用有拍攝與顯示功能的便攜電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)立體體驗(yàn)的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了用有拍攝與顯示功能的便攜電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)立體體驗(yàn)的方法，包括以下步驟：步驟一：采集分屏影像，所述分屏影像根據(jù)景物通過人的雙眼分別在視網(wǎng)膜上的成像的差異性獲得；步驟二：將采集到的分屏影像顯示在顯示設(shè)備上；步驟三：運(yùn)用觀看設(shè)備觀看分屏影像，觀看設(shè)備為兩片凸透鏡作為鏡片。本發(fā)明利用越來越先進(jìn)的便攜式可拍攝電子設(shè)備，使得立體體驗(yàn)更為方便，并克服了以往的立體觀看設(shè)備亮度不足，色偏等問題。同時(shí)增大了視覺放大率，使得觀影者有更好的視覺體驗(yàn)。
【專利說明】用有拍攝與顯示功能的便攜電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)立體體驗(yàn)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)立體體驗(yàn)的方法，尤其涉及一種用有拍攝與顯示功能的便攜電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)立體體驗(yàn)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人之所以能感受到立體影像，是因?yàn)殡p眼看同一物體時(shí)，由于兩只眼睛的位置與角度的微小差異而產(chǎn)生一定的視覺差異，雙眼所獲得的影像經(jīng)過大腦的綜合處理，形成對(duì)物體的立體感。
[0003]通常的立體觀影是通過偏振手段實(shí)現(xiàn)，通過在兩只眼睛前放置正交的偏振片分別過濾來自屏幕的正交偏振影像實(shí)現(xiàn)有視差的兩份影像分別被不同的眼睛對(duì)應(yīng)接收，從而實(shí)現(xiàn)大腦的立體感受。然而，偏振法的立體觀影，由于經(jīng)過了偏振鏡片，通常會(huì)造成亮度下降，同時(shí)觀影者的頭部?jī)A斜也會(huì)導(dǎo)致偏振片過濾不完全而出現(xiàn)色偏，并且這種觀影方式的視覺放大率較小，不能帶給觀影者更大視場(chǎng)角的觀影感受。同時(shí)，通常的立體體驗(yàn)需要使用龐大的專業(yè)拍攝設(shè)備以及播放設(shè)備，而且立體片源較少，基于此，本設(shè)計(jì)利用越來越先進(jìn)的便攜式可拍攝電子設(shè)備，使得拍攝與觀賞更為方便，并采用一種分屏式采集與觀影模式以改善現(xiàn)有技術(shù)的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中問題，本發(fā)明提供了用有拍攝與顯示功能的便攜電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)立體體驗(yàn)的方法，包括以下步驟:
[0005]步驟一:采集分屏影像，所述分屏影像根據(jù)景物通過人的雙眼分別在視網(wǎng)膜上的成像的差異性獲得；
[0006]步驟二:將采集到的分屏影像顯示在顯示設(shè)備上；
[0007]步驟三:運(yùn)用觀看設(shè)備觀看分屏影像，觀看設(shè)備為兩片凸透鏡作為鏡片。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟一中，采集分屏影像時(shí)，利用立體拍攝鏡頭拍攝分
屏影像。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，立體拍攝鏡頭包括攝像鏡頭(便攜電子設(shè)備本身的攝像頭)、設(shè)置在中間的兩直角等腰棱鏡和設(shè)置在兩邊的兩個(gè)平面鏡，兩直角等腰棱鏡在底角的頂點(diǎn)處對(duì)接，兩直角等腰棱鏡的斜邊之間的夾角為90度，兩個(gè)平面鏡分別設(shè)置在兩直角等腰棱鏡的兩邊，并兩個(gè)平面鏡分別設(shè)置了固定軸，固定軸上設(shè)有調(diào)整平面鏡與固定軸相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的調(diào)節(jié)旋鈕，所述斜邊重合處設(shè)置在攝像鏡頭的中軸上。
