[发明专利]用于图象处理系统的结合的显示器摄象机

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及图象处理系统的领域，并尤其涉及适于用在这样的系统中的结合的显示器和摄象机。

背景技术

很多传统的图象处理系统都使用与视频显示器相结合的摄象机。图1示出以图象处理系统100形式的这样一种装置，该系统包括摄象机102和分离的显示器104。该系统100可以被用于电视会议应用或其他适当的应用，其中摄象机102产生现场用户106的图象而显示器104向用户106显示一个或多个远地用户的图象。

可能出现在图1的系统100中一个重大的问题是配置摄象机102和显示器104使得看起来现场和远地用户都通过产生的图象而目光接触是困难的。该目光接触问题是摄象机102的光轴和显示器104的法线之间未对准造成的。在系统100中，摄象机102和显示器104典型地被定位得尽可能近从而最小化该效应。但是，在比如便携式电视会议单元和人机接口的应用中，用户经常使自己的位置离显示器非常近，从而目光接触问题更加显著了。

美国专利号5666155题目为“目光接触视频电话”的专利中公开了一种用于上述处理目光接触问题的方法。在该方法中，视频摄象机放在显示器屏幕后边并产生用户正在观看屏幕的图象。显示的图象经显示屏幕中的透镜阵列而直接面向用户，以便建立目光接触的错觉。但是，该方法要求视频摄象机的位置在显示屏幕后的特定距离，这就相当大地增加了系统的尺寸。另外，这样的方法不能避免某些重要类型的图象相关失真，比如当用户靠近显示器时在单个摄象机系统中产生的所谓的“鱼眼”失真。

发明内容

本发明通过提供结合的显示器-摄象机，其中许多独立的摄象机单元与显示器的显示单元集成在一起，从而解决了传统图象处理系统中的一个或多个上述问题。

根据本发明的一个方面，使用在图象处理系统中的结合的显示器-摄象机包括，散布的显示器单元和摄象机单元的阵列，散布的单元基本上被排列在平板显示器或其他类型显示器的一个公共平面上。至少一个分组的摄象机单元中的每一个具有与其相关的一个或多个成像角，一个或多个成像角被选择从而为结合的显示器-摄象机提供理想的成像操作。摄象机单元的成像角能够被选择以提供近似于基于镜头的单个摄象机系统或针孔摄象机系统的成像操作的成像操作。每个摄象机单元可以包括多个图象传感器，从而不同的成像角能够对给定摄象机单元的不同的图象传感器设定，并且一个场景的不同的视图能够因此在图象处理系统中产生。

根据本发明的另一方面，上述对于一个给定摄象机单元的成像角包括一组角度，它们包括水平角 α x = tan - 1 ( x d ) ]]>和垂直角 α y = tan - 1 ( y d ) ]]>，其中x和y表示从摄象机单元到结合的显示器-摄象机的光轴的水平和垂直距离，并且d是从结合的显示器-摄象机的图象平面到结合的显示器-摄象机的理想的虚焦点的距离。

有利是，本发明解决了上述目光接触和“鱼眼”失真问题，并避免了与显示器相邻或在显示器后面的摄象机的执行的需要。另外，本发明的结合的显示器-摄象机适于用在各种图象处理系统中，包括诸如电视会议系统等基于视频摄象机的系统、视频监视和监控系统和人机接口。

附图说明

图1是描述包括分离的显示器和摄象机单元的传统的图象处理系统结构的简化的系统图。

图2是表示根据本发明的说明性的实施例的结合的显示器-摄象机的简化的系统图。