本實(shí)用新型涉及一種三維成像裝置，利用該三維成像裝置構(gòu)建的三維成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

三維場(chǎng)景因縱深信息能被視覺(jué)感受而具有立體感，人眼之所以能夠感受三維場(chǎng)景的立體感，是由于人眼的瞳距，即兩眼之間的間距，從而對(duì)同一場(chǎng)景在同一時(shí)刻的觀察視角存在差異，該差異也稱(chēng)為視差，兩眼觀察到的兩幅具有視差的圖像經(jīng)視覺(jué)神經(jīng)中樞的融合反射及視覺(jué)心理反應(yīng)便產(chǎn)生了三維立體感。

早期的三維成像裝置采用兩塊圖像傳感器進(jìn)行成像，導(dǎo)致其體積大，不適合在內(nèi)窺鏡、特種監(jiān)控器等對(duì)體積受到限制的成像系統(tǒng)中使用。

為盡量減小三維成像裝置的體積，公布號(hào)為CN104935915A，公布日為2015年09月23日，名稱(chēng)為“成像裝置、三維成像系統(tǒng)及三維成像方法”的專(zhuān)利文獻(xiàn)中提供了一種減小三維成像裝置體積的技術(shù)方案，其包括第一鏡頭、第二鏡頭及圖像傳感器；第一鏡頭與第二鏡頭用于在同時(shí)刻對(duì)同一場(chǎng)景進(jìn)行取像，以獲取存在視差的第一圖像與第二圖像；圖像傳感器的靶面被劃分為第一感光區(qū)與第二感光區(qū)，第一感光區(qū)與第二感光區(qū)相互分離，即第一感光區(qū)與第二感光區(qū)為該圖像傳感器靶面上相互無(wú)重疊部分的兩個(gè)區(qū)域，第一圖像經(jīng)第一鏡頭投射至第一感光區(qū)，第二圖像經(jīng)第二鏡頭投射至第二感光區(qū)。該成像裝置由于只用了一塊圖像傳感器，較之先前的技術(shù)方案體積相對(duì)減小且成本低。此外，其還提供一種以該成像裝置構(gòu)建的三維成像系統(tǒng)及可使用該三維成像系統(tǒng)進(jìn)行成像的三維成像方法。

上述方案是在靶面一定的圖像傳感器上采用非全幅的成像方式，每幅圖像的像素與全幅圖像相比相差甚遠(yuǎn)。由于圖像傳感器獲取的圖像本身像素低的緣故，無(wú)論三維成像系統(tǒng)如何提高質(zhì)量，也不能使圖像的清晰度得以提高到理想的程度。

如何使三維成像裝置在如同CN104935915A公布的方案同樣具有體積較小優(yōu)點(diǎn)的前提下，即只采用一塊圖像傳感器的情形下，進(jìn)一步提高圖像清晰度、分辨率及成像畫(huà)幅，使三維成像系統(tǒng)能獲得更佳的三維圖像顯示，從而人們能在本實(shí)用新型提供的三維成像系統(tǒng)中觀察到更加清晰的三維圖像實(shí)景，獲得更大的成像面積，是本實(shí)用新型要解決的首要任務(wù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的是提供一種提高了成像清晰度的三維成像裝置；

本實(shí)用新型的另一目的是提供一種以上述三維成像裝置構(gòu)建的三維成像系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述主要目的，本實(shí)用新型提供的三維成像裝置包括第一鏡頭及第二鏡頭，一塊圖像傳感器，第一偏轉(zhuǎn)棱鏡及第二偏轉(zhuǎn)棱鏡，第一光閥及第二光閥。第一鏡頭與第二鏡頭以光軸線相互平行的方式并排布置，第一鏡頭的光軸線與第二鏡頭的光軸線關(guān)于圖像傳感器靶面的法向中心線對(duì)稱(chēng)設(shè)置。第一偏轉(zhuǎn)棱鏡設(shè)置在第一鏡頭與圖像傳感器之間，用于將第一鏡頭獲取的圖像引至圖像傳感器的整個(gè)靶面，第二偏轉(zhuǎn)棱鏡設(shè)置在第二鏡頭與圖像傳感器之間，用于將第二鏡頭獲取的圖像引至圖像傳感器的整個(gè)靶面。第一光閥設(shè)置在第一鏡頭至圖像傳感器之間的光路上，第二光閥設(shè)置在第二鏡頭至圖像傳感器之間的光路上。第一光閥與第二光閥交替啟閉。

