專利名稱：一種單路相機模擬雙路相機實現立體影像拍攝的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及立體拍攝領域，尤其是涉及用于模擬雙眼的單路相機拍攝模擬系統(tǒng)。
背景技術：
傳統(tǒng)的立體拍攝，一般為直接接入兩個相機或者攝像機進行同時拍攝，然后合成 為照片或視頻，以模擬人眼的實際視感。兩臺相機/攝像機模擬一臺立體相機/攝像機，需 要將兩臺相機/攝像機的位置放的恰到好處，兩臺相機/攝像機鏡頭之間的距離需要保持 人眼間距。但是相機/攝像機之間的距離和相機/攝像機的大小有直接的關系，難以保證 人眼所適合的距離，產生的立體效果就會不理想，容易讓觀看者產生眩暈的感覺。而且兩路 相機/攝像機同時接入的話需要購置兩個相同的相機/攝像機，拍攝成本大大增加，且需要 分別對兩路設備的參數進行調整并保持一致，操作起來難度較大。

發(fā)明內容
為解決上述技術問題，本發(fā)明提出了一種單路相機模擬雙路相機實現立體影像拍 攝的系統(tǒng)，采用單路相機模擬兩路相機時的位置，同時模擬出人眼觀察物體的視線，生成輸 出左、右眼兩路圖像序列，連續(xù)播放以后產生立體效果。本發(fā)明一種單路相機模擬雙路相機實現立體影像拍攝的系統(tǒng)，包括水平軸電動平 移臺、用于承載單路相機的電動旋轉臺、其特征在于，還包括電機及電機控制單元，人眼參 數控制單元；所述電動旋轉臺位于水平軸電動平移臺的軌道上；所述人眼參數控制單元與 電機及電機控制單元連接；電機及電機控制單元分別與水平軸電動平移臺以及電動旋轉臺 連接，用于根據人眼參數控制單元中的人眼參數信息控制電動旋轉臺在水平軸電動平移臺 上的移動距離以及相機在電動旋轉臺上的旋轉角度和方向。進一步地，所述人眼參數控制單元包括人眼間距預設模塊、人眼參數計算模塊及 人眼參數輸出模塊；所述人眼間距預設模塊，用于預設人眼間距；所述人眼參數計算模塊， 用于計算人眼參數信息；所述人眼參數信息包括根據被攝物體的位置和距離計算出的相機 在電動旋轉臺上的旋轉角度和方向，以及根據預設人眼間距計算出的電動旋轉臺在水平軸 電動平移臺上的移動距離；人眼參數輸出模塊，與所述人眼參數計算模塊連接，用于將人眼 參數計算模塊計算出的人眼參數信息發(fā)送至電機及電機控制單元。進一步地，人眼間距可以按照不同類別的人來預設。進一步地，所述電機及電機控制單元包括工控機，運動控制卡，水平軸電機，水平 軸電機驅動器，水平軸電機編碼器，旋轉軸電機，旋轉軸電機驅動器，旋轉軸電機編碼器；所 述工控機與運動控制卡連接；運動控制卡分別與水平軸電機驅動器、旋轉軸電機驅動器連 接；水平軸電機驅動器分別與水平軸電機編碼器、水平軸電機連接，旋轉軸電機驅動器分別 與旋轉軸電機編碼器、旋轉軸電機連接；水平軸電機與水平軸電動平移臺連接，用于根據人 眼參數控制單元中的人眼參數控制電動旋轉臺在水平軸電動平移臺上的移動距離；旋轉軸 電機與電動旋轉臺連接，用于根據人眼參數控制單元中的人眼參數控制相機在電動旋轉臺上的旋轉角度和方向本發(fā)明提供的的單路相機模擬雙路相機實現立體影像拍攝的系統(tǒng)，采用單路相機 模擬兩路相機時的位置，同時模擬出人眼觀察物體的視線，生成輸出左、右眼兩路圖像序 列，連續(xù)播放以后產生立體效果；同時由于本發(fā)明用單路相機模擬兩路相機，相對于傳統(tǒng)的 兩路相機拍攝方式，相機的各項參數均保持一致，不用再分別進行調整，操作難度降低；并 且無需購置兩個相同的相機，降低了拍攝成本。


