本發(fā)明涉及立體成像，更具體地，涉及用于對包括立體相機(jī)對和相應(yīng)的顯示設(shè)備在內(nèi)的相機(jī)設(shè)備進(jìn)行控制的相機(jī)設(shè)備、方法、計算機(jī)程序和計算機(jī)程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

遠(yuǎn)程控制的立體相機(jī)設(shè)備廣泛地用于對設(shè)備(例如機(jī)器人，手術(shù)系統(tǒng)等)的高級遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視。

立體相機(jī)設(shè)備包括兩個彼此水平位移的相機(jī)，用于獲得對一個場景兩個不同視圖。使用顯示設(shè)備將來自兩個相機(jī)的圖像顯示給遠(yuǎn)程操作者的相應(yīng)眼睛，以創(chuàng)建深度感，即3D圖像。當(dāng)操作者轉(zhuǎn)動他/她的頭部時，相機(jī)也應(yīng)轉(zhuǎn)動以從不同的方向觀察場景。

在檢測到操作者的頭部的移動和示出正確方向的場景之間的時間被稱為延時。延遲時間有三個主要構(gòu)成：圖像處理延遲、電機(jī)反應(yīng)時間和網(wǎng)絡(luò)延遲。

高延遲破壞了操作者的沉浸效應(yīng)，由此許多立體系統(tǒng)對實現(xiàn)低延遲特別強(qiáng)調(diào)?？梢酝ㄟ^使用輕量級編碼算法或通過增加編碼硬件的計算能力來減小圖像處理延遲。使用更強(qiáng)的電機(jī)來減少電機(jī)反應(yīng)時間。通過使操作者相對靠近相機(jī)來維持較低的網(wǎng)絡(luò)延遲。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)第一方面，提供了一種相機(jī)設(shè)備，包括：可旋轉(zhuǎn)的相機(jī)基座；連接到相機(jī)基座的電機(jī)；形成具有第一圖像捕捉方向的第一立體相機(jī)對的第一相機(jī)和第二相機(jī)，第一相機(jī)和第二相機(jī)都是廣角相機(jī)并且安裝在相機(jī)基座上；被配置為接收移動信號的通信接口。相機(jī)設(shè)備被配置為基于移動信號旋轉(zhuǎn)相機(jī)基座。

相機(jī)設(shè)備還可以包括：處理器，連接到所述通信接口和所述電機(jī)；存儲指令的存儲器，所述指令在被所述處理器執(zhí)行時使得所述相機(jī)設(shè)備：接收移動信號；控制所述電機(jī)基于移動信號來旋轉(zhuǎn)所述相機(jī)基座。

第一相機(jī)和第二相機(jī)還可以被配置為通過通信接口發(fā)送圖像。

移動信號可以包括絕對角，并且所述相機(jī)設(shè)備可以被配置為通過控制所述電機(jī)來旋轉(zhuǎn)所述相機(jī)基座，以將第一圖像捕捉方向?qū)?zhǔn)為對應(yīng)于所述絕對角。

移動信號可以包括移動角，并且所述相機(jī)設(shè)備可以被配置為通過控制所述電機(jī)來旋轉(zhuǎn)所述相機(jī)基座，以將相機(jī)基座旋轉(zhuǎn)對應(yīng)于移動角的量。

所述第一相機(jī)和所述第二相機(jī)中的每一個可以提供足夠廣角的圖像，使得操作者一次只能觀看所得到的圖像的子集。

所述相機(jī)設(shè)備還可以包括形成具有第二圖像捕捉方向的第二立體相機(jī)對的第三相機(jī)和第四相機(jī)，所述第三相機(jī)和所述第四相機(jī)安裝在所述相機(jī)基座上。這時，移動信號包括絕對角，并且所述相機(jī)設(shè)備被配置為旋轉(zhuǎn)所述相機(jī)基座以選擇具有離絕對角最近的圖像捕捉方向的立體相機(jī)對。此外，相機(jī)設(shè)備被配置為控制電機(jī)以將所選的立體相機(jī)對的圖像捕捉方向與絕對角對準(zhǔn)。

