專利名稱：一種獲得立體數(shù)碼圖像的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這是一種應(yīng)用的各類影像領(lǐng)域、可以利用普通數(shù)碼相機(jī)獲得立體數(shù)碼圖像的方法。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展和提高，數(shù)碼產(chǎn)品也日益豐富和多樣，近年，數(shù)碼相機(jī)已經(jīng)成為其中最重要種類之一，由它所攝取的圖像越來越精細(xì)，已漸漸替代傳統(tǒng)的攝影技術(shù)，但是無論是傳統(tǒng)的攝影技術(shù)還是現(xiàn)代的數(shù)碼攝影技術(shù)，所獲取的圖像均為一個平面圖像，缺乏層次，不能夠全面的反映實(shí)際物體的客觀現(xiàn)實(shí)，在過去也曾經(jīng)出現(xiàn)過幾種特殊的攝取圖像以獲得立體圖像的方法，比如立體電影的獲取和觀看的方法，是以多視角拍攝以及和由偏光鏡頭拍攝、觀眾佩戴偏光眼睛來得到視覺上的立體效果圖像的方法，但是以上的方法都有其不足之處，普通用戶不能夠隨意拍攝，因而，現(xiàn)在立體攝影還沒有真正地進(jìn)入到人們的生活中去。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種可以利用普通數(shù)碼相機(jī)、方便地獲得三維立體圖像的方法。
本發(fā)明的目的就是通過這樣的方法來實(shí)現(xiàn)的用普通數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行拍攝，在拍攝前選擇好視點(diǎn)和視角，分別自兩個不同的角度對同一視點(diǎn)的物體進(jìn)行拍攝，這樣就可以獲得同一物體兩幅不同角度的圖像，其實(shí)相當(dāng)于人的左右眼所見到的不同角度的物體圖像，將這兩幅不同角度的圖像輸入到電腦中，通過專用的軟件進(jìn)行相應(yīng)的處理，軟件處理主要是將兩幅圖像的相同區(qū)域進(jìn)行對正，并在屏幕上輪流顯示左右兩側(cè)不同的圖像或是加上濾色，再戴上特殊的觀察眼鏡，由于人的視覺暫留的效果或是濾色效果，人的左右眼就可以看到相當(dāng)于左右兩眼所視效果，也就可以再現(xiàn)真實(shí)的三維效果。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果在于使用者可以使用普通數(shù)碼相機(jī)方便的隨時攝取物體信息，精確再現(xiàn)實(shí)際三維效果，成本更低廉，方便快捷，易于推廣和普及。


附圖1是本發(fā)明提出的一種獲得立體數(shù)碼圖像的方法的視覺示意圖。
附圖2是本發(fā)明提出的一種獲得立體數(shù)碼圖像的方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例來說明本發(fā)明的工作原理。
本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)主要由數(shù)碼相機(jī)、專用軟件、觀察眼鏡組成。
這里簡單的說明一下立體成像的基本原理，人的眼睛在對物體注視時，由于左眼和右眼瞳孔之間的距離，大約為5cm，左眼和右眼對一個物體(或者說是同一視點(diǎn))就會產(chǎn)生不同視角相同視點(diǎn)的圖像，這兩個不同的視覺圖像信號，經(jīng)過大腦的接受和處理就形成了一個三維的立體視覺效果，也就是我們所實(shí)際看到的物體的圖像，所以，要形成一個立體的圖像的效果，就要讓兩只眼睛同時接受到物體的不同視角相同視點(diǎn)的圖像。此發(fā)明所涉及的基本原理也是這樣，數(shù)碼相機(jī)拍攝到的同一視點(diǎn)、不同角度的兩幅圖像，只要選擇的角度合適，就相當(dāng)于人的兩只眼睛所見的效果，如附圖1所示。
