[發明專利]3D成像模組及3D成像方法

有效

• 申請號: 201110444105.2
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN103188499A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 郭章緯;吳定遠
• 申請（專利權）人: 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司;鴻海精密工業股份有限公司
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00;H04N13/02;H04N15/00
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• 代理人: 暫無信息

1.一種3D成像模組，其包括一個第一成像單元以及一個第二成像單元、一個與所述第一成像單元以及所述第二成像單元相連接的存儲器、一個與所述存儲器相連接的色彩分離單元、一個與所述色彩分離單元相連接的處理器、一個與所述處理器相連接的圖像處理單元，分別與所述處理器相連接的一個第一驅動器以及一個第二驅動器，以及一個圖像合成單元；所述第一成像單元以及所述第二成像用于同時以不同角度捕捉同一場景的圖像；所述存儲器用于存儲所述第一成像單元以及所述第二成像單元所捕捉的圖像；所述色彩分離單元用于將所述第一成像單元以及所述第二成像單元所捕捉到的圖像分別用紅、綠、藍三原色表示；所述處理器用于對分別對所述第一成像模塊以及所述第二成像模塊所捕捉到的圖像進行MTF運算，根據運算結果確定當前拍攝模式，并根據所確定的當前拍攝模式選擇控制所述圖像處理單元或者所述第一驅動器及第二驅動器；所述圖像處理單元用于通過圖像處理方式對所述第一成像單元以及所述第二成像單元所捕捉到的圖像進行失焦模糊修正；所述第一驅動器以及所述第二驅動器分別用于對所述第一成像單元以及所述第二成像單元進行對焦；所述圖像合成單元用于將所述第一成像單元以及所述第二成像單元所捕捉的經所述圖像處理或者對焦后的圖像進行合成，得到3D圖像。

2.如權利要求1所述的3D成像模組，其特征在于：所述第一成像單元包括一個第一取像鏡頭以及一個與所述第一取像鏡頭的光軸對準的第一影像傳感