根據(jù)第二方面，提供一種用于控制相機(jī)設(shè)備的方法，所述相機(jī)設(shè)備包括可旋轉(zhuǎn)的相機(jī)基座、連接到相機(jī)基座的電機(jī)、形成具有第一圖像捕捉方向的第一立體相機(jī)對的第一相機(jī)和第二相機(jī)、以及通信接口，其中所述第一相機(jī)和所述第二相機(jī)都是廣角相機(jī)并安裝在所述相機(jī)基座上。所述方法在所述相機(jī)設(shè)備中執(zhí)行并且包括以下步驟：接收移動信號；控制所述電機(jī)基于移動信號來旋轉(zhuǎn)所述相機(jī)基座。

所述方法還包括步驟：通過所述通信接口發(fā)送來自所述第一相機(jī)和所述第二相機(jī)的圖像。

移動信號可以包括絕對角，并且控制電機(jī)的步驟可以包括控制所述電機(jī)將第一圖像捕捉方向?qū)?zhǔn)為對應(yīng)于所述絕對角。

移動信號可以包括移動角，并且控制電機(jī)的步驟可以包括控制所述電機(jī)將所述相機(jī)基座旋轉(zhuǎn)對應(yīng)于移動角的量。

所述第一相機(jī)和所述第二相機(jī)中的每一個可以提供足夠廣角的圖像，使得操作者一次只能觀看所得到的圖像的子集。

所述相機(jī)設(shè)備還可以包括形成具有第二圖像捕捉方向的第二立體相機(jī)對的第三相機(jī)和第四相機(jī)，所述第三相機(jī)和所述第四相機(jī)都是廣角相機(jī)并且安裝在所述相機(jī)基座上。這時，所述移動信號包括絕對角，并且所述方法還包括以下步驟：選擇具有離所述絕對角最近的圖像捕捉方向的立體相機(jī)對。此外，控制電機(jī)的步驟還包括控制所述電機(jī)以將所選的立體相機(jī)對的圖像捕捉方向與所述絕對角對準(zhǔn)。

根據(jù)第三方面，提供了一種相機(jī)設(shè)備，包括：用于通過通信接口接收移動信號的裝置；用于控制所述電機(jī)基于所述移動信號旋轉(zhuǎn)所述相機(jī)設(shè)備的相機(jī)基座的裝置，所述相機(jī)基座已安裝有形成具有第一圖像捕捉方向的第一立體相機(jī)對的第一相機(jī)和第二相機(jī)，其中所述第一相機(jī)和所述第二相機(jī)都是廣角相機(jī)。

根據(jù)第四方面，提供一種用于控制相機(jī)設(shè)備的計算機(jī)程序，所述相機(jī)設(shè)備包括可旋轉(zhuǎn)的相機(jī)基座、連接到相機(jī)基座的電機(jī)、形成具有第一圖像捕捉方向的第一立體相機(jī)對的第一相機(jī)和第二相機(jī)、以及通信接口，其中所述第一相機(jī)和所述第二相機(jī)都是廣角相機(jī)并安裝在所述相機(jī)基座上。所述計算機(jī)程序包括計算機(jī)程序代碼，所述計算機(jī)程序代碼在相機(jī)設(shè)備上運行時使得所述相機(jī)設(shè)備：接收移動信號；控制所述電機(jī)基于移動信號來旋轉(zhuǎn)所述相機(jī)基座。

根據(jù)第五方面，提供一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計算機(jī)程序產(chǎn)品包括根據(jù)第四方面的計算機(jī)程序和存儲所述計算機(jī)程序的計算機(jī)可讀裝置。

根據(jù)第六方面，提供一種顯示設(shè)備，包括：處理器；以及存儲指令的存儲器，所述指令在被所述處理器執(zhí)行時使得所述顯示設(shè)備：從相機(jī)設(shè)備接收立體圖像，所述立體圖像覆蓋超過操作者視野；檢測操作者視野的中心方向；在所述顯示設(shè)備的顯示器上顯示所述立體圖像的扇區(qū)，所述扇區(qū)的中心方向?qū)?yīng)于操作者視野的中心方向；以及向所述相機(jī)設(shè)備發(fā)送移動信號，以便將圖像捕捉方向與操作者視野的新中心方向?qū)?zhǔn)。

用于發(fā)送移動信號的指令可以包括當(dāng)被所述處理器執(zhí)行時使所述顯示設(shè)備僅在檢測到操作者視野的中心方向的顯著移動時才發(fā)送移動信號的指令。

