[发明专利]一种立体摄像装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及立体图象拍摄与处理技术领域，更具体地说，涉及一种用于立体图像拍摄的立体摄像装置及立体摄像方法。

背景技术

立体摄像技术和立体摄像产品可以应用在手机、摄像机、MP4、眼镜式显示设备、模拟现实设备和遥控机器人等产品上，可以在民用、军用、科研、游戏等领域发挥巨大的作用。

人眼根据左右眼的视觉差异可以对所见物体产生立体感觉，所以一般的立体摄像设备都是利用双摄像镜头来对物体进行成像然后对图像进行处理。但是这样带来的问题很突出：主要体现在1、双镜头在聚焦性能上不一致，左右视频清晰度不相同，最后导致图像成像模糊。2、双镜头在安装上无法保证图像在对位上一致，导致图像在视角上无法保证水平和倾斜一致性，到时两幅图像在立体重合时出现偏差，图像会产生模糊叠影。3、双图像传感器的一致性差异导致在图像亮度、对比度、色度、灰阶等特性上不一致，左右图像出现视觉明显差异，图像立体重合时会产生视觉晕眩、图像模糊等现象。4、双图像传感器在成像时，很难保证两个画面为像素同步，左右眼图像出现时间上差距，这样在合成立体图像或照片时，出现两个不同步的影像而造成立体效果变差甚至失去立体效果而变成重影。因此，需要一种立体摄像装置及立体摄像方法，用精密光学成像结构来保证光路上的一致性，用同一个图像传感器来接受两路图像，保证了图像成像的电性能完全一致以及良好的同步性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的图像成像模糊和采用双图像传感器的一致性差异，以及同步性能差导致在图像亮度、对比度、色度、灰阶、同步上不一致的不足和缺陷，提供一种立体摄像装置及立体摄像方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种立体摄像装置，包括：

第一光学成像透镜组和第二光学成像透镜组，用与模拟人眼接收外部光线；

第一平面反射镜、第二平面反射镜和第三反射镜，第一平面反射镜和第二平面反射镜用于将来自对应于第一光学成像透镜组和第二光学成像透镜组的光线进行一次反射，第三反射镜位于第一平面反射镜和第二平面反射镜的中间对来自一次反射的光线进行二次反射；

单个图像传感器，在其成像平面上接收二次反射的光线并形成并列的两幅图像；

图像处理电路，接收来自所述图像传感器的图像信号并进行处理形成立体图像信号。

具体的，所述第一光学成像透镜组和第二光学成像透镜组之间的横向距离范围是40至100毫米。

具体的，所述第三反射镜是双面呈一定夹角排列的反射镜。

具体的，所述单个图像传感器是CCD/CMOS图像传感器。

具体的，所述图像处理电路进一步包括图像数据获取电路、左路帧缓存、右路帧缓存和图像格式处理电路；

所述图像数据获取电路用于获取来自所述图像传感器的图像信号数据并分离成两个图像数据；

所述左路帧缓存和右路帧缓存分别用于存储所述图像数据获取电路分离的两个图像数据；

所述图像格式处理电路用于合并来自所述左路帧缓存和右路帧缓存的两个图像数据形成立体图像数据。

为了更好地实现发明目的，提供一种立体摄像方法，具体包括以下步骤：

S1.横向并列安装两个光学成像透镜组模拟人眼接收外部光线；

S2.通过两个平面反射镜对两个光学成像透镜组接收的外部光线进行一次反射并由位于两个平面反射镜中间的第三反射镜对两个一次反射的光线进行二次反射；

S3.采用单个图像传感器在其成像平面上接收来自第三反射镜的二次反射光线形成两个并列的图像；

S4.对所述单个图像传感器形成的图像信号进行处理形成立体图像信号。

在本发明所述的方法中，所述步骤S1中两个光学成像透镜组之间的横向距离范围是40至100毫米。

在本发明所述的方法中，所述第三反射镜是双面呈一定夹角排列的反射镜。

在本发明所述的方法中，所述单个图像传感器是CCD/CMOS图像传感器。

在本发明所述的方法中，所述步骤S4进一步包括：

S41.获取单个图像传感器形成的图像信号数据；

S42.将获取的单个图像传感器形成的图像信号数据分离成两个图像数据并分别存储在左右两个帧缓存中；

S43.将两个帧缓存中的图像数据合并形成立体图像数据。