直接由數(shù)碼相機(jī)所獲得的同一物體的兩幅圖像還不是能夠直接觀察到立體的圖像，還要經(jīng)過處理才能夠得到逼真的立體圖像，由上述數(shù)碼相機(jī)所獲得的圖像經(jīng)過傳輸至電腦并保存，如JPG、BMP、GIF或其它的圖像格式，要看到立體圖像還要經(jīng)過軟件的處理以及用特殊的眼鏡來觀察，這里對軟件做一說明，與該數(shù)碼相機(jī)配套的軟件是一種圖像處理軟件，是專門用來處理本發(fā)明所獲取的圖像，因?yàn)槭欠謨纱嗡臄z的圖像，兩踾圖像之間肯定是有誤差的，中心視點(diǎn)不會是在一個固定的區(qū)域，所以軟件處理主要是將兩幅圖像相同區(qū)域進(jìn)行對正，將兩次所獲得的圖像的對應(yīng)位置進(jìn)行對正，這樣，才可以通過后面的處理得到相應(yīng)的立體圖像效果。我們知道，在前面所獲得的同一物體的不同視角相同視點(diǎn)的圖像，還必須分別送入相應(yīng)的左右眼并相互不干擾才可以實(shí)現(xiàn)立體圖像的再現(xiàn)，例如，要把第一次所獲取的圖像送入左眼，把第二次所獲取的圖像送入右眼，并且左眼和右眼不能夠相互干擾并且保留各自的圖像，這樣才可以實(shí)現(xiàn)立體圖像的再現(xiàn)，在本發(fā)明中，實(shí)現(xiàn)將左右側(cè)的圖像分別送入左右眼睛中去，可以分別采用了兩種方法，一種為補(bǔ)色法，另一種為交互法，補(bǔ)色法的基本原理是，由軟件對所獲得的圖像進(jìn)行加濾色處理，分別加以不同的透明色，并且兩個透明色互為補(bǔ)色，例如在第一次所獲取的左側(cè)的圖像上加上紅色透明色，在第二次所獲取的右側(cè)圖像上加上綠色透明色，并且把兩幅圖像對齊疊加起來，那么，觀察者再分別以對應(yīng)色彩的透明眼鏡去觀察圖像時，就可以看到不同的效果，比如說用紅色透明的眼鏡去觀察，就基本只能夠看到左側(cè)的圖像信號，如果用綠色透明的眼鏡去觀察時，就基本上只能夠看到右側(cè)的圖像信號，如果我們由軟件將上面加過過濾色的兩幅圖像疊加，疊加時的原點(diǎn)對應(yīng)，并且用對應(yīng)的左側(cè)是紅色透明、而右側(cè)是綠色透明的補(bǔ)色眼鏡去觀察時，由于左眼只可以看到第一次所獲取的物體的圖像，右眼只可以看到第二次所獲取的圖像，這里就形成了一個立體圖像的感覺，只是感覺色彩不夠豐富，這里是因?yàn)檫^濾色眼鏡會對有些色彩產(chǎn)生丟失。這里所涉及的眼鏡是特制的兩側(cè)互為補(bǔ)色的觀察眼鏡。
除了上述的補(bǔ)色法和補(bǔ)色眼鏡以外，還可以用另一個方法實(shí)現(xiàn)，可以使效果更加的逼真。我們都知道，人的眼睛有一個特性，就是“視覺暫留”，對于所看到的視覺信號，即使信號消失，在人的眼睛里也會存留約十二分之一到十六分之一秒的時間，如果把連續(xù)拍攝的圖像以合適的速度時間播放，即可以形成畫面連續(xù)的效果，電影也就是基于這個原理，我們可以充分地利用這個特點(diǎn)，如果把由數(shù)碼相機(jī)獲取同一物體不同視角同一視點(diǎn)的圖像顯示出來，先顯示其中的一側(cè)的圖像，送至相應(yīng)一側(cè)的眼睛中，并遮擋住另外一側(cè)的眼睛，在視覺暫留效應(yīng)還沒有消失的時間里，時間要小于十六之一秒，關(guān)閉這一幅圖像顯示，緊接著顯示另一側(cè)的圖像，這次只可以讓另一側(cè)的眼睛看到這幅圖像，讓前面所述一側(cè)的眼睛被遮擋成為不可見到，這實(shí)際上就已經(jīng)做到讓不同側(cè)的眼睛看到相應(yīng)側(cè)面視角的圖像，那么就可以形成立體圖像的感覺，例如，也就是說，可以在一個時間周期里，可以在顯示屏幕上先顯示由第一次所獲取左側(cè)視角同一視點(diǎn)的圖像，顯示時間可設(shè)定為大約顯示六十分之一秒，也就是相當(dāng)于一般電腦顯示器的一個刷新周期，在這個時間段里將右眼進(jìn)行遮擋，只讓觀察者的左眼看到這個顯示出來的圖像，在第二個六十分之一秒