[0010]調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)整平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)可在設(shè)備本身攝像頭與棱鏡組前加入變換鏡頭實(shí)現(xiàn)更多的焦段與視場(chǎng)需求。
[0011 ] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟一中，采集分屏影像時(shí)，利用立體拍攝支架分別拍攝影像，然后通過應(yīng)用軟件將兩張照片分屏顯示。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，立體拍攝支架包括支撐部件，支撐部件上設(shè)有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌內(nèi)設(shè)有能夠移動(dòng)的滑塊和能夠移動(dòng)的兩個(gè)擋塊；
[0013]滑塊底部為繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱體，圓柱體上為矩形桿；
[0014]擋塊頂端為調(diào)節(jié)旋鈕，下端為矩形塊，擋塊的矩形塊貼合滑塊的矩形桿的矩形面。擋塊的矩形塊可通過貼合滑塊的矩形桿的矩形面實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)拍攝設(shè)備。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，調(diào)節(jié)旋鈕上標(biāo)有針對(duì)不同距離景物擋塊轉(zhuǎn)動(dòng)角度的數(shù)值，滑塊底部固定在能夠移動(dòng)的齒輪條上?；瑝K可通過固定在其下方的齒輪結(jié)構(gòu)(齒輪條、減速齒輪組等)使得拍攝設(shè)備能均勻的從一個(gè)拍攝位置移動(dòng)到另一個(gè)。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，齒輪條一端設(shè)有壓縮彈簧，還包括卡條和按鈕，壓縮彈簧壓縮時(shí)，卡條卡住壓縮彈簧，按鈕控制卡條釋放被壓縮的彈簧使拍攝設(shè)備自動(dòng)移動(dòng)到另一端拍攝位置。
[0017]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括步進(jìn)電機(jī)，通過步進(jìn)電機(jī)控制齒輪，齒輪與齒輪條連接。拍攝設(shè)備的均勻移動(dòng)可通過步進(jìn)電機(jī)控制齒輪，齒輪與齒輪條連接進(jìn)而控制拍攝設(shè)備位置來實(shí)現(xiàn)。
[0018]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，顯示設(shè)備上的圖像為橫向平分的兩個(gè)圖像。
[0019]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，觀看設(shè)備包括支架，兩個(gè)凸透鏡設(shè)置在支架上，所述透鏡支架上設(shè)有距離定位桿，所述距離定位桿控制所述凸透鏡的中心到影像的距離為一倍焦距內(nèi)。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:
[0021]本發(fā)明利用越來越先進(jìn)的便攜式可拍攝電子設(shè)備，使得立體體驗(yàn)更為方便，并克服了以往的立體觀看設(shè)備亮度不足，色偏等問題。同時(shí)增大了視覺放大率，使得觀影者有更好的視覺體驗(yàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是立體觀察位置示意圖；
[0023]圖2是雙眼視差圖；
[0024]圖3是立體轉(zhuǎn)換鏡頭；
[0025]圖4是立體轉(zhuǎn)換鏡頭原理；
[0026]圖5是滑動(dòng)支架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6是支架俯視圖；
[0028]圖7是支架俯視圖(滑塊貼合);
[0029]圖8是支架前視原理圖(滑塊貼合);
[0030]圖9是滑動(dòng)輔助結(jié)構(gòu)一(齒輪組)；
[0031]圖10是滑動(dòng)輔助結(jié)構(gòu)二(電機(jī))；
[0032]圖11是立體觀看設(shè)備；
[0033]圖12是觀看設(shè)備鏡片；
[0034]圖13體觀察光學(xué)原理圖；
[0035]圖14是裸眼觀察AB。
[0036]圖中各部件名稱如下:
