种电子眼其特征在于本发明电子眼中的计算机通过物体图形边在二维平面中的倾斜角度还原出这个物体的三维空间图形，图I、图2、图3是我们从不同角度看到的同一个平面abcd，当平面角度不同时投影到二维平面上形成的二维平面图形就不同，图I、图2、图3是同一个平面在二维平面上的不同投影，三维空间中图3是平面abed正对着我们，它上面每个边到我们的距离相等，三维空间中图2的平面abed发生了倾斜，ab边离我们比Cd边远，在三维空间中从图3到图I我们看到平面abed从垂直我们的视线向平行我们的视线变化,这时我们看到当二维图形中平面abed上角abc是90度角那么对应的三维空间中的平面abed就垂直于视线，当二维平面中平面abed上角abc变为O度角那么对应的三维空间中的平面abed就平行于视线，所以二维平面中物体图形上边的倾斜角度决定着对应的三维空间中这个物体图形边与视线在前后距离上的倾斜度，二维平面坐标是xy三维空间坐标是xyz，我们知道对于二维平面中的物体图形已经有了 xy的坐标，只要再有一个前后距离的ζ坐标就能够形成这个物体的三维图形，因此计算机知道了二维平面中物体图形边的倾斜度就能够在三维空间中形成这个物体的三维图形。
3.一种电子眼其特征在于本发明电子眼中的计算机通过拉伸二维平面图形形成三维空间图形，图4是进入电子眼中的一副图像，我们观察图4，如果把四边形abed作为一个观察窗口其中有物体A物体B，这时我们看到物体A远离观察窗口，物体B离观察窗口比物体A远，图4是俯视图我们发现在二维图4中物体图形离Cd边的xy坐标上y距离越大在三维空间的图4中xyz坐标上物体图形离窗口的前后ζ距离就越大，我们看到二维平面上的平面A、B物体图形转化成三维空间中的立体A、B物体图形时，物体图形上的水平边和竖直边在三维空间xyz坐标的ζ方向上前后移动但没有向ζ方向倾斜，物体图形上的斜边向ζ方向倾斜，斜边ζ方向的倾斜角度就是所在平面的倾斜角度，计算机将二维平面图4中平面efgh的fg边向远处推移，eh边在四边形abed所在平面上，随着平面efgh向远处倾斜和平面efgh上A、B物体图形各边之间的连接，二维A、B物体图形将自动形成三维A、B物体图形，在仰视图中二维图形上离ab边的y距离越大的物体图形在三维空间中离窗口的前后ζ距离就越大，计算机通过对二维平面中物体所在平面向远处倾斜将二维平面图形拉伸形成三维空间图形。
全文摘要
本发明涉及一种电子眼属于计算机领域，其特点是本发明的电子眼由摄像头和计算机组成，通过电子眼上的摄像头在计算机中形成外界环境的二维平面图像，在计算机中我们制作数字三维空间xyz，在数字三维空间xy坐标上制作一个由各种颜色小微粒图形构成的二维平面，这个微粒平面上的每一个小微粒都与二维平面图像中像素点在位置上对应，小微粒边缘连在一起，图像上像素点光线强弱对小微粒的偏转角度进行调整，通过图像上像素点光线强弱对微粒平面上小微粒偏转角度的调整，计算机对物体微粒图形边在二维平面上的倾斜角度确定物体微粒图形边在三维空间的位置，和计算机对二维微粒图形拉伸的共同作用下在计算机的三维空间中形成外界环境的三维环境微粒图形。
文档编号H04N5/225GK102663809SQ20121005906
公开日2012年9月12日 申请日期2012年3月1日 优先权日2012年3月1日
发明者韩晓刚 申请人:韩晓刚