，顯示由第二次所獲取的圖像，也是顯示在屏幕上的前一幅圖像同一位置，顯示時間的長短與前一幅是一樣的，也是六十分之一秒，在這個時間段里，將觀察者的左眼進(jìn)行遮擋，只可以讓觀察者的右眼看到這個顯示出來的圖像，由于視覺暫留的效果，觀察者左眼在這個時間段雖然實(shí)際上沒有看到任何圖像，但是還是可以感覺有圖像的信號存在，而右眼也可以觀察到由第二次所獲取的在屏幕上顯示出來的圖像信號，過了這個時間段，即進(jìn)入下一個周期第三個六十分之一秒，又顯示左側(cè)的圖像，關(guān)閉右側(cè)的眼鏡，即又反復(fù)重復(fù)上述的過程，觀察者右眼將被遮擋，但是由于視覺暫留的效應(yīng)，仍可以感覺到圖像信號，這樣不斷重復(fù)，所以觀察者的左右眼分別接受的是相應(yīng)視角同一視點(diǎn)的圖像信號，相互也沒有產(chǎn)生干擾，在視覺感覺上是連續(xù)的，形成了生動的立體的三維圖像，在軟件進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換顯示時，機(jī)器顯卡或是由軟件可同時會產(chǎn)生一個同步信號，這是提供給所配套的專門用來觀察圖像的觀察眼鏡的。
在這里所涉及的用來分別遮擋左右眼的觀察眼鏡，在本實(shí)施例中所采用的是液晶光閥眼鏡，它的兩個鏡片是獨(dú)立的，可以在不同的時間分別進(jìn)行開啟和關(guān)閉，當(dāng)液晶光閥眼睛開啟時，呈現(xiàn)透明的狀態(tài)，當(dāng)液晶光閥眼睛關(guān)閉時，呈現(xiàn)的是黑暗的狀態(tài)，并且當(dāng)左側(cè)鏡片開啟和時候，右側(cè)的鏡片是關(guān)閉的，同樣，在右側(cè)鏡片開啟時，左側(cè)鏡片是關(guān)閉的，這樣，在軟件中圖像轉(zhuǎn)換的同時，或是特定的時間里，可以由軟件提供一個切換信號，也可以由機(jī)器來提供一個同步信號，通過連接線或是無線信號不經(jīng)過任何其它附加板卡傳至這個眼鏡，這里連接線可以是USB、PS/2等標(biāo)準(zhǔn)接口、連接線，也可以音頻輸出信號線，無線信號方式可以是紅外方式，也可以是RF方式，來完成相應(yīng)自動的切換，即當(dāng)顯示屏顯示的是左側(cè)視角同一視點(diǎn)的圖像信號時，同時打開左側(cè)的眼鏡鏡片，并將右側(cè)的眼鏡鏡片關(guān)閉，當(dāng)顯示屏顯示的是右側(cè)視角同一視點(diǎn)的圖像信號時，打開右側(cè)的眼鏡鏡片，并將左側(cè)的眼鏡鏡片同時關(guān)閉，這樣不斷地重復(fù)，就可以形成完整和連續(xù)的圖像信號，由于視覺暫留特性，觀察者就可以觀察到生動真實(shí)的立體圖像了，并且沒有任何的色彩丟失。
該發(fā)明的工作流程如附圖2所示，首先選取所要拍攝的物體，選擇、調(diào)整左右兩側(cè)的視點(diǎn)位置，然后按下數(shù)碼相機(jī)的快門，攝取物體左右不同視角同一視點(diǎn)的圖像，然后將所獲得的同一物體的不同視角同一視點(diǎn)的兩幅圖像傳輸?shù)诫娔X，在電腦中專用的軟件界面中可以選擇不同的觀看方式，一種為交互式，一種為補(bǔ)色式，其中交互式是將所獲得的兩幅不同視角相同視點(diǎn)的圖像在屏幕上快速輪流周期顯示，可由機(jī)器顯卡產(chǎn)生信號，也可由軟件都可產(chǎn)生一個同樣的同步信號，傳輸?shù)綄?yīng)的液晶眼鏡，眼鏡的鏡片在同步信號的作用下，左右側(cè)鏡片對應(yīng)所顯示的圖像輪流開啟和關(guān)閉，這樣，當(dāng)顯示屏幕顯示的是左側(cè)視角同一視點(diǎn)的圖像時，觀察者的左眼就可以看到物體左側(cè)視角同一視點(diǎn)的圖像，而右眼被遮擋住了，當(dāng)顯示屏幕顯示的是右側(cè)視角同一視點(diǎn)的圖像時，觀察者的可就可以看到物體右側(cè)視角同一視點(diǎn)的圖像，而同時左眼被遮擋拄了，這是在視覺暫留的有效時間內(nèi)進(jìn)行的快速轉(zhuǎn)換，在觀察者的感覺中即形成了立體圖像的感覺，如圖中右側(cè)流程所示。