[0037]第一物體101、第二物體102、眼睛103、調(diào)節(jié)旋鈕301、直角三棱鏡組302、設(shè)備原鏡頭303、平面鏡組304、直角三棱鏡組402、固定轉(zhuǎn)軸連接的平面鏡403、附加變換鏡404、擋塊501、滑塊502、固定手柄503、拍攝裝置504、按鈕901、減速齒輪組902、連接滑塊處903、壓縮彈簧904、卡條905、齒輪條906。步進(jìn)電機(jī)1001、齒輪1002。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0039]一種分屏式的觀影模式，涉及立體影像的拍攝與觀看。
[0040]圖1所示為模擬人的雙眼觀看同一景物的視角。圖2中的“左”，“右”分別表示景物通過人的雙眼分別在視網(wǎng)膜上的成像。由于雙眼間有一定的距離，在觀察同一物體時(shí)會(huì)存在一定的角度差異，而這樣的差異是人產(chǎn)生立體視覺的主要來源。
[0041]獲取類似圖2的影像有兩種方案:立體轉(zhuǎn)換鏡頭和軟件輔助。
[0042]第一種、立體轉(zhuǎn)換鏡頭:
[0043]如圖3和圖4，在可拍攝的便攜電子設(shè)備的鏡頭前加配一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，兩直角等腰棱鏡的斜邊之間的夾角為90度，斜邊重合處剛好在原鏡頭的中軸上，在兩棱鏡的兩邊有兩個(gè)連接了固定軸可以轉(zhuǎn)動(dòng)的平面鏡，通過調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)整兩個(gè)平面鏡的角度可以拍攝不同距離的影像，從而使得單一的鏡頭拍出類似圖2影像，由于左右兩邊的光線有一定的角度差，可以調(diào)整到與人眼的雙眼間的視差相同的角度，從而實(shí)現(xiàn)用一個(gè)鏡頭拍攝一組視差立體影像(即模仿雙眼的視覺偏差角)。同時(shí)可以在調(diào)節(jié)旋鈕上標(biāo)注出對(duì)于不同拍攝距離的參考角度以方便調(diào)整拍攝。這種方式可以實(shí)現(xiàn)照片與動(dòng)態(tài)影像的拍攝。并且平面反射結(jié)構(gòu)不會(huì)引入新的像差，而且每一邊都經(jīng)過了兩次反射從而避免了鏡像。
[0044]同時(shí)，為了適應(yīng)更為多樣的拍攝需求，可以在便攜電子拍攝設(shè)備的鏡頭前加上不同的附加變換鏡頭以改變拍攝焦距與視場(chǎng)。
[0045]此光學(xué)系統(tǒng)，中間的等腰棱鏡可以用平面鏡替換。
[0046]用棱鏡的時(shí)候，光在直角邊面上發(fā)生了全反射。棱鏡的成像效果會(huì)好一點(diǎn)。
[0047]第二種、軟件輔助:
[0048]隨著移動(dòng)設(shè)備的發(fā)展，其應(yīng)用軟件也相應(yīng)涉及到各種領(lǐng)域。對(duì)于圖2影像的采集方式也更加方便，可利用拍攝設(shè)備在具有一定距離與角度差異的位置分別拍攝兩張的圖像來實(shí)現(xiàn)。然后通過應(yīng)用軟件將兩張照片按圖2的方式顯示在顯示設(shè)備上。但是這樣的位置與角度很難以確定，角度與距離的誤差會(huì)導(dǎo)致立體感的丟失或是影像錯(cuò)亂。
[0049]針對(duì)此，本設(shè)計(jì)公開一種便于利用這種方式采集圖像的支架設(shè)備。如圖5，移動(dòng)拍攝設(shè)備被固定在滑塊上，滑塊底部為圓柱體，圓柱體可以轉(zhuǎn)動(dòng)，圓柱體可以使滑塊更加穩(wěn)定的固定在軌道內(nèi)，圓柱體上為矩形桿，其連接拍攝設(shè)備，矩形桿的側(cè)平面用于固定拍攝角度。在導(dǎo)軌的兩端有兩個(gè)擋塊，其可以沿著軌道移動(dòng)并固定，同時(shí)可以在固定位置轉(zhuǎn)動(dòng)，頂端為調(diào)節(jié)旋鈕，下方為矩形塊，其用于貼合滑塊的矩形面從而固定角度，如圖8。當(dāng)需要拍攝時(shí)，參考人的雙眼距離、觀察距離與觀察角度，將兩個(gè)擋塊固定在合適的位置(例如成人雙眼距可參考65mm，可根據(jù)拍攝者自身需要調(diào)節(jié))，如圖6，轉(zhuǎn)動(dòng)擋塊到適當(dāng)?shù)慕嵌?類似于圖1，可將參考角度標(biāo)于旋鈕上方便調(diào)整)以針對(duì)不同距離景物的拍攝。然后移動(dòng)滑塊，當(dāng)滑塊靠上擋塊時(shí)，滑塊的矩形面貼合擋塊的矩形面，滑塊被轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖7，從而使拍攝設(shè)備轉(zhuǎn)過一定的角度，當(dāng)拍攝完一側(cè)的影像后可以將移動(dòng)設(shè)備移動(dòng)到另一側(cè)用同樣的原理拍攝另一張。從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖2的圖像的采集。