圖1為本發(fā)明單路相機模擬雙路相機實現立體影像拍攝的系統(tǒng)相機在左側的結 構示意圖；圖2為本發(fā)明單路相機模擬雙路相機實現立體影像拍攝的系統(tǒng)相機在右側的結 構示意圖；圖3為本發(fā)明單路相機模擬雙路相機實現立體影像拍攝的系統(tǒng)模擬雙路相機的 示意圖；圖4為圖3所示模擬雙路相機的俯視圖。
具體實施例方式本發(fā)明一種單路相機模擬雙路相機實現立體影像拍攝的系統(tǒng)，如圖1所示，包括 水平軸電動平移臺1、用于承載單路相機3的電動旋轉臺2、電機及電機控制單元，人眼參數 控制單元；所述電動旋轉臺2位于水平軸電動平移臺1的軌道上；所述人眼參數控制單元與電機及電機控制單元連接；電機及電機控制單元分別與水平軸電動平移臺1以及電動旋轉臺2連接，用于根 據人眼參數控制單元中的人眼參數控制電動旋轉臺2在水平軸電動平移臺1上的移動距離 以及相機3在電動旋轉臺2上的旋轉角度和方向。本發(fā)明所述的單路相機模擬雙路相機實現立體影像拍攝的系統(tǒng)，可以模擬出人眼 觀看物體的模式，在該系統(tǒng)中，被攝物體的位置極為人眼的焦點，相機的位置為人眼的位 置。因為當人眼觀察某一個物體時，其和物體之間成為一個夾角，兩只眼睛的視線也不是平 行的而是相交。當觀察某一個物體時，左右眼會分別與被攝物體之間及水平面產生一個夾 角。而兩只眼睛之間的距離則需要根據實際情況進行調節(jié)，基本上一組視頻或者圖像結果 均使用一種眼睛間距即相機間距。當電動旋轉臺2運動到水平軸電動平移臺1軌道的某個固定點，在該固定點時，相 機3在電動平移臺2上的旋轉角度和旋轉方向相當于是人單只眼睛的轉動角度和轉動方 向，也可以通過人眼參數控制單元來計算和發(fā)出控制指令；電動旋轉臺2在水平軸電動平 移臺1軌道上從左到右的移動距離相當于是人的雙眼距離，可以通過人眼參數控制單元來 計算和發(fā)出控制指令。優(yōu)選地，該系統(tǒng)中人眼參數控制單元包括人眼間距預設模塊、人眼參數計算模塊 及人眼參數輸出模塊；人眼間距預設模塊，用于預設人眼間距；人眼參數計算模塊，用于計 算人眼參數信息；人眼參數信息包括根據被攝物體的位置和距離計算出的相機在電動旋轉臺上的轉角，包括旋轉角度和方向；以及根據預設人眼間距計算出的電動旋轉臺在水平軸 電動平移臺上的移動距離；人眼參數輸出模塊，與人眼參數計算模塊連接，用于將人眼參數 計算模塊計算出的人眼參數信息發(fā)送至電機及電機控制單元，電機及電機控制單元根據人 眼參數信息控制電動旋轉臺在水平軸電動平移臺上的移動距離以及相機在電動旋轉臺上 的旋轉角度和方向。不同類別的人，如不同人種，不同年齡，人眼間距都會存在差別，本發(fā)明所述的單 路相機模擬雙路相機實現立體影像拍攝的系統(tǒng)中的人眼參數控制單元的人眼間距可以按 照不同類別的人來進行預設。這樣就可以保證輸出最適合該類別的人的人眼觀看的3D立 體圖像和視頻，該類別的人在觀看立體視頻時，就不會產生不適或者眩暈的感覺。 (1)在進行拍攝時，針對不同類別的人，人眼間距預設模塊可以根據經驗預設人眼 間距。