所述顯示設(shè)備還可以包括當(dāng)被所述處理器執(zhí)行時使所述顯示設(shè)備重復(fù)所提到的指令的指令。

用于檢測新中心方向的指令可以包括當(dāng)被所述處理器執(zhí)行時使所述顯示設(shè)備使用傳感器來檢測操作者的頭部移動的指令。

根據(jù)第七方面，提供了一種顯示設(shè)備，包括：用于從相機(jī)設(shè)備接收立體圖像的裝置，所述立體圖像覆蓋超過操作者視野；用于檢測操作者視野的新中心方向的裝置；用于在所述顯示設(shè)備的顯示器上顯示所述立體圖像的扇區(qū)的裝置，所述扇區(qū)的中心方向?qū)?yīng)于操作者視野的中心方向；以及用于向所述相機(jī)設(shè)備發(fā)送移動信號以便將圖像捕捉方向與操作者視野的新中心方向?qū)?zhǔn)的裝置。

根據(jù)第八方面，提供一種用于顯示立體圖像的方法。所述方法在顯示設(shè)備中執(zhí)行并且包括以下步驟：從相機(jī)設(shè)備接收立體圖像，所述立體圖像覆蓋超過操作者視野；檢測操作者視野的中心方向；在所述顯示設(shè)備的顯示器上顯示所述立體圖像的扇區(qū)，所述扇區(qū)的中心方向?qū)?yīng)于操作者視野的中心方向；以及向所述相機(jī)設(shè)備發(fā)送移動信號，以便將圖像捕捉方向與操作者視野的中心方向?qū)?zhǔn)。

在一個實施例中，發(fā)送移動信號的步驟僅當(dāng)檢測到操作者視野的中心方向的顯著移動時才執(zhí)行。

所述方法可以重復(fù)。

檢測新中心方向的步驟可以包括使用傳感器來檢測操作者的頭部移動。

根據(jù)第九方面，提供了一種用于顯示立體圖像的計算機(jī)程序。所述計算機(jī)程序包括計算機(jī)程序代碼，所述計算機(jī)程序代碼在顯示設(shè)備上運行時使得所述顯示設(shè)備：從相機(jī)設(shè)備接收立體圖像，所述立體圖像覆蓋超過操作者視野；檢測操作者視野的新中心方向；在所述顯示設(shè)備的顯示器上顯示所述立體圖像的扇區(qū)，所述扇區(qū)的中心方向?qū)?yīng)于操作者視野的中心方向；以及向所述相機(jī)設(shè)備發(fā)送移動信號，以便將圖像捕捉方向與操作者視野的新中心方向?qū)?zhǔn)。

根據(jù)第十方面，提供一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計算機(jī)程序產(chǎn)品包括根據(jù)第九方面的計算機(jī)程序和存儲所述計算機(jī)程序的計算機(jī)可讀裝置。

通過使用相機(jī)設(shè)備提供廣角圖像的解決方案，顯示設(shè)備可以幾乎無延遲地響應(yīng)許多操作者移動，只要移動在廣角圖像的范圍內(nèi)，因此不需要與相機(jī)設(shè)備進(jìn)行新的通信以進(jìn)行初始調(diào)整。雖然這暫時地減少了深度，但這可以快速補(bǔ)救，因為相機(jī)設(shè)備命令相機(jī)設(shè)備與操作者的新方向?qū)?zhǔn)。這提供了在沉浸(由于立即響應(yīng))與深度(由于相機(jī)設(shè)備的移動)之間的很大平衡。

一般地，除非另有明確說明，權(quán)利要求中使用的所有術(shù)語根據(jù)其在技術(shù)領(lǐng)域中的普通含義來解釋。除非本文中另行明確聲明，否則對“一/一個/所述單元、設(shè)備、組件、裝置、步驟等”的所有引用應(yīng)被開放地解釋為指代單元、設(shè)備、組件、裝置、步驟等的至少一個實例。除非明確聲明，否則本文所公開的任何方法的步驟不一定嚴(yán)格按所公開的順序來執(zhí)行。