進(jìn)一步的方案是還包括成像調(diào)焦或變焦機(jī)構(gòu)，成像調(diào)焦或變焦機(jī)構(gòu)包括一個(gè)成像調(diào)焦或變焦致動(dòng)器，成像調(diào)焦或變焦致動(dòng)器用于同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一鏡頭及第二鏡頭進(jìn)行同步調(diào)焦或變焦。

為實(shí)現(xiàn)上述另一目的，本實(shí)用新型提供的三維成像系統(tǒng)包括三維成像裝置及處理器。三維成像裝置包括第一鏡頭及第二鏡頭，一塊圖像傳感器，第一偏轉(zhuǎn)棱鏡及第二偏轉(zhuǎn)棱鏡，第一光閥及第二光閥。第一鏡頭與第二鏡頭以光軸線相互平行的方式并排布置，第一鏡頭的光軸線與第二鏡頭的軸線關(guān)于圖像傳感器靶面的法向中心線對(duì)稱(chēng)設(shè)置。第一偏轉(zhuǎn)棱鏡設(shè)置在第一鏡頭與圖像傳感器之間，用于將第一鏡頭獲取的圖像引至圖像傳感器的整個(gè)靶面，第二偏轉(zhuǎn)棱鏡設(shè)置在第二鏡頭與圖像傳感器之間，用于將第二鏡頭獲取的圖像引至圖像傳感器的整個(gè)靶面。第一光閥設(shè)置在第一鏡頭至圖像傳感器之間的光路上，第二光閥設(shè)置在第二鏡頭至圖像傳感器之間的光路上。第一光閥與第二光閥交替啟閉。處理器用于控制圖像掃描，控制第一光閥與第二光閥交替啟閉，控制圖像分離、圖像合成和畸形校正。還用于將一個(gè)啟閉周期內(nèi)第一鏡頭在圖像傳感器上投射的二維圖像與第二鏡頭在圖像傳感器上投射的二維圖像合成一幅三維圖像。

進(jìn)一步的方案是其中三維成像裝置還包括成像調(diào)焦或變焦機(jī)構(gòu)，成像調(diào)焦或變焦機(jī)構(gòu)包括一個(gè)成像調(diào)焦或變焦致動(dòng)器，成像調(diào)焦或變焦致動(dòng)器用于同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一鏡頭及第二鏡頭進(jìn)行同步調(diào)焦或變焦。

更進(jìn)一步的方案是還包括三維投影裝置，三維投影裝置包括投影光源、液晶片、第一投影偏光棱鏡、第一投影光閥、第一投影鏡頭及第二投影偏光棱鏡、第二投影光閥、第二投影鏡頭。處理器根據(jù)三維圖像記載的圖像信息對(duì)液晶片進(jìn)行控制，從而對(duì)投影光源產(chǎn)生的光束進(jìn)行調(diào)制，并控制第一投影光閥與第二投影光閥交替啟閉，使光束對(duì)應(yīng)地從第一投影鏡頭或第二投影鏡頭投射出。

再進(jìn)一步的方案是三維投影裝置還包括投影調(diào)焦或變焦機(jī)構(gòu)。投影調(diào)焦或變焦機(jī)構(gòu)包括一個(gè)投影調(diào)焦或變焦致動(dòng)器，投影調(diào)焦或變焦致動(dòng)器用于同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一投影鏡頭及第二投影鏡頭進(jìn)行同步調(diào)焦或變焦。

