[发明专利]利用单个像机的三维成像

说明书

系统和方法提供准确的像素深度信息，以应用于单个相机在生成三维(3D)图像时拍摄的单个图像。具体而言，可在例如相机的横向运动期间捕获两个或更多个图像，以确定像素级上的场景中的深度。使用能够提供至少三个稳定轴的光学图像稳定(OIS)系统消除了与产生图像配准问题的传统系统相关的可变性。进一步地，由于正在计算实际的像素深度信息，而不仅仅是生成立体图像以诱使眼睛感知深度，所以被计算的像素深度信息可以以其他方式来利用，诸如仅通过拍摄对象或场景的图片提供自动测量。

技术领域

本公开总体涉及机电装置和系统，诸如微机电系统(MEMS)。更具体地，本文公开的技术的各种实施例集中于三维(3D)图像的创建以及通过像素深度确定来使用单个相机执行自动测量。

背景技术

也称为立体视觉的3D成像可指用于创建或增强图像中的深度错觉的各种技术。传统的3D成像通常依赖于立体视觉(深度和3D结构的感知)，其可基于例如通过具有正常双目视觉的人的两只眼睛收集的视觉信息获得。也就是说，当眼睛位于不同的横向位置时，两个稍微不同的图像投影到眼睛的视网膜，这导致深度感知。因此，这种传统的3D成像技术通过使用稍微偏移的两个图像并组合这两个图像或呈现两个图像来设法模仿该立体视觉，使得眼睛被给予3D深度的感知或幻觉。最近的3D成像技术已经尝试通过用替代方法获得深度信息来避开双重图像的使用，但是这样的方法可能具有有限的应用和/或可能呈现安全问题。

发明内容

在使用单个相机进行3D成像的各种实施例中提供了系统和方法。根据本文公开的技术的一个实施例，一种方法包括：用相机捕获第一图像，以及在相机横向运动之后捕获至少第二图像。该方法进一步包括计算横向运动的量，以及确定横向运动的方向。执行横向运动方向上的第一和第二图像中的像素的关联。在横向运动方向上计算每个像素的关联的峰值，并且还基于所述关联的峰值以及横向运动的量和方向计算每个像素的距离。

根据本文公开的技术的另一实施例，另一种方法包括在相机的横向运动期间用相机捕获图像。该方法进一步包括计算横向运动的量，以及确定横向运动的方向。此外，该方法包括在横向运动的方向上执行模糊或锐度的计算，以及基于模糊以及横向运动的量和方向来计算每个像素的距离，以确定每个像素的像素深度。

根据本文公开的技术的又一个实施例，一种装置包括被配置为存储指令的存储器和可操作地耦合到存储器并被配置为执行指令的处理器。该指令使得所述处理器：用相机捕获第一张图像；在相机的横向运动之后捕获至少第二图像；计算横向运动量；确定横向运动的方向；在横向运动的方向上执行第一和第二图像中的像素的关联；计算横向运动方向上每个像素的关联的峰值；以及基于关联的峰值以及横向运动的量和方向来计算每个像素的距离。

根据又一个实施例，一种装置包括被配置为存储指令的存储器和可操作地耦合到存储器并被配置为执行指令的处理器。该指令使得处理器：用相机捕获第一图像和第二图像，其中，相机的有效取向在至少三个轴线上稳定以补偿滚动(roll)、俯仰(pitch)和偏航(yaw)运动，并且其中，在相机的横向运动之后执行第二图像的捕获；计算横向运动量；确定横向运动的方向；在横向运动的方向上执行第一和第二图像中的像素的关联；计算横向运动方向上每个像素的关联的峰值；以及基于关联的峰值以及横向运动的量和方向来计算每个像素的距离。

从以下结合附图的详细描述中，本公开的其他特征和方面将变得显而易见，附图通过实例的方式示出了根据各种实施例的特征。总结不旨在限制仅由所附权利要求限定的本发明的范围。

附图说明

根据一个或多个各种实施例，本文公开的技术将参考以下附图进行详细描述。仅出于说明的目的提供附图，附图仅仅描绘了所公开技术的典型或实例实施例。提供附图是为了方便读者了解所公开的技术，不应被视为限制其广度、范围或适用性。应当注意，为了清楚和易于说明，这些附图不一定按比例绘制。

图1A是其中可实现本文公开的技术的各种实施例的实例移动设备的透视图。