(2)另外人眼參數控制單元可以進一步包括一人眼間距庫，用于預存不同類別的 人對應的推薦人眼間距。在進行拍攝時，針對不同類別的人，所述人眼間距預設模塊，在人 眼間距庫中去查詢該類別的人所對應的推薦人眼間距。進一步優(yōu)選地，電機及電機控制單元包括工控機，運動控制卡，直線電機控制單 元，旋轉電機控制單元。直線電機控制單元包括水平軸電機4，水平軸電機驅動器，水平軸電 機編碼器；旋轉電機控制單元包括旋轉軸電機5，旋轉軸電機驅動器，旋轉軸電機編碼器。其中，工控機與運動控制卡連接；運動控制卡分別與水平軸電機驅動器、旋轉軸電機驅動器連接；水平軸電機驅動器分別與水平軸電機編碼器、水平軸電機4連接，驅動電動旋轉 臺2在水平軸電動平移臺1的軌道上移動；旋轉軸電機驅動器分別與旋轉軸電機編碼器、旋轉軸電機5連接，驅動設置在電 動旋轉臺5上相機3在電動旋轉臺2上的旋轉角度和方向。具體地，所述工控機和運動控 制卡根據人眼參數控制單元中的人眼參數通過旋轉電機控制單元控制設置在電動旋轉臺2 上相機3在電動旋轉臺2上的轉角，即旋轉角度和方向，是根據被攝物體的位置和距離計算 出的；通過直線電機控制單元控制電動旋轉臺2在水平軸電動平移臺1的軌道上移動，實際 移動距離是根據預設人眼間距計算出的。相機或者攝像在當前的位置進行拍攝，從而得到一只眼睛的圖像數據。依照此規(guī) 律再執(zhí)行一次相反的操作得到另一眼睛的圖像數據，最終可以得到雙眼的圖像數據，再經 由雙投影儀或者3D成像軟件進行播放，就可以得到3D立體的視頻畫面。如圖1所示，當電 動旋轉臺2在水平軸電動平移臺1軌道的左側時，設置在電動旋轉臺2上的相機3模擬左 目艮，輸出左眼圖像序列；如圖2所示，當電動旋轉臺2在水平軸電動平移臺1軌道的右側時， 設置在電動旋轉臺2上的相機3模擬右眼，輸出右眼圖像序列；圖3為本發(fā)明單路相機模擬 雙路相機實現立體影像拍攝的系統(tǒng)模擬雙路相機的示意圖，經圖1和圖2的兩次拍攝后，單 路相機3實現了圖3中雙路相機6和相機7的效果。圖4為圖3所示模擬雙路相機的俯視 圖。綜上所述，本發(fā)明提供的的單路相機模擬雙路相機實現立體影像拍攝的系統(tǒng)，采 用單路相機模擬兩路相機時的位置，同時模擬出人眼觀察物體的視線，生成輸出左、右眼兩 路圖像序列，連續(xù)播放以后產生立體效果。同時由于本發(fā)明用單路相機模擬兩路相機，相對于傳統(tǒng)的兩路相機拍攝方式，相機的各項參數均保持一致，不用再分別進行調整，操作難度 降低；并且無需購置兩個相同的相機，降低了拍攝成本；立體效果還可以通過系統(tǒng)自帶的 偏振、偏色或者頻閃方式來觀看。
最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡 管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然 可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精 神和范圍。
權利要求
一種單路相機模擬雙路相機實現立體影像拍攝的系統(tǒng)，包括水平軸電動平移臺、用于承載單路相機的電動旋轉臺、其特征在于，還包括電機及電機控制單元，人眼參數控制單元；所述電動旋轉臺位于水平軸電動平移臺的軌道上；所述人眼參數控制單元與電機及電機控制單元連接；電機及電機控制單元分別與水平軸電動平移臺以及電動旋轉臺連接，用于根據人眼參數控制單元中的人眼參數信息控制電動旋轉臺在水平軸電動平移臺上的移動距離以及相機在電動旋轉臺上的旋轉角度和方向。
