[发明专利]二维图像捕获系统和三维数字图像的显示

说明书

一种用于由用户捕获场景的多个二维数字源图像的系统，该系统包括：智能装置，所述智能装置具有用于存储指令的存储器装置；处理器，所述处理器与存储器通信且被配置成执行指令；多个数字图像捕获装置，所述多个数字图像捕获装置与处理器通信，且每个图像捕获装置被配置成捕获场景的数字图像，多个数字图像捕获装置在大约瞳孔间距离内线性地串联地定位，其中，第一数字图像捕获装置靠近瞳孔间距离宽度的第一端居中，第二数字图像捕获装置在瞳孔间距离宽度的第二端上居中，以及所述多个数字图像捕获装置中任何其余的数字图像捕获装置在第一数字图像捕获装置与第二数字图像捕获装置之间均匀地间隔开；以及显示器，该显示器与处理器通信，该显示器被配置成对多维数字图像进行显示。

相关申请的交叉引用

本申请涉及以下专利申请：于2020年1月9日提交的名称为“LINEAR INTRAOCULARWIDTH CAMERAS(线性眼内宽度相机)”的美国外观设计专利申请第29/720,105号；于2020年3月2日提交的名称为“INTERPUPILARY DISTANCE WIDTH CAMERAS(瞳孔间距离宽度相机)”的美国外观设计专利申请第29/726,221号；于2020年3月16日提交的名称为“INTERPUPILARY DISTANCE WIDTH CAMERAS(瞳孔间距离宽度相机)”的美国外观设计专利申请第29/728,152号；于2020年5月1日提交的名称为“INTERPUPILLARY DISTANCE WIDTHCAMERAS 11PRO(瞳孔间距离宽相机11PRO)”的美国外观设计专利申请第29/733,453号；于2021年4月14日提交的名称为“INTERPUPILLARY DISTANCE WIDTH CAMERAS BASIC(瞳孔间距离宽度相机基础)”的美国外观设计专利申请第29/778,683号。本申请涉及于2020年1月27日提交的名称为“Method and System for Simulating a 3-Dimensional ImageSequence(用于模拟三维图像序列的方法和系统)”的国际申请第PCT/IB2020/050604号。上述申请通过引用全部并入本文。

技术领域

本公开涉及2D图像捕获、图像处理和3D或多维图像的显示。

背景技术

人类视觉系统(HVS)依靠二维图像来解释三维视场。通过利用HVS的机制，我们创建了与HVS可比较的图像/场景。

在观看3D图像时，在眼睛必须会聚的点与眼睛必须聚焦到的距离之间的不匹配会产生负面的后果。虽然3D影像已被证明在电影、数字广告方面很受欢迎且有用，但如果观看者能够在不佩戴专门的眼镜或头戴式耳机的情况下观看3D图像，也可以利用许多其他的应用，这是众所周知的问题。在观看数字多维图像时，这些系统中的不对准会导致图像跳动、失焦或模糊的特征。观看这些图像会导致头疼和恶心。

在自然观看中，图像到达眼睛时有不同的双眼视差，因此当观看者从视觉场景中的一个点看向另一个点时，他们必须调整眼睛的辐辏(vergence)。视线相交处的距离就是辐辏距离。没有在这个距离上会聚会出现双重图像。观看者还为场景的固定部分适当地调整每只眼睛晶状体的焦度(即调节(accommodate))。眼睛必须聚焦到的距离就是调节距离。没有调节到这个距离会出现模糊的图像。辐辏和调节反应在大脑中是耦合的，具体地，辐辏的变化驱动调节的变化，调节的变化驱动辐辏的变化。这种耦合在自然观看中是有利的，因为辐辏距离和调节距离几乎总是相同的。

在3D图像中，图像具有不同的双眼视差，从而刺激了如自然观看中发生的辐辏变化。但调节距离仍然固定在与观看者的显示距离处，因此，辐辏距离和调节距离之间的自然相关性被破坏了，导致所谓的辐辏-调节冲突。该冲突导致了几个问题。首先，不同的视差和聚焦信息会导致感知上的深度失真。第二，观看者在同时融合(fuse)和聚焦于图像中的关键主体时遇到困难。最后，试图分别调整辐辏和调节会导致观看者的视觉不适和疲劳。