由以上方案可見(jiàn)，本實(shí)用新型提供的三維成像裝置仍然采用一塊圖像傳感器，與現(xiàn)有技術(shù)CN104935915A相比，在二維圖像的成像方式上采用了降低圖像幀率提高像素的思路，即現(xiàn)有技術(shù)采用的是相對(duì)高的圖像幀率，但由于是非全幅成像，具有相對(duì)低的像素，而本實(shí)用新型采用的是全幅成像，其像素相對(duì)較高，有了高像素的二維圖像，就有了獲得高質(zhì)量三維圖像的基礎(chǔ)，而相對(duì)較低的圖像幀率，完成可以通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)加以彌補(bǔ)。本實(shí)用新型提供的三維成像系統(tǒng)通過(guò)處理器及相應(yīng)的軟件可將成像裝置獲取的高像素的二維圖像進(jìn)行畸形校正，并合成為高質(zhì)量的三維圖像。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型三維成像裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是本實(shí)用新型三維成像系統(tǒng)第一實(shí)施例的原理圖；

圖3是本實(shí)用新型三維成像系統(tǒng)第一實(shí)施例第一投影光源、第二投影光源及成像裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型三維成像系統(tǒng)第一實(shí)施例的光路示意圖；

圖5是本實(shí)用新型三維成像系統(tǒng)第二實(shí)施例的立體圖；

圖6是圖5中A局部放大圖；

圖7是本實(shí)用新型三維成像系統(tǒng)第二實(shí)施例中成像部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實(shí)用新型三維成像系統(tǒng)第四實(shí)施例的立體圖；

圖9是圖8中B局部放大圖；

圖10是本實(shí)用新型三維成像系統(tǒng)第四實(shí)施例中三個(gè)三維成像單元的相對(duì)位置關(guān)系圖；

圖11是本實(shí)用新型三維成像系統(tǒng)第六實(shí)施例的主視圖；

圖12是本實(shí)用新型三維成像系統(tǒng)第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是本實(shí)用新型三維成像系統(tǒng)第七實(shí)施例的主視圖；

圖14是本實(shí)用新型三維成像系統(tǒng)第七實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15是本實(shí)用新型三維成像系統(tǒng)第七實(shí)施例中三維成像單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16是本實(shí)用新型三維成像系統(tǒng)第八實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17是圖16中C局部放大圖。

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

三維成像裝置第一實(shí)施例

參見(jiàn)圖1，這是一幅說(shuō)明本實(shí)用新型三維成像裝置有別于現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)原理圖，三維成像裝置的一對(duì)鏡頭，即第一鏡頭1和第二鏡頭2，兩者并排布置，且第一鏡頭1的光軸線11與第二鏡頭2的光軸線21相互平行。從第一鏡頭1射入的光線到達(dá)圖像傳感器7所形成的光路在圖1中示為線段11、線段12和線段13，且光按這些線段上的箭頭方向行進(jìn)并到達(dá)圖像傳感器7。從第二鏡頭2射入的光線到達(dá)圖像傳感器7所形成的光路在圖1中示為線段21、線段22和線段23，且光按這些線段上的箭頭方向行進(jìn)并到達(dá)圖像傳感器7。另外，圖1中線段11也是第一鏡頭1的光軸線，線段21也是第二鏡頭2的光軸線，圖像傳感器7設(shè)置在前述兩條光路的下游，其靶面的法向中心線71是兩條光軸線11、光軸線21的對(duì)稱(chēng)中心線。第一偏轉(zhuǎn)棱鏡3設(shè)置在第一鏡頭1與圖像傳感器7之間，光線在進(jìn)入第一偏轉(zhuǎn)棱鏡3后，兩次反射并被引至圖像傳感器7的靶面，第二偏轉(zhuǎn)棱鏡4設(shè)置在第二鏡頭2與圖像傳感器7之間，光線在進(jìn)入第二偏轉(zhuǎn)棱鏡4后，兩次反射并被引至圖像傳感器7的靶面。第一光閥5設(shè)置在第一偏轉(zhuǎn)棱鏡3與圖像傳感器7之間，第二光閥6設(shè)置在第二偏轉(zhuǎn)棱鏡4與圖像傳感器7之間。第一光閥5與第二光閥6交替啟閉，即圖像傳感器獲取一幀圖像的時(shí)間內(nèi)第一光閥5開(kāi)啟，第二光閥6關(guān)閉，而獲取下一幀圖像的時(shí)間內(nèi)第一光閥5關(guān)閉，第二光閥6開(kāi)啟，如此獲得兩幀獨(dú)立的具有視差的圖像。