附圖說明

下面參照附圖以示例方式描述本發(fā)明，在附圖中：

圖1是示出相機(jī)設(shè)備和顯示設(shè)備的一些組件的示意圖；

圖2是示出根據(jù)一個實施例的相機(jī)設(shè)備的示意圖；

圖3是示出根據(jù)一個實施例的相機(jī)設(shè)備的示意圖；

圖4A至4C是示出如何基于移動信號來控制圖2或圖3的相機(jī)設(shè)備的實施例的示意圖；

圖5A至5B是示出在圖1或圖2的相機(jī)設(shè)備中執(zhí)行的用于控制相機(jī)設(shè)備的方法的流程圖；

圖6是示出根據(jù)一個實施例的在圖1的顯示設(shè)備中執(zhí)行的用于顯示立體圖像的方法的流程圖；

圖7是示出圖1或圖2的相機(jī)設(shè)備的功能模塊的示意圖；以及

圖8是示出圖1的顯示設(shè)備的功能模塊的示意圖；以及

圖9示出了包括計算機(jī)可讀裝置在內(nèi)的計算機(jī)程序產(chǎn)品的一個示例。

具體實施方式

現(xiàn)將在下文參考其中示出本發(fā)明的特定實施例的附圖來更全面地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以按多種不同形式來體現(xiàn)，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為受到本文闡述的實施例的限制。相反，通過示例給出這些實施例，使得本公開將透徹和完整，并且向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在本描述的全文中，相似的標(biāo)記指代相似的元素。

圖1是示出相機(jī)設(shè)備1和顯示設(shè)備20的一些組件的示意圖。相機(jī)設(shè)備1包括可旋轉(zhuǎn)的相機(jī)基座3和連接到相機(jī)基座3的電機(jī)5。第一相機(jī)6a和第二相機(jī)6b以水平位移安裝在相機(jī)基座3上。第一相機(jī)6a和第二相機(jī)6b一起形成立體相機(jī)對10，從而允許三維(3D)圖像捕捉。相機(jī)基座3是適合于將相機(jī)設(shè)備6a-b安裝在其上并且可以被電機(jī)5控制以旋轉(zhuǎn)的任何合適的結(jié)構(gòu)。電機(jī)5是能夠?qū)⑾鄼C(jī)基座3旋轉(zhuǎn)到合適方向的任何合適的電機(jī)。例如，電機(jī)5可以是諸如DC(直流)電機(jī)的電動機(jī)，如步進(jìn)電機(jī)。

提供通信(輸入/輸出)接口57，以允許使用無線或有線通信(例如通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò))與顯示設(shè)備20通信。以這種方式，相機(jī)設(shè)備可以將來自相機(jī)6a-b的圖像31發(fā)送到顯示設(shè)備20。此外，這允許相機(jī)設(shè)備1從顯示設(shè)備20接收移動信號30或其他命令。

使用能夠執(zhí)行存儲在存儲器54中的軟件指令58(因此可以是計算機(jī)程序產(chǎn)品)的合適的中央處理單元(CPU)、多處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器(DSP)等中的一個或多個的任何組合來提供可選的處理器50。處理器50可以被配置為執(zhí)行下面參照圖5A-B描述的方法。處理器50連接到電機(jī)5、相機(jī)6a-b、通信接口57、存儲器54和數(shù)據(jù)存儲器59。

備選地，可以在不使用軟件的情況下，即，使用硬件(例如專用集成電路(ASIC)或離散數(shù)字和/或模擬組件)，在相機(jī)設(shè)備中執(zhí)行以下參照圖5A-B所描述的方法。此外，硬件處理和軟件處理可以混合。

存儲器54可以是讀寫存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)的任意組合。存儲器54還可以包括持久存儲設(shè)備，其例如可以是磁存儲器、光存儲器、固態(tài)存儲器或甚至遠(yuǎn)程安裝的存儲器中的任意單獨一個或組合。

還提供數(shù)據(jù)存儲器59，用于在處理器50中執(zhí)行軟件指令期間讀取和/或存儲數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲器59可以是讀寫存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)的任意組合。

相機(jī)設(shè)備1的其他部件被省略，以便不會混淆本文提出的概念。

顯示設(shè)備20包括其自身的通信(輸入/輸出)接口67，提供該通信接口以允許與相機(jī)設(shè)備1通信，例如，用于發(fā)送移動信號30和接收圖像31。

使用能夠執(zhí)行存儲在存儲器64中的軟件指令68(因此可以是計算機(jī)程序產(chǎn)品)的合適的中央處理單元(CPU)、多處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路等中的一個或多個的任何組合來提供處理器60。處理器60可以被配置為執(zhí)行下面參照圖6描述的方法。處理器60連接到通信接口67、存儲器64、數(shù)據(jù)存儲器69a、3D顯示器61和可選的方向傳感器65。傳感器65可以檢測操作者的方向，例如，通過將傳感器65安裝在頭部來感測操作者的頭部的轉(zhuǎn)動，或者以其他方式檢測操作者的頭部的轉(zhuǎn)動。

