[发明专利]对多相机成像系统进行仿真

说明书

相机仿真被扩展到多相机系统。一方面涉及组合计算机图形、单相机仿真、多相机图像信号处理器(ISP)以便仿真和优化多相机系统。使用合成的计算机生成的场景来执行场景建模。将相机内在和相机外在参数考虑在内，生成计算机图形图像。

相关申请的交叉引用

这是基于提交于2015年2月16日的临时申请序列号62/116,625的非临时申请，由此通过引用明确地结合在此。

背景技术

本申请涉及多相机成像。多相机成像是新兴的计算摄影领域。尽管多相机成像器适用于许多应用，但是使用视差(视差(disparity))来测量场景深度是其基本优点之一，并且引出许多有前途的应用。多个相机平台从不同视角捕获同一场景。处理图像以便确定物体从一个图像到下一个图像的相对位移。比较靠近相机的物体显示更多侧向位移，而比较远离相机的物体显示减小的侧向位移。此相对位移被称为视差，并且用于计算深度。各种算法可以用于视差(因此用于深度)估计。

数字相机仿真器可用作商业软件包，如成像系统评价工具箱(ISET)。这些系统准确地对传统相机的场景辐射度测定、光学器件和传感器进行建模，并且允许利用不同相机参数和场景特性对场景进行仿真。对数字相机的这种仿真已经预先允许科学家和工程师快速分析、理解和设计各种相机部件，并且评估不同设计的相对性能。

图像仿真包将相机仿真分成不同组成部分，包括：场景、光学器件、传感器和图像处理，从而允许控制那些组成部分中的每个组成部分的参数。输入参数或者是由制造商指定的或者是经测量的。

附图说明

关于以下附图描述了一些实施例：

图1是表示异构相机的多相机配置的描绘；

图2是根据一个实施例的多相机设计工具的框图；

图3是根据一个实施例的如被两个相机看到的具有视差的计算机生成的图像(作为立体像对的一部分)的描绘；

图4示出了观看具有不同深度的两个物体的两个相机系统；

图5是60个可能相机位置的示例，针对所述位置可以预先生成计算机生成的图像；

图6是多相机系统的框图，针对一个实施例示出了可以如何使用仿真工具来对各种组成部分进行建模以及可以如何优化整体系统；

图7A是如由多相机系统的一个相机看到的室内场景的计算机生成的图像的示例；

图7B是由不同位置处的相机所拍摄到的图像的示例；

图8A是根据一个实施例的测量的深度中的错误与图8B中所示出的三相机阵列中的不同基线的深度的曲线图；

图8B示出了3相机系统的七种可能相机配置，其中，中间相机保持在同一地方，同时，第二和第三相机位置变化，并且它们的系统性能作为分析的一部分被测量；

图9A示出了通过针对具有37.5mm的基线的立体像对仿真的拟真场景的方式对具有仿真图像的立体像对进行的深度估计；

图9B和图9C示出了对作为分别具有720p和1080p分辨率的通用移动电话相机的两个相机进行仿真和分析的两种情况的深度图，保持所有其他相机参数相同；

图9D和图9E是色图，示出了从蓝色到红色的渐增深度，采用在深度图中沿着图9B和图9C中的白色垂直虚线的切片的形式；

图10是多相机仿真的一个实施例以及针对一个实施例的优化工具的流程图；

图11是针对一个实施例的系统描绘；以及

图12是根据一个实施例的系统的前视图。

具体实施方式