圖像傳感器7的整個(gè)靶面在單位時(shí)間內(nèi)獲取的圖像幀數(shù)有一半是通過(guò)第一鏡頭獲取的，另一半是通過(guò)第二鏡頭獲取的，兩只鏡頭獲取圖像具有視差，并可合成為一幅三維圖像，當(dāng)連續(xù)合成的多幅三維圖像依次播放時(shí)，在視覺(jué)上即形成了三維影像。

可以理解的是，作為原理圖的圖1只給出了鏡片作為鏡頭的原理示意，本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以依據(jù)其掌握的現(xiàn)有技術(shù)制造出滿足要求的鏡頭；也可以通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)制造出滿足要求的偏轉(zhuǎn)棱鏡和光閥，光閥采用電子光閥；圖像傳感器可以采用CCD或CMOS等。

三維成像裝置第二實(shí)施例

本例與上例的不同處在于第一光閥5不是設(shè)置在第一偏轉(zhuǎn)棱鏡3與圖像傳感器7之間，而是設(shè)置在第一鏡頭1與第一偏轉(zhuǎn)棱鏡3之間。第二光閥6不是設(shè)置在第二偏轉(zhuǎn)棱鏡4與圖像傳感器7之間，而是設(shè)置在第二鏡頭2與第二偏轉(zhuǎn)棱鏡4之間。

三維成像裝置第三實(shí)施例

本例與三維成像裝置第一實(shí)施例的不同之處在于第一光閥5不是設(shè)置在第一偏轉(zhuǎn)棱鏡3與圖像傳感器7之間，而是設(shè)置在第一鏡頭1鏡片組中的兩片鏡片之間。第二光閥6不是設(shè)置在第二偏轉(zhuǎn)棱鏡4與圖像傳感器7之間，而是設(shè)置在第二鏡頭2鏡片組中的兩片鏡片之間。

三維成像裝置第四實(shí)施例

本例與三維成像裝置第一實(shí)施例的不同之處在于第一光閥5不是設(shè)置在第一偏轉(zhuǎn)棱鏡3與圖像傳感器7之間，而是設(shè)置在第一鏡頭1之前。第二光閥6不是設(shè)置在第二偏轉(zhuǎn)棱鏡4與圖像傳感器7之間，而是設(shè)置在第二鏡頭2之前。

三維成像系統(tǒng)第一實(shí)施例

作為本實(shí)用新型三維成像裝置的具體應(yīng)用，本實(shí)用新型提供三維成像系統(tǒng)可以是電視內(nèi)窺鏡、CCD視頻內(nèi)窺鏡、COMS視頻內(nèi)窺鏡、手機(jī)、三維投影儀、電子望遠(yuǎn)鏡、監(jiān)控器等軍、民用設(shè)備。

參見(jiàn)圖2，作為本例的三維成像系統(tǒng)是一臺(tái)三維投影儀30，其由三維成像裝置31、處理器32及三維投影裝置33構(gòu)成。三維成像裝置31具有第一鏡頭311、第二鏡頭312、第一光閥313、第二光閥314、第一偏轉(zhuǎn)棱鏡315、第二偏轉(zhuǎn)棱鏡316及圖像傳感器317。處理器32具有圖像合成模塊322及控制模塊323。投影裝置33具有投影光源331、液晶片332、第一投影偏轉(zhuǎn)棱鏡333、第二投影偏轉(zhuǎn)棱鏡334、第一投影光閥335、第二投影光閥336、第一投影鏡頭337及第二投影鏡頭338。