[0050]在滑塊的移動(dòng)過程中常會(huì)因?yàn)榛蝿?dòng)而產(chǎn)生偏移，圖9與圖10提供了兩種使滑塊在拍完一張照片移動(dòng)到另一側(cè)時(shí)保持均勻穩(wěn)定的方法。其中滑塊底部都固定在可移動(dòng)的齒輪條上。其中如圖9,先將拍攝設(shè)備拉至右側(cè),壓縮彈黃冋時(shí)被卡條卡住,拍攝完右側(cè)照片后，按下按鈕釋放彈簧的彈力，減速齒輪組給與一定的阻力使拍攝設(shè)備均勻的移動(dòng)到另一側(cè)，從而進(jìn)行拍攝。同時(shí)也可以使用圖10的方式，通過步進(jìn)電機(jī)連接齒輪，步進(jìn)電機(jī)可以均勻輸出轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，控制按鈕可以控制其正反轉(zhuǎn)，從而可以帶動(dòng)齒輪移動(dòng)拍攝設(shè)備進(jìn)行兩個(gè)位置的拍攝。如圖5所示的固定手柄也可以更換為三腳架等其他支撐設(shè)備。
[0051]針對(duì)兩種影像采集方式總結(jié)如下:
[0052]方式(I)優(yōu)點(diǎn):可以拍攝動(dòng)態(tài)影像；
[0053]方式(I)缺點(diǎn):引入新的光學(xué)設(shè)備整體體積增大，同時(shí)由于采集圖像的傳感器(C0MS或CCD)大小沒變，圖像數(shù)量翻倍，從而使得影像分辨率折半；
[0054]方式(2)優(yōu)點(diǎn):影像分辨率不變，更加便攜；
[0055]方式⑵缺點(diǎn):不易拍攝，或要引入輔助拍攝設(shè)備，無法拍攝動(dòng)態(tài)影像。
[0056]以下涉及到的是把采集到的分屏影像變成立體視覺:
[0057]首先需要將顯示設(shè)備利用某種方式(如輸入立體鏡拍攝的片源或軟件處理)橫向平均分成兩個(gè)部分，如圖11所示的A，B，然后通過將采集到的類似于圖2的影像由顯示設(shè)備分成兩個(gè)部分A，B來顯示，這兩組影像在采集時(shí)按照雙眼的視差獲取，剛好適應(yīng)雙眼立體視覺。
[0058]觀察設(shè)備由a, b和支架組成，如圖11和圖12，a, b為凸透鏡，AB平面位于透鏡ab的一倍焦距內(nèi)，如圖13。經(jīng)由ab成像于人眼的明視距離(A’B’距離EYES在明視范圍附近)。其可以減小單眼的視場(chǎng)角，使得左眼通過a只看到A，右眼通過b只看到B，從而實(shí)現(xiàn)立體視覺。而且，a，b具有放大效果，可以增大視覺放大率(通過設(shè)備后像對(duì)眼睛的張角A’B’與裸眼觀察像面時(shí)AB對(duì)眼睛的張角之比)而使人有更震撼的視覺感受。
[0059]本技術(shù)方案利用越來越先進(jìn)的便攜式可拍攝電子設(shè)備，使得立體體驗(yàn)更為方便，并克服了以往的立體觀看設(shè)備亮度不足，色偏等問題。同時(shí)增大了視覺放大率，使得觀影者有更好的視覺體驗(yàn)。
[0060]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.用有拍攝與顯示功能的便攜電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)立體體驗(yàn)的方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟一:采集分屏影像，所述分屏影像根據(jù)景物通過人的雙眼分別在視網(wǎng)膜上的成像的差異性獲得； 步驟二:將采集到的分屏影像顯示在顯示設(shè)備上； 步驟三:運(yùn)用觀看設(shè)備觀看分屏影像，觀看設(shè)備為兩片凸透鏡作為鏡片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用有拍攝與顯示功能的便攜電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)立體體驗(yàn)的方法，其特征在于:步驟一中，采集分屏影像時(shí)，利用立體拍攝鏡頭拍攝分屏影像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用有拍攝與顯示功能的便攜電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