另一種獲得立體圖像的方式是補(bǔ)色式，在電腦獲得同一物體不同視角同一視點(diǎn)的圖像后，專用軟件要圖像進(jìn)行加濾色處理，即對不同視角同一視點(diǎn)的兩幅圖像進(jìn)行增加透明色處理，對左右兩側(cè)分別加上不同的透明色，且互為補(bǔ)色，再將兩幅圖像疊加起來顯示的電腦屏幕上，觀察者佩戴與所加補(bǔ)色對應(yīng)顏色的眼鏡，來觀察所顯示出來的圖像，由于兩只鏡片互為補(bǔ)色，觀察者的左眼和右眼分別只能夠看到對應(yīng)的左、右側(cè)的圖像，基本看不到另一側(cè)的圖像，這樣觀看即可以形成立體圖像的感覺，只是色彩不全，用戶可以選擇不同的觀察方式和眼鏡來觀察立體圖像。
上述的方法可以使普通消費(fèi)者使用普通數(shù)碼相機(jī)就可以輕松獲得并觀看到逼真的三維立體圖像，設(shè)備簡單，操作方便，立體效果強(qiáng)。
權(quán)利要求
1.一種獲得立體數(shù)碼圖像的方法，主要由數(shù)碼相機(jī)、專用軟件、觀察眼鏡組成。其主要特征是用普通數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行拍攝，在拍攝前選擇好視點(diǎn)和視角，分別自兩個不同的角度對同一視點(diǎn)的物體進(jìn)行拍攝，這樣就可以獲得同一物體兩幅不同角度的圖像，將這兩幅不同角度的圖像通過專用的軟件進(jìn)行相應(yīng)的處理，軟件處理主要是將兩幅圖像的相同區(qū)域進(jìn)行對正，并在屏幕上輪流顯示左右兩側(cè)不同的圖像或是加上濾色，再戴上觀察眼鏡就可再現(xiàn)真實(shí)的三維效果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種獲得立體數(shù)碼圖像的方法，其特征是觀察眼鏡為一種液晶光閥眼鏡，它的兩個鏡片是獨(dú)立的，可以在不同的時間分別進(jìn)行開啟和關(guān)閉，當(dāng)液晶光閥眼睛開啟時，呈現(xiàn)透明的狀態(tài)，當(dāng)液晶光閥眼睛關(guān)閉時，呈現(xiàn)的是黑暗的狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種獲得立體數(shù)碼圖像的方法，其特征是觀察眼鏡為一種呈半透明狀的紅綠鏡，且兩種顏色互為補(bǔ)色。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種獲得立體數(shù)碼圖像的方法，其特征是專用軟件或是機(jī)器顯卡可產(chǎn)生一個同步信號來提供給觀察眼鏡，可通過各種輸出接口、連接線或是無線信號傳至相應(yīng)觀察眼鏡。
全文摘要
本發(fā)明是提供一種可以通過數(shù)碼相機(jī)方便地獲得三維立體圖像方法。它的基本原理是用普通數(shù)碼相機(jī)對同一物體的兩個小同的角度、同一視點(diǎn)進(jìn)行拍攝，這樣就可以獲得兩幅不同角度的圖像，通過專用的軟件進(jìn)行相應(yīng)的處理，軟件處理主要是將兩幅圖像進(jìn)行對正，并在屏幕上輪流顯示左右兩側(cè)不同的圖像或是濾色圖像，再戴上特殊的三維眼鏡，就可以觀察到真實(shí)的三維圖像。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果在于可以使用普通數(shù)碼相機(jī)方便的隨時攝取物體信息，精確再現(xiàn)實(shí)際三維效果，成本更低廉，方便快捷，易于推廣和普及。
文檔編號G06T1/00GK1713222SQ200410049610
公開日2005年12月28日 申請日期2004年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月22日
發(fā)明者宋柏君 申請人:宋柏君