[发明专利]多模式立体三维摄像头系统

说明书

技术领域

本发明属于立体摄影术领域，尤其涉及一种用于可在计算机系统或视频应用软件中生成2D/3D图像的摄/录像系统。

背景技术

三维立体视觉是随着计算机技术的发展而迅速普及的一项技术，与传统的二维图像相比可以提供更多的空间信息，因此现已广泛的应用于各个领域。

立体视觉技术的发展历史就是立体成像和显示技术的发展历史。

现实世界是真正的三维立体世界，为了再现三维的物体，目前大致有四类方法：利用双目视的体视对技术、计算机图形学方法、全息图构造方法、空间立体显示技术。

其中，体视对技术利用双目视差，对要显示的物体，构造左右眼图像对，利用人脑视神经的处理来实现具有纵向深度的三维图像。

体视对技术是目前3D显示技术中起源最早、发展得最完善的技术，也是现在应用最广泛的3D显示技术。其中利用立体眼镜和显示器结合，就能得到3D效果，其基本原理都是：观察者戴上立体眼镜观察，使进入左眼的光只受左眼镜片的影响，进入右眼的光只受右眼镜片的影响，从而使双眼获得具有立体视差的两幅图像。

根据针孔成像模型，为了通过像点坐标唯一的确定世界三维坐标，就必须通过两个或者多个摄像机来共同完成。通过两个相隔一定距离的摄像机来实现对3D场景成像，就是双目成像，也叫立体视觉成像。

与人的双眼观看3D景物相同，摄像机拍摄景物时，先把两部摄像机的光轴汇聚于感兴趣的物体上，称两部摄像机光轴的交点为汇聚点。汇聚点到摄像机光心连线(基线)中心的距离为汇聚距离。汇聚距离为无限远时的双目立体视觉系统称为平行式立体视觉模型；汇聚距离为有限时的立体视觉系统称为汇聚式立体视觉模型。

公开日为2007年2月14日，公开号为CN 1912736A的中国专利中公开了一种“立体数码摄像装置及方法”，其采用两套相同规格的数码相机或数码摄像机组件组装在一起拍摄立体影像，两控制系统统一控制，两摄像镜头相距6～20公分，平行对准前方。左右两组件的电子目镜取景器分别供左右眼观看，直接获得立体影像。两系统具有视频播放功能，可输出立体视频信号。

综上所述可见，现有的3D摄像装置或系统，存在如下问题：

1)不能实时显示左右摄像头所拍摄的图像；

2)不能实时分别调节拍摄的左右图像；

3)各种不同的用户，其观看/显示的设备不同，需要多种显示方式，而现有技术都是采用专门的软件或图像处理单元对采集图像进行处理生产单一的3D视频输出，采用专门的设备/装置，整体成本较高；

4)不能与现有的各种实时聊天软件兼容，不适用于普通使用者。

由于现有技术的上述缺陷，限制了其应用范围的推广。

此外，目前国内外市场上电脑摄像头成的像基本上都是二维的，也就是平面的，没有深度的感觉。

但是电脑摄像头的价格不断下降，图像清晰度不断提高，让电脑摄像头成为十分流行的产品。

如果能利用现有的低价的摄像头，实时调节/输出有深度感觉的、多模式输出的立体三维图像，将有革新性的意义；同时，如能利用现有的各种流行的聊天软件工具，像MSN LIVE MESSENGER、SKYPE、QQ等等，让网络聊天进入三维的空间，让普通用户可以录制自己的三维录像，留下美好的回忆，又不需花费大，那么产业化的前景也是十分好的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多模式立体三维摄像头系统，其面向广大的普通用户，采用成本低廉的硬件构成，可实时调节/输出图像，多模式输出，可广泛适应各种不同的观看/显示设备，可与现有的各种常用聊天软件无障碍地完美结合。

本发明的技术方案是：提供一种多模式立体三维摄像头系统，包括计算机、安装在计算机中的操作系统和至少两个摄像头，其特征是：当所述的三维摄像头系统启动后，进行相应的选择/预设定和系统初始化，启动初始化时所选中的摄像头，通过计算机操作系统底层程序的调用，将所选中的两个摄像头生成一个虚拟摄像设备，并生成/加载相应的虚拟摄像设备驱动程序，再分别对两个所选中的摄像头进行同步图像采集，分别生成相对应的左、右眼三色原图，将所采集的三色原图暂存在计算机内存的指定地址中，按照预设定的视频输出模式对三色原图进行相应的图像数据处理，合成所需要的输出图像并输出。

前述的摄像头采用USB或Firewire/IEEE1394方式与计算机连接。

前述的选择/预设定至少包括摄像头的选择/视频输出模式的预设定。