存儲器64可以是讀寫存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)的任意組合。存儲器64還可以包括持久存儲設(shè)備，其例如可以是磁存儲器、光存儲器、固態(tài)存儲器或甚至遠(yuǎn)程安裝的存儲器中的任意單獨一個或組合。

還提供數(shù)據(jù)存儲器69，用于在處理器60中執(zhí)行軟件指令期間讀取和/或存儲數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲器69可以是讀寫存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)的任意組合。

提供連接到CPU 60的3D顯示器61。3D顯示器61可以是顯示設(shè)備20的一部分或者在顯示設(shè)備20的外部，例如在操作者佩戴的設(shè)備中。3D顯示器61能夠提供兩個立體圖像以向3D顯示器61的觀看者提供三維圖像。這可以使用任何現(xiàn)有或未來的3D顯示技術(shù)來提供，例如，用于每只眼睛的分離的物理小顯示器、偏振圖像、時間切換圖像等。偏振圖像和切換圖像可能需要操作者佩戴合適的3D眼鏡。

省略了顯示設(shè)備20的其他組件，以免混淆本文提出的概念。

以這種方式，將相機(jī)設(shè)備的立體相機(jī)對所捕捉的圖像提供給顯示設(shè)備20的3D顯示器61。這允許顯示設(shè)備處的操作者體驗相機(jī)設(shè)備1的遠(yuǎn)程位置的3D圖像。

第一相機(jī)和第二相機(jī)都是廣角相機(jī)，提供足夠?qū)捊嵌鹊膱D像，使得操作者一次只看到作為所得到圖像的子集的操作者視野。

由于深度感與兩個相機(jī)之間的有效距離成正比，因此將相機(jī)靜止地放置以便在所有方向上實現(xiàn)3D視覺是不夠的。操作者僅在接近圖像捕捉方向的方向上獲得完整的深度感。

但是這里，兩個廣角相機(jī)6a-b放置在可旋轉(zhuǎn)的相機(jī)基座3上。一旦操作者轉(zhuǎn)動他或她的頭部(X弧度)，傳感器65就會感測到，并且實際上立即向他示出對應(yīng)于新方向的圖像(離中心方向X弧度)，只要可以使用來自相機(jī)6a-b的當(dāng)前存在于顯示設(shè)備20中的廣角圖像來實現(xiàn)。如果角度X相對較大，則3D圖像其中可能缺少一些深度。然而，注意到新方向的傳感器還觸發(fā)處理器60向相機(jī)設(shè)備1發(fā)送移動信號30，以相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)相機(jī)基座3。當(dāng)相機(jī)基座3旋轉(zhuǎn)時，向操作者示出的作為圖像一部分的操作者視野也以相反方向旋轉(zhuǎn)，以抵消相機(jī)的旋轉(zhuǎn)。操作者視野的中心方向不改變，因為旋轉(zhuǎn)實際上是在頭部轉(zhuǎn)動之后發(fā)生的。一旦相機(jī)完成轉(zhuǎn)動，操作者再次觀察到場景的深度3D圖像。

以這種方式，當(dāng)操作者突然轉(zhuǎn)動頭部并在新方向上停止時，他/她或多或少能立即獲得這個方向的圖片(最初可能有點平面化)。隨著時間的推移，他的視線方向保持不變(如果頭部不再轉(zhuǎn)動)，但隨著相機(jī)轉(zhuǎn)動，圖像逐漸變得越來越深。

這為操作者提供了沉浸式的3D視覺系統(tǒng)，即使延時如原先那樣阻止這種沉浸。

因此，系統(tǒng)中的延遲將僅影響突然轉(zhuǎn)動頭部的操作者獲得完全深度圖像的快速程度。對于較小的頭部移動，丟失的深度將不被注意到。對于人類來說，當(dāng)我們改變視線方向時，需要一些時間來重新聚焦，由此，突然轉(zhuǎn)動頭部后的時間上的深度損失不會對操作者所體驗的沉浸式3D感覺產(chǎn)生大的影響?？蛇x地，相機(jī)設(shè)備在相機(jī)基座3移動時發(fā)送較低分辨率的圖像，因為無論如何眼睛調(diào)整都有延遲，由此減少了帶寬使用。