)立體體驗(yàn)的方法，其特征在于:立體拍攝鏡頭包括攝像鏡頭、設(shè)置在中間的兩直角等腰棱鏡和設(shè)置在兩邊的兩個(gè)平面鏡，兩直角等腰棱鏡在底角的頂點(diǎn)處對(duì)接，兩直角等腰棱鏡的斜邊之間的夾角為90度，兩個(gè)平面鏡分別設(shè)置在兩直角等腰棱鏡的兩邊，并兩個(gè)平面鏡分別設(shè)置了固定軸，固定軸上設(shè)有調(diào)整平面鏡與固定軸相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的調(diào)節(jié)旋鈕，所述斜邊重合處設(shè)置在攝像鏡頭的中軸上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用有拍攝與顯示功能的便攜電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)立體體驗(yàn)的方法，其特征在于:步驟一中，采集分屏影像時(shí)，利用立體拍攝支架分別拍攝影像，然后通過應(yīng)用軟件將兩張照片分屏顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用有拍攝與顯示功能的便攜電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)立體體驗(yàn)的方法，其特征在于:立體拍攝支 架包括支撐部件，支撐部件上設(shè)有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌內(nèi)設(shè)有能夠移動(dòng)的滑塊和能夠移動(dòng)的兩個(gè)擋塊； 滑塊底部為繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱體，圓柱體上為矩形桿； 擋塊頂端為調(diào)節(jié)旋鈕，下端為矩形塊，擋塊的矩形塊貼合滑塊的矩形桿的矩形面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用有拍攝與顯示功能的便攜電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)立體體驗(yàn)的方法，其特征在于:調(diào)節(jié)旋鈕上標(biāo)有針對(duì)不同距離景物擋塊轉(zhuǎn)動(dòng)角度的數(shù)值，滑塊底部固定在能夠移動(dòng)的齒輪條上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用有拍攝與顯示功能的便攜電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)立體體驗(yàn)的方法，其特征在于:齒輪條一端設(shè)有壓縮彈簧，還包括卡條和按鈕，壓縮彈簧壓縮時(shí)，卡條卡住壓縮彈簧，按鈕控制卡條釋放被壓縮的彈簧使拍攝設(shè)備自動(dòng)移動(dòng)到另一端拍攝位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用有拍攝與顯示功能的便攜電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)立體體驗(yàn)的方法，其特征在于:還包括步進(jìn)電機(jī)，通過步進(jìn)電機(jī)控制齒輪，齒輪與齒輪條連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用有拍攝與顯示功能的便攜電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)立體體驗(yàn)的方法，其特征在于:顯示設(shè)備上的圖像為橫向平分的兩個(gè)圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用有拍攝與顯示功能的便攜電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)立體體驗(yàn)的方法，其特征在于:觀看設(shè)備包括支架，兩個(gè)凸透鏡設(shè)置在支架上，所述透鏡支架上設(shè)有距離定位桿，所述距離定位桿控制所述凸透鏡的中心到影像的距離為一倍焦距內(nèi)。
【文檔編號(hào)】G02B13/00GK103605212SQ201310632436
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】余志雄, 崔偉文, 冀松峰 申請(qǐng)人:亞洲奧利電子（深圳）有限公司