三維成像裝置31的構(gòu)造及工作原理與前述三維成像裝置第二實(shí)施例中相同。處理器采用現(xiàn)有技術(shù)使用的CPU，圖像合成模塊322在控制模塊323的控制下將圖像傳感器傳來(lái)的兩幅具有視差的二維圖像進(jìn)行合成為一幅三維圖像，控制模塊323同時(shí)還肩負(fù)控制第一光閥313與第二光閥314交替啟閉。控制模塊323對(duì)控制投影裝置33的控制主要有以下兩個(gè)方面，一方面控制液晶片332顯示三維圖像，另一方面控制第一投影光閥335與第二投影光閥336交替啟閉。

參見(jiàn)圖3及圖4，投影光源331產(chǎn)生的光束經(jīng)液晶片332在控制模塊323的調(diào)制后，由于第一投影光閥335和第二投影光閥336兩樣在控制模塊的控制下交替啟閉，得以經(jīng)第一投影偏轉(zhuǎn)棱鏡333從第一投影鏡頭337投射出，和經(jīng)第二投影偏轉(zhuǎn)棱鏡334從第二投影鏡頭338投射出。

在投影裝置33進(jìn)行投影的過(guò)程中，處理器32中的控制模塊323根據(jù)圖像合成模塊322合成得到的三維圖像所記載的圖像信息控制液晶片332進(jìn)行調(diào)制后，對(duì)應(yīng)地從第一投影鏡頭337及第二投影鏡頭338投射至屏幕上，顯現(xiàn)三維圖像。

投影光源331為背光源，可以為L(zhǎng)ED光源，也可為激光光源。

在三維投影的過(guò)程中，第一投影鏡頭337及第二投影鏡頭338通過(guò)投影調(diào)焦或變焦機(jī)構(gòu)進(jìn)行同步調(diào)焦或變焦，投影調(diào)焦或變焦機(jī)構(gòu)具有投影調(diào)焦或變焦致動(dòng)器，投影調(diào)焦或變焦致動(dòng)器的動(dòng)子通過(guò)傳遞構(gòu)件同時(shí)與第一投影鏡頭及第二投影鏡頭的調(diào)焦或變焦鏡組固定連接，從而可同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一投影鏡頭及第二投影鏡頭進(jìn)行同步調(diào)焦或變焦。

投影調(diào)焦或變焦致動(dòng)器可以采用壓電致動(dòng)器或音圈電機(jī)等致動(dòng)器。

三維成像系統(tǒng)第二實(shí)施例

參見(jiàn)圖5，作為本實(shí)用新型三維成像系統(tǒng)第二實(shí)施例的是一臺(tái)內(nèi)窺鏡40，其具有一連接部411，連接部411的前端與插入管43的后端固定連接，后端與器械通道管412固定連接，器械通道管412的兩側(cè)布置有進(jìn)水通道管414與出水通道管413，連接部411的下端部固定連接有照明光纖接口415及可拆卸地固定連接有一成像部42。

參見(jiàn)圖6，插入管43的前端口設(shè)有輸水出口433、抽水進(jìn)口436、器械出口431、照明口432、第一取像鏡頭434及第二取像鏡頭435。

為了區(qū)分插入管43的前端口中各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系，如圖6所示采用不同陰影線區(qū)分各部件，第一取像鏡頭434及第二取像鏡頭435對(duì)稱(chēng)地布置在輸水出口433的兩側(cè)近旁，抽水進(jìn)口436由對(duì)稱(chēng)地分布于器械出口431兩側(cè)的兩部分組成，照明口432圍于第一取像鏡頭434、第二取像鏡頭435及輸水出口433的外圍。