此外，顯示設(shè)備20處的操作者可以向相機(jī)設(shè)備1發(fā)送移動信號30(通過通信鏈路)，以旋轉(zhuǎn)以改變其視野。相機(jī)設(shè)備通過旋轉(zhuǎn)相機(jī)基座3來實現(xiàn)這一點，從而將立體相機(jī)對引導(dǎo)到新的角度。

圖2是示出根據(jù)一個實施例的相機(jī)設(shè)備的示意圖。

現(xiàn)在從上方觀看相機(jī)設(shè)備1的相機(jī)基座3，相機(jī)基座3可以圍繞原點與相機(jī)基座3的旋轉(zhuǎn)軸對準(zhǔn)的坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)。第一立體相機(jī)對10a包括第一相機(jī)6a和第二相機(jī)6b。第一立體相機(jī)對10a具有相對于坐標(biāo)系定義的第一圖像捕捉方向11a。第一圖像捕捉方向11a可以被定義為第一立體相機(jī)對的兩個相機(jī)6a-b的中心方向的平均值。例如，在兩個相機(jī)6a-b的中心方向?qū)?zhǔn)的示例中，第一圖像捕捉方向11a也與該方向?qū)?zhǔn)。

第一相機(jī)6a具有第一視角12a，第二相機(jī)6b具有第二視角12b。第一物體15a在兩個相機(jī)6a-b的視野內(nèi)。第二物體也在兩個相機(jī)6a-b的視野內(nèi)。然而，第三物體15c在兩個相機(jī)6a-b的視野之外。

如果連接到相機(jī)設(shè)備的顯示設(shè)備20的操作者想要看第三對象15c，則向相機(jī)設(shè)備發(fā)送移動信號以旋轉(zhuǎn)相機(jī)基座，使得相機(jī)可捕捉包括第三對象15c的圖像，如圖4A-B中所示以及更詳細(xì)的解釋。

相比于圖2，在圖3中，相機(jī)設(shè)備1包括第二立體相機(jī)對10b，第二立體相機(jī)對10b包括第三相機(jī)6c和第四相機(jī)6d。第二立體相機(jī)對10b具有同樣相對于坐標(biāo)系定義的第二圖像捕捉方向11b。第二圖像捕捉方向11b與第一圖像捕捉方向11a類似地定義。

相機(jī)設(shè)備1可以包括更多的相機(jī)對，以進(jìn)一步減少任何所需的移動角和/或增加相機(jī)設(shè)備1的靜止視角。

在圖4C中示出并且在下文更詳細(xì)地解釋該實施例的操作。

圖4A至4B是示出如何基于移動信號來控制圖2或圖3的相機(jī)設(shè)備的實施例的示意圖。

在圖4A中，移動信號包括絕對角14。絕對角在這里被解釋為非相對角。換句話說，絕對角可以是正的或負(fù)的。然后，相機(jī)設(shè)備1需要將相機(jī)基座3旋轉(zhuǎn)差角17，以將第一圖像捕捉方向11a與絕對角14對準(zhǔn)。差角被計算為第一圖像捕捉方向11a與絕對角14之間的差。差角17可以是正的(意味著逆時針旋轉(zhuǎn))或負(fù)的(意味著順時針旋轉(zhuǎn))，無論哪個方向都產(chǎn)生最短幅度的旋轉(zhuǎn)角。在該示例中，差角為負(fù)，由此旋轉(zhuǎn)為順時針。

在圖4B中，移動信號包括移動角16。這是相對信號，由此相機(jī)設(shè)備1控制電機(jī)以使相機(jī)基座3旋轉(zhuǎn)對應(yīng)于移動角16的量。移動角可以為正，產(chǎn)生逆時針旋轉(zhuǎn)，或者為負(fù)，產(chǎn)生順時針旋轉(zhuǎn)。在該示例中，移動角16為正，產(chǎn)生順時針旋轉(zhuǎn)。

在圖4C中，相機(jī)設(shè)備1包括第一立體相機(jī)對10a和第二立體相機(jī)對10b。以這種方式，當(dāng)顯示設(shè)備發(fā)送具有絕對方向的移動信號時，相機(jī)設(shè)備1選擇具有離絕對角14最近的圖像捕捉方向的立體相機(jī)對。在該示例中，第二立體相機(jī)對10b的第二圖像捕捉方向11b離絕對角14最近。然后，相機(jī)設(shè)備1控制電機(jī)以將所選的立體相機(jī)對的圖像捕捉方向與絕對角14對準(zhǔn)。這通過計算所選的立體對的圖像捕捉方向與絕對角14之間的差角17并根據(jù)差角17控制相機(jī)基座3的旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。

