[发明专利]一种移轴立体摄像机

权利要求书

1.一种移轴立体摄像机，其特征在于，所述的一种移轴立体摄像机包括左右两个彼此独立，相同，中心线彼此平行设置的镜头组，一个或左右两个相同的图像传感器，一个移轴装置，一个影像处理器和一个同屏芯片组成；一个移轴立体摄像机中左右两个镜头组采集的一个位于立体摄像机中心轴线上的关注物体的左右两个影像分别在一个图像传感器的左半部和右半部成像表面上或左右两个图像传感器成像表面上成像，但是关注物体的左右两个影像在图像传感器成像表面上的成像都不在一个图像传感器的左半部和右半部成像表面的中心或左右两个图像传感器成像表面的中心；所述的一个同屏芯片沿着一条位于左右两个镜头组中心线构成的一个平面上，并与两个镜头组中心线垂直的直线方向上，通过所述的一个移轴装置对左右两个镜头组朝向彼此相对或相反的方向上进行平移，使关注物体的左右两个影像分别成像在一个图像传感器的左半部和右半部成像表面的中心或左右两个图像传感器成像表面的中心；移轴立体摄像机在初始设定时，同屏芯片按照关系式L＝[(F×t)/2]÷(Zconv+F)通过移轴装置对左右两个镜头组进行平移，当关注物体移动时，同屏芯片按照关系式L＝[(F×t)/2]÷(Z+F)通过移轴装置同步地对左右两个镜头组进行平移，左右两个镜头组被平移后，关注物体的立体影像会聚点位于屏幕上，关注物体的立体深度与关注物体的立体影像会聚点的立体深度之间满足一组线性数学关系式；同屏芯片也可以通过改变动态影像放大率A＝[T÷(F×t)]×(Z+F)和动态影像放大率变化ΔA＝[T÷(F×t)]×ΔZ的方式使关注物体的立体影像会聚点保持在屏幕上；所述的一个影像处理器是一个设置有一个或二个影像处理芯片ISP，一个集成和存储有多条指令由影像处理器加载并执行的一个同屏芯片组成的装置；所述的一个同屏芯片是一个集成和存储有多条指令，包括一个定位追踪指令，一个测量指令，一个移轴指令，一个动态影像放大指令和一个等效会聚点重设指令的芯片，同屏芯片中的上述指令由影像处理器加载并执行；上述公式中，L是左镜头组或右镜头组平移的距离，T是人的双眼之间的距离即瞳距，F是镜头组的焦距，t是左右两个镜头组初始设定时中心线之间的距离，Zconv是移轴立体摄像机的等效会聚点的立体深度，Z是实景中一个关注物体的立体深度。

2.根据权利要求1所述的一种移轴立体摄像机，其特征在于，所述的一个定位追踪指令是实景中一个关注点或一条关注直线的左右两个影像中的左影像在左右两个影像截图中的左影像截图中的位置被定位后，定位和追踪该关注点或关注直线的右影像在左右两个影像截图中的右影像截图中的位置；也可以是实景中一个关注点或一条关注直线的左右两个影像中的右影像在左右两个影像截图中的右影像截图中的位置被定位后，定位和追踪该关注点或关注直线的左影像在左右两个影像截图中的左影像截图中的位置；

所述的一个测量指令是根据两个彼此独立，相同和中心线彼此平行设置的镜头组与一个关注物体之间构成的几何关系和移轴等效会聚法，建立一个关注物体上一个关注点的左右两个影像的视差与关注点在实景中的空间坐标之间的关系；

实景中一个关注点的左右两个影像在一个左右格式的影像的截图中或左右两个影像的截图中的视差为P＝(XR-XL)，则关注点在实景中的空间座标(X，Y，Z)是；

X＝[(t-2L)×(XL+T/2)]÷[T-(XR-XL)]-t/2+L

Y＝YL÷(m×A)＝YR÷(m×A)

Z＝[T×F×(t-2L)]÷{2L×[T-(XR-XL)]}

或

X＝[(t-T/A)×(XL+T/2)]÷[T-(XR-XL)]-t/2+T/2A

Y＝YL÷(m×A)＝YR÷(m×A)

Z＝[A×F×(t-T/A)]÷[T-(XR-XL)]

其中，XL、XR、YL和YR分别是一个关注点的左右两个影像分别在左右两个影像截图中的左影像截图和右影像截图中的横坐标和纵坐标，m是镜头组的放大率；

所述的一个移轴指令是当一个位于移轴立体摄像机中心轴线上的关注物体的立体深度Z发生变化ΔZ时，同步地确定移轴立体摄像机中左右两个镜头组沿着一条位于左右两个镜头组中心线构成的一个平面上，并与两个镜头组中心线垂直的直线方向上的平移变化ΔL＝[(F×t)/2]×[(1/(Z2+F)-1/(Z1+F)]和平移方向；

所述的一个动态影像放大指令是当一个位于移轴立体摄像机中心轴线上的关注物体的立体深度Z发生变化ΔZ时，同步地确定动态影像放大率A＝[T÷(F×t)]×(Z+F)和动态影像放大率变化ΔA＝[T÷(F×t)]×ΔZ；

所述的一个等效会聚点重设指令是通过立体播放器中一个物体的立体影像将立体影像对应的实景中的一个物体设置为一个新关注物体后，新关注物体在实景中的空间位置成为移轴立体摄像机的一个新等效会聚点。