2.根據權利要求1所述的單路相機模擬雙路相機實現立體影像拍攝的系統(tǒng)，其特征在 于，所述人眼參數控制單元包括人眼間距預設模塊、人眼參數計算模塊及人眼參數輸出模 塊；所述人眼間距預設模塊，用于預設人眼間距；所述人眼參數計算模塊，用于計算人眼參數信息；所述人眼參數信息包括根據被攝物 體的位置和距離計算出的相機在電動旋轉臺上的旋轉角度和方向，以及根據預設人眼間距 計算出的電動旋轉臺在水平軸電動平移臺上的移動距離；所述人眼參數輸出模塊，與所述人眼參數計算模塊連接，用于將人眼參數計算模塊計 算出的人眼參數信息發(fā)送至電機及電機控制單元。
3.根據權利要求2所述的單路相機模擬雙路相機實現立體影像拍攝的系統(tǒng)，其特征在 于，按照不同類別的人來預設人眼間距。
4.根據權利要求3所述的單路相機模擬雙路相機實現立體影像拍攝的系統(tǒng)，其特征在 于，所述人眼參數控制單元還包括人眼間距庫，用于預存不同類別的人對應的推薦人眼間 距；在進行拍攝時，針對不同類別的人，所述人眼間距預設模塊，在人眼間距庫中去查詢該 類別的人所對應的推薦人眼間距。
5.根據權利要求2或3或4所述的單路相機模擬雙路相機實現立體影像拍攝的系統(tǒng)， 其特征在于，所述電機及電機控制單元包括工控機，運動控制卡，水平軸電機，水平軸電機 驅動器，水平軸電機編碼器，旋轉軸電機，旋轉軸電機驅動器，旋轉軸電機編碼器；所述工控機與運動控制卡連接；運動控制卡分別與水平軸電機驅動器、旋轉軸電機驅動器連接；水平軸電機驅動器分別與水平軸電機編碼器、水平軸電機連接，旋轉軸電機驅動器分 別與旋轉軸電機編碼器、旋轉軸電機連接；水平軸電機與水平軸電動平移臺連接，用于根據人眼參數控制單元中的人眼參數控制 電動旋轉臺在水平軸電動平移臺上的移動距離；旋轉軸電機與電動旋轉臺連接，用于根據人眼參數控制單元中的人眼參數控制相機在 電動旋轉臺上的旋轉角度和方向。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種單路相機模擬雙路相機實現立體影像拍攝的系統(tǒng)，包括水平軸電動平移臺、用于承載單路相機的電動旋轉臺、其中還包括電機及電機控制單元，人眼參數控制單元；電動旋轉臺位于水平軸電動平移臺的軌道上；人眼參數控制單元與電機及電機控制單元連接；電機及電機控制單元分別與水平軸電動平移臺以及電動旋轉臺連接，用于根據人眼參數控制單元中的人眼參數信息控制電動旋轉臺在水平軸電動平移臺上的移動距離以及相機在電動旋轉臺上的旋轉角度和方向。本發(fā)明采用單路相機模擬雙路相機，生成輸出左、右眼兩路圖像序列，連續(xù)播放以后產生立體效果；同時采用單路相機模擬雙路相機，且無需分別調整兩路相機的參數，降低了拍攝成本和操作難度。
文檔編號H04N5/232GK101968602SQ20101023760
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權日2010年7月27日
發(fā)明者蔡震宇 申請人:北京迪生動畫科技有限公司