在一個實施例中，相機(jī)設(shè)備1向顯示設(shè)備20發(fā)送從所有相機(jī)捕捉到的圖像，由此顯示設(shè)備可以處理和選擇應(yīng)在3D顯示器上顯示什么圖像。

在一個實施例中，相機(jī)設(shè)備僅發(fā)送來自當(dāng)前有效的立體相機(jī)對的圖像，這減少了用于向顯示設(shè)備發(fā)送圖像31的帶寬需求。

在一個實施例中，僅當(dāng)所期望的旋轉(zhuǎn)的速度足夠快時才允許立體相機(jī)對切換。

圖5A至5B是示出在圖1、圖2或圖3的相機(jī)設(shè)備中執(zhí)行的用于控制相機(jī)設(shè)備的方法的流程圖。

在接收移動信號的步驟40中，從顯示設(shè)備20接收移動信號30。移動信號30指示相機(jī)設(shè)備旋轉(zhuǎn)其上安裝有相機(jī)的相機(jī)基座。

在一個實施例中，移動信號30包括絕對角14，即指示相機(jī)設(shè)備將其視野與絕對角14對準(zhǔn)。

在一個實施例中，移動信號30包括移動角，該移動角是相對移動命令，例如移動x弧度(或度)，其中x是正數(shù)或負(fù)數(shù)。

在控制電機(jī)的步驟42中，控制電機(jī)5以基于移動信號30旋轉(zhuǎn)相機(jī)基座3。

當(dāng)移動信號30包括絕對角14時，該步驟包括控制電動機(jī)，以將第一圖像捕捉方向11a對準(zhǔn)為對應(yīng)于絕對角14。

當(dāng)移動信號30包括移動角時，該步驟包括控制電機(jī)以將相機(jī)基座旋轉(zhuǎn)對應(yīng)于移動角的量。

圖5B是示出與圖5A所示方法類似的方法的流程圖。在此僅說明相對于圖5A的方法的新步驟或修改的步驟。

在可選的選擇相機(jī)對的步驟41中，選擇具有離絕對角最近的圖像捕捉方向的立體相機(jī)對。僅當(dāng)移動信號包括絕對角時才執(zhí)行該步驟，并且相機(jī)設(shè)備包括至少兩個立體相機(jī)對。

當(dāng)執(zhí)行選擇相機(jī)對的步驟41時，控制電機(jī)的步驟42包括控制電機(jī)以將所選的立體相機(jī)對的圖像捕捉方向與絕對角對準(zhǔn)。

在可選的發(fā)送圖像的步驟44中，通過通信接口57發(fā)送來自第一相機(jī)6a和第二相機(jī)6b的圖像，例如，發(fā)送到顯示設(shè)備。備選地或附加地，還通過通信接口發(fā)送來自另一立體相機(jī)對的圖像。

圖6是示出根據(jù)一個實施例的在圖1的顯示設(shè)備中執(zhí)行的用于顯示立體圖像的方法的流程圖。

在接收步驟70中，從相機(jī)設(shè)備接收立體圖像。立體圖像覆蓋超過操作者視野。這里還接收立體圖像的圖像捕捉方向。

在檢測步驟74中，檢測操作者視野的新中心方向。這可以例如使用傳感器65執(zhí)行以檢測操作者的頭部移動。

在顯示步驟75中，在顯示設(shè)備20的顯示器61上顯示最后接收的立體圖像的扇區(qū)。扇區(qū)的中心方向?qū)?yīng)于操作者視野的中心方向。應(yīng)當(dāng)注意，扇區(qū)是完整立體圖像的嚴(yán)格子集。該步驟包括在3D顯示器61上顯示兩個圖像。

在有條件的顯著移動步驟76中，確定是否檢測到操作者視野的中心方向的顯著移動。例如，這可以涉及比較檢測步驟的不同迭代的操作者視野的中心方向。備選地或附加地，當(dāng)扇區(qū)靠近立體圖像的邊界超過了閾值量時，檢測到顯著移動。備選地或附加地，當(dāng)扇區(qū)的中心方向偏離圖像捕捉方向超過閾值量時，檢測到顯著移動。如果存在顯著移動，則該方法進(jìn)行到發(fā)送移動信號的步驟78，否則，該方法進(jìn)行到有條件的新圖像可用的步驟79。