參見(jiàn)圖7，在成像部42的殼體內(nèi)設(shè)有第一調(diào)焦鏡組421、第二調(diào)焦鏡組422、第一偏光棱鏡423、第二偏光棱鏡424、第一光閥425、第二光閥426及單片彩色的圖像傳感器427。

第一取像鏡頭434與第一調(diào)焦或變焦鏡組421之間設(shè)有第一傳像體，用于在二者之間進(jìn)行光傳輸；第二取像鏡頭435與第二調(diào)焦或變焦鏡組422之間設(shè)有第二傳像體，用于在二者之間進(jìn)行光傳輸，第一傳像體與第二傳像體均為一束傳像光纖。

第一取像鏡頭434、第一傳像體及第一調(diào)焦或變焦鏡組421構(gòu)成本例的第一鏡頭；第二取像鏡頭435、第二傳像體及第二調(diào)焦或變焦鏡組422構(gòu)成本例的第二鏡頭。

第一調(diào)焦或變焦鏡組421及第二調(diào)焦或變焦鏡組422通過(guò)傳遞構(gòu)件與成像調(diào)焦或變焦致動(dòng)器的動(dòng)子固定連接，以便采用同一個(gè)成像調(diào)焦或變焦機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一鏡頭及第二鏡頭進(jìn)行同步調(diào)焦或變焦。

第一傳像體，第二傳像體，用于連通器械通道管412的端口與器械出口431的管路，用于連通出水通道管413的端口與抽水進(jìn)口436的水管路，用于連通進(jìn)水通道管414的端口與輸水出口433的水管路，及穿過(guò)照明光纖接口415用于連通外部光源與照明口432的照明光纖集成于插入管43內(nèi)。

三維成像系統(tǒng)第三實(shí)施例

作為對(duì)本實(shí)用新型三維成像系統(tǒng)第三實(shí)施例，本例也是一臺(tái)內(nèi)窺鏡，以下僅對(duì)與上例內(nèi)窺鏡的不同之處進(jìn)行說(shuō)明。

采用柱狀透鏡代替?zhèn)飨窆饫w用于在第一取像鏡頭與第一調(diào)焦或變焦鏡組之間及第二取像鏡頭與第二調(diào)焦或變焦鏡組之間進(jìn)行無(wú)損的傳輸圖像。

當(dāng)?shù)谝蝗∠耒R頭與第一調(diào)焦或變焦鏡組不在同一直線及第二取像鏡頭與第二調(diào)焦或變焦鏡組不在同一直線上時(shí)，可采用棱鏡與柱狀透鏡進(jìn)行配合以改變光的傳輸方向。

柱狀透鏡或柱狀透鏡與棱鏡的組合構(gòu)成本例的第一傳像體與第二傳像體。

三維成像系統(tǒng)第四實(shí)施例

作為本實(shí)用新型三維成像系統(tǒng)第四實(shí)施例的是監(jiān)控用的三維監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)具有三維成像裝置、處理器及投影裝置，其中三維成像裝置為監(jiān)控用三維成像裝置，投影裝置為三維投影裝置。

參見(jiàn)圖8至圖10，監(jiān)控用三維成像裝置5的基體51上設(shè)有三維成像裝置52、三維成像裝置53及三維成像裝置54。

參見(jiàn)圖9，以三維成像裝置52為例對(duì)本例中的三個(gè)三維成像單元的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明，三維成像裝置52由殼體及安裝于殼體內(nèi)的第一鏡頭523、第二鏡頭524、圖像傳感器521、成像調(diào)焦或變焦機(jī)構(gòu)522及設(shè)置在成像調(diào)焦或變焦機(jī)構(gòu)522與圖像傳感器521之間的第一偏轉(zhuǎn)棱鏡、第二偏轉(zhuǎn)棱鏡、第一光閥、第二光閥組成。

