[发明专利]变焦立体成像和显示系统

权利要求书

1.一种变焦立体成像和显示系统，该系统由景深分块、单个或多组变焦立体摄像机、立体图像处理器、三维图形处理器、合成处理器、存储器、平面显示器、变焦立体眼镜和变焦立体控制器等组成。其特征是：由变焦立体控制器产生可编程控制的时序，根据景深分块分割场景，应用变焦立体摄像机实现双镜头变焦立体成像，显示器实现左右两场图像或图形分时交替显示和景深分块图像或图形的子场同步显示，应用变焦立体眼镜实现具有景深的立体电影电视功能；使用多组变焦立体摄像机时，可以获得水平和垂直多方位立体成像和体三维成像信息；应用变焦立体眼镜观看水平和垂直多方位而且具有景深的立体成像和体三维成像信息的显示；同时兼容传统双目立体成像和显示系统。

2.根据权利要求1所述的一种变焦立体成像和显示系统，其中景深分块处理将场景按近处和远处不同位置设计为景深分块；场景可以是方形、矩形、圆球形和圆球壳形，其中圆球形场景是指摄像机组置于场景外围，而圆球壳形场景是指摄像机组置于场景中心内部，对应不同形状场景，景深分块可以是矩形薄块、圆球壳块或部分圆球壳块，其特征是近处景深小分辨率高，和远处景深大分辨率低，利用近处和远处不同景深的场景所需分辨率不同，减小信息处理量和通讯流量。

3.根据权利要求1所述的一种变焦立体成像和显示系统，其中单个或多组变焦立体摄像机由两套可编程变焦镜头和两套成像装置组成，变焦立体摄像机可以自主控制或由该系统的变焦立体控制器控制，其特征是双变焦镜头可以是机械转动调整夹角或通过数字传感器的数字变焦和数字画面调整视角。

4.根据权利要求1和权利要求3所述的一种变焦立体成像和显示系统和变焦立体摄像机，其中左右两套成像装置分别设计有加宽型胶片机构或加宽型图像传感器，其特征是实现数字变焦和数字化调整夹角，当远景夹角很小时图像处于传感器成像的内侧，当近景夹角较大时图像处于传感器成像的外侧，根据图像在左右传感器上成像位置可以估计夹角大小和焦距。

5.根据权利要求1和权利要求2所述的一种变焦立体成像和显示系统和景深分块处理，其中立体图像处理器由图像处理器模块，存储器，立体图像输入接口和立体图像输出接口等组成，其特征是立体图像处理过程受变焦立体控制器控制，通过人工或计算机智能处理，将其它景深分块的图像留在本景深分块上的影子去掉，同时过滤较远处景深分块中被较近处景深分块的图像遮挡的图像，可以提高多数近处景深分块内的透明度和进一步减小冗余图像信息。

6. 根据权利要求1和权利要求2所述的一种变焦立体成像和显示系统和景深分块处理，其中三维图形处理器由三维图形处理器模块，存储器，三维图形输入接口和三维图形输出接口等组成，其特征是三维图形处理过程受变焦立体控制器控制，通过手工或计算机智能处理，将每一个三维子图形分别置于各景深分块内，同时过滤较远处景深分块中被较近处景深分块的图形遮挡的图形，可以提高多数近处景深分块内的透明度和进一步减小冗余信息。

7.  根据权利要求1和权利要求2所述的一种变焦立体成像和显示系统和景深分块处理，其中合成处理器由合成处理器模块，存储器，合成输入接口和合成输出接口等组成，其特征是合成处理过程受变焦立体控制器控制；通过手工或计算机智能处理，将输入的立体图像景深分块和三维图形景深分块对应地合成并置于一个合成景深分块内，同时过滤较远处景深分块中被较近处景深分块的图形或图像遮挡的图形或图像，可以提高多数近处景深分块内的透明度和进一步减小冗余信息。

8.根据权利要求1所述的一种变焦立体成像和显示系统，其中变焦立体显示器由立体图像处理器、三维图形处理器，合成处理器，存储器，变焦立体控制器和平面显示器或球面显示器组成，显示器可采用等离子显示器（PDP），发光二极管显示器（LED）、有机电致发光显示器（OLED）、有机电致发光头盔微型显示器、数字微镜显示投影机（DMD/DLP）等高速刷新率的显示器，其特征是在变焦立体控制器的同步时序驱动下，显示器分时显示或采用偏振并行显示左右立体图像，左或右立体图像包括各景深分块图像。