在發(fā)送移動信號的步驟78中，向相機(jī)設(shè)備1發(fā)送移動信號，以便將圖像捕捉方向與操作者視野的新中心方向?qū)?zhǔn)。如上所述，移動信號可以包括取決于相機(jī)設(shè)備1應(yīng)執(zhí)行多少處理的絕對角或移動角。

在發(fā)送移動信號的步驟后，該方法進(jìn)行到有條件的新圖像可用的步驟79。

在有條件的新圖像可用的步驟79中，確定是否存在要接收的新立體圖像。應(yīng)當(dāng)注意，立體圖像可以作為單個圖像的序列或作為媒體流來接收。在任一種情況下，這里都確定是否準(zhǔn)備好接收新立體圖像。如果是這種情況，則該方法返回到接收步驟70，否則，該方法返回到檢測步驟74，繼續(xù)對操作者移動進(jìn)行動態(tài)跟蹤。

圖7是示出圖2或圖3的相機(jī)設(shè)備1的功能模塊的示意圖。模塊使用諸如在相機(jī)設(shè)備1中執(zhí)行的計算機(jī)程序的軟件指令來實現(xiàn)。模塊對應(yīng)于圖5A-B所示的方法中的步驟。

接收器80被配置為接收移動信號。該模塊對應(yīng)于圖5A-B的接收移動信號40。

選擇器82被配置為當(dāng)移動信號中存在絕對角時選擇具有離絕對角最近的圖像捕捉方向的立體相機(jī)對。該模塊對應(yīng)于圖5B的選擇相機(jī)對步驟41。

控制器84被配置為控制電動機(jī)以基于移動信號旋轉(zhuǎn)相機(jī)基座。該模塊對應(yīng)于圖5A-B的控制電機(jī)步驟42。

發(fā)射器86被配置為將來自至少一個立體相機(jī)對的相機(jī)的圖像發(fā)送到顯示設(shè)備。該模塊對應(yīng)于圖5B的發(fā)送圖像步驟44。

圖8是示出圖1的顯示設(shè)備的功能模塊的示意圖。使用軟件指令(例如，在顯示設(shè)備20中執(zhí)行的計算機(jī)程序)來實現(xiàn)模塊。模塊對應(yīng)于圖6所示的方法中的步驟。

接收器92被配置為從相機(jī)設(shè)備接收立體圖像。該模塊對應(yīng)于圖6的接收步驟。

顯示器93被布置為在顯示設(shè)備的顯示器上顯示立體圖像的扇區(qū)，扇區(qū)的中心方向?qū)?yīng)于操作者視圖的中心方向。該模塊對應(yīng)于圖6的顯示步驟。

檢測器94被配置為檢測操作者視圖的中心方向。該模塊對應(yīng)于圖6的檢測步驟。

發(fā)射器96被配置為向相機(jī)設(shè)備發(fā)送移動信號，以便將圖像捕捉方向與操作者視圖的新中心方向?qū)?zhǔn)。該模塊對應(yīng)于圖6的發(fā)送移動信號步驟。

圖9示出了包括計算機(jī)可讀裝置在內(nèi)的計算機(jī)程序產(chǎn)品的一個示例。在該計算機(jī)可讀裝置中，可以存儲計算機(jī)程序91，該計算機(jī)程序可以使處理器執(zhí)行根據(jù)此處描述的實施例的方法。在該示例中，計算機(jī)程序產(chǎn)品是光盤，例如CD(緊湊盤)或DVD(數(shù)字通用盤)或藍(lán)光盤。如上所述，計算機(jī)程序產(chǎn)品還可以被實現(xiàn)在設(shè)備的存儲器中，例如圖1的計算機(jī)程序產(chǎn)品54或64。雖然計算機(jī)程序91此處被示意性地示為光盤上所示的軌道，可以以任意適合于計算機(jī)程序產(chǎn)品的方式來存儲計算機(jī)程序，例如可移除固態(tài)存儲器(例如通用串行總線(USB)驅(qū)動器)。

應(yīng)當(dāng)注意，雖然本文提出的實施例主要描述水平移動，但是本文所示的相同原理同樣可以良好地應(yīng)用于作為水平移動的替代或補(bǔ)充的垂直移動。

已經(jīng)參考一些實施例在上文中主要地描述了本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，上述公開之外的在如由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)的其它實施例同樣是可能的。