[发明专利]用于校准成像装置的方法和设备

说明书

技术领域

本实施例涉及成像装置，且具体来说，涉及用于成像装置的自动校准的方法和设备。

背景技术

在过去十年，数字成像能力已经集成到广泛的装置中，包含数码相机和移动电话。近来，用这些装置来俘获立体图像的能力已经在技术上变得可能。装置制造商已通过引入集成了多个数字成像传感器的装置来作出响应。广泛的电子装置，包含移动无线通信装置、个人数字助理(PDA)、个人音乐系统、数码相机、数字记录装置、视频会议系统等，利用多个成像传感器来将多种能力和特征提供给它们的用户。这些不仅包含立体(3D)成像应用，例如3D相片和视频或电影，而且包含更高的动态范围成像和全景成像。

包含此能力的装置可包含多个成像传感器。举例来说，一些产品将两个成像传感器集成在数字成像装置内。在俘获立体图像时，这些传感器可沿着水平轴对准。每一相机可不仅基于数字成像装置的位置而且基于相机的成像传感器物理位置和定向来俘获场景的图像。由于一些实施方案提供可能水平上偏移的两个传感器，所以由每一传感器俘获的图像还可反映两个传感器之间的水平定向上的差异。由所述传感器俘获的两个图像之间的水平定向上的此差异提供两个图像之间的取景视差。在用户观看包括两个图像的立体图像对时，人类的大脑基于两个图像之间的取景视差而感觉到图像内的深度。

虽然立体成像装置可经设计以产生在两个图像之间具有给定量的水平偏移或取景视差的立体图像对，但还可引入两个图像之间的定向上的其它差异。举例来说，数字成像装置的制造容限可导致两个成像传感器之间的定向差异。一个装置中的成像传感器可定位成略高于相同装置中的另一成像传感器。在另一装置中，成像传感器可比所述装置中的第二成像传感器更靠前(更靠近被俘获的场景)。成像传感器还可具有关于旋转轴的不同定向。举例来说，成像传感器之间可存在俯仰、偏航或横滚定向上的差异。由这些成像传感器俘获的图像可反映这些差异。立体成像对的两个图像之间的定向上的这些差异可具有不合意的效应。举例来说，两个图像之间的垂直定向上的差异(被称为“垂直视差”)已经展示导致立体电影的观看者头晕。

为了实现精确对准的立体图像对，常常在制造过程期间校准具有多个成像传感器的装置。所述装置可被放置到制造线上的特殊“校准模式”中，其中所述成像传感器指向经设计以辅助清楚地识别每一传感器的相对位置的目标图像。所述装置的每一相机可随后聚焦在目标图像和所俘获的图像上。可随后分析每一所俘获的图像以提取相机的相对定向。

一些相机可经设计以使得对每一相机的相对位置的小调整可在制造现场作出，以更好地对准两个相机的位置。举例来说，每一相机可安装在可调整平台内，所述平台提供对其位置作出小调整的能力。或者，可通过图像处理软件来分析由每一相机俘获的图像以确定每一相机彼此的相对位置。此相对位置数据随后被存储在相机上的非易失性存储器中。当稍后购买和使用产品时，机上图像处理利用所述相对位置信息来电子地调整由每一相机俘获的图像以产生高质量立体图像。

这些校准过程具有若干缺点。首先，精确制造校准在制造过程期间消耗时间，从而增加装置的成本。第二，在制造期间产生的任何校准数据本质上是静态的。因此，其无法考虑到在装置的使用寿命期间使用装置时的相机位置上的改变。举例来说，在卖出相机时多个镜头的校准可非常精确，但相机可能在购买之后不久便掉落。下落的冲击可导致相机离开校准。尽管如此，用户将可能期望相机不受下落影响且继续产生高质量立体图像。

此外，温度变化下的相机零件的膨胀和收缩可在每一相机的相对位置中引入微小变化。通常在室温下进行工厂校准，而不会补偿镜头位置在温度下的变化。因此，如果在特别冷或热的天使用立体成像特征，那么可影响由相机产生的立体图像对的质量。

因此，多相机装置的静态工厂校准具有其局限。虽然周期性校准将减轻这些问题中的一些问题，但期望用户在相机的使用寿命期间对它们的相机执行周期性立体相机校准可能并不现实。许多用户要么不想要么常常没有技术来成功地完成校准程序。

发明内容

本实施例中的一些可包含一种调整立体图像对的方法。所述方法可包含用第一成像传感器俘获所述立体图像对的第一图像且用第二成像传感器俘获所述立体图像对的第二图像。随后可确定所述第一图像与所述第二图像之间的一组关键点匹配。评估所述关键点匹配的所述质量以确定关键点质量水平。如果所述关键点质量水平大于阈值，那么可基于所述关键点来调整所述立体图像对。