成像調(diào)焦或變焦機(jī)構(gòu)522具有成像調(diào)焦或變焦致動(dòng)器，成像調(diào)焦或變焦致動(dòng)器的動(dòng)子通過(guò)傳遞構(gòu)件同時(shí)與第一鏡頭523及第二鏡頭524的調(diào)焦或變焦鏡組固定連接，從而可同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一鏡頭523及第二鏡頭524進(jìn)行同步調(diào)焦或變焦。

參見(jiàn)圖10，三維成像裝置52、三維成像裝置53及三維成像裝置54環(huán)繞一根沿垂直于圖10平面的方向布置的軸線55均勻布置，即三者的光軸的延長(zhǎng)線相交于軸線55且相鄰兩根光軸之間的夾角為120度。

作為對(duì)三維成像裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行說(shuō)明，以下僅對(duì)與前述三維成像裝置、三維成像系統(tǒng)實(shí)施例的不同之處進(jìn)行說(shuō)明，每個(gè)三維成像裝置的橫向視角均為120度以上，三個(gè)三維成像裝置在同時(shí)刻獲取的三幅圖像可以拼接成一幅360度全景的三維圖像。

為了對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)中的處理及投影裝置進(jìn)行說(shuō)明，以下僅對(duì)與前述三維成像裝置、三維成像系統(tǒng)實(shí)施例中的處理器及投影裝置的不同之處進(jìn)行說(shuō)明。在工作過(guò)程中，處理器對(duì)三維成像裝置的圖像傳感器獲得的圖像處理得到三維圖像后，處理器接著將三幅三維圖像拼接成一幅360度全景的三維圖像。

三維成像系統(tǒng)第五實(shí)施例

作為對(duì)本實(shí)用新型三維成像系統(tǒng)第五實(shí)施例的說(shuō)明，以下僅對(duì)與上述三維成像系統(tǒng)四實(shí)施例的不同之處進(jìn)行說(shuō)明。

本例僅采用單個(gè)三維成像裝置進(jìn)行成像，且對(duì)三維成像裝置的橫向視角大小無(wú)特定要求。

監(jiān)控用三維成像系統(tǒng)中的三維成像裝置的數(shù)量及橫向視角的范圍并不局限于上述兩個(gè)實(shí)施例，還可以有多種顯而易見(jiàn)的變化。對(duì)于具有三個(gè)以上的三維成像裝置，可拍攝360度全景圖像的三維成像裝置，相鄰兩個(gè)三維成像裝置光軸之間的夾角隨二者之間的橫向視角變化而變化，只需滿足能夠拍攝到360度全景圖像即可。

三維成像系統(tǒng)第六實(shí)施例

作為三維成像系統(tǒng)第六實(shí)施例，本例為一臺(tái)移動(dòng)終端設(shè)備。

參見(jiàn)圖11，在移動(dòng)終端設(shè)備6的基體61里設(shè)有處理器及在基體61前端上設(shè)有三維投影單元62。

參見(jiàn)圖12，三維投影單元62由殼體及設(shè)于殼體內(nèi)的投影光源621、液晶片622、投影調(diào)焦或變焦機(jī)構(gòu)623、第一投影鏡頭624及第二投影鏡頭625組成。其中第一投影鏡頭624的鏡片組內(nèi)設(shè)置有第一光閥，第二投影鏡頭625的鏡片組內(nèi)設(shè)置有第二光閥，在液晶片622與投影調(diào)焦或變焦機(jī)構(gòu)623之間還設(shè)置有第一偏轉(zhuǎn)棱鏡和第二偏轉(zhuǎn)棱鏡。

投影調(diào)焦或變焦機(jī)構(gòu)623具有投影調(diào)焦或變焦致動(dòng)器，投影調(diào)焦或變焦致動(dòng)器的動(dòng)子通過(guò)傳遞構(gòu)件同時(shí)與第一投影鏡頭624及第二投影鏡頭625的調(diào)焦或變焦鏡組固定連接，從而可同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一投影鏡頭624及第二投影鏡頭625進(jìn)行同步調(diào)焦或變焦。

投影光源621為背光源，可以采用LED光，也可以采用激光。

投影調(diào)焦或變焦致動(dòng)器可以為壓電致動(dòng)器或音圈電機(jī)等致動(dòng)器。

三維成像系統(tǒng)第七實(shí)施例

本例也是一臺(tái)移動(dòng)終端設(shè)備。參見(jiàn)圖13，在移動(dòng)終端設(shè)備7的基體71的里設(shè)有處理器及在基體71背面上設(shè)有三維成像裝置72。

參見(jiàn)圖14及圖15，三維成像裝置72由殼體及設(shè)于殼體內(nèi)的一片彩色圖像傳感器721、成像調(diào)焦或變焦機(jī)構(gòu)722、第一鏡頭723及第二鏡頭724組成。其中在彩色圖像傳感器721與成像調(diào)焦或變焦機(jī)構(gòu)之間還設(shè)置有第一偏轉(zhuǎn)棱鏡和第一光閥、第二偏轉(zhuǎn)棱鏡和第二光閥。

成像調(diào)焦或變焦機(jī)構(gòu)722具有成像調(diào)焦或變焦致動(dòng)器，成像調(diào)焦或變焦致動(dòng)器的動(dòng)子通過(guò)傳遞構(gòu)件同時(shí)與第一鏡頭723及第二鏡頭724的調(diào)焦或變焦鏡組固定連接，從而可同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一鏡頭723及第二鏡頭724進(jìn)行同步調(diào)焦或變焦。

三維成像裝置72的工作原理與上述三維成像裝置實(shí)施例的工作原理相同，也可以采用這些實(shí)施例中的任意一個(gè)。

成像調(diào)焦或變焦致動(dòng)器可為壓電致動(dòng)器或音圈電機(jī)等致動(dòng)器。

三維成像系統(tǒng)第八實(shí)施例

本例也是一臺(tái)移動(dòng)終端設(shè)備，作為對(duì)本實(shí)用新型三維成像系統(tǒng)第八實(shí)施例的說(shuō)明，以下僅對(duì)與三維成像系統(tǒng)第六實(shí)施例的不同之處進(jìn)行說(shuō)明。

參見(jiàn)圖16及圖17，采用DMD芯片822替代液晶片，其投影光源由發(fā)光體8211、匯聚透鏡8212、色輪8213及擴(kuò)束透鏡8214組成。發(fā)光體8211可為L(zhǎng)ED光源或激光光源。

發(fā)光體8211產(chǎn)生的光束經(jīng)過(guò)匯聚透鏡8212、色輪8213及擴(kuò)束透鏡8214之后投射于DMD芯片822上，處理器根據(jù)需要投影的三維圖像的圖像信息控制DMD芯片822對(duì)接收到的光束進(jìn)行調(diào)制并投射出一束光束，第一光閥828與第二光閥829交替開(kāi)啟關(guān)閉，使該一束光束分別經(jīng)第一偏轉(zhuǎn)棱鏡826從第一投影鏡頭824及經(jīng)第二偏轉(zhuǎn)棱鏡827從第二投影鏡頭825投射出，用于顯現(xiàn)三維圖像。

三維成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)并不局限于上述各實(shí)施例中，還有多種顯而易見(jiàn)的變化。

上述第六實(shí)施例至第八實(shí)施例中的移動(dòng)終端設(shè)備包括但并不局限于智能手機(jī)與平板電腦。

本實(shí)用新型主要是對(duì)三維成像系統(tǒng)中的三維成像裝置的結(jié)構(gòu)作出改進(jìn)，同時(shí)對(duì)處理器中的處理模塊作出相應(yīng)改進(jìn)，其使用范圍并不局限上述各實(shí)施例中的內(nèi)窺鏡、監(jiān)控設(shè)備及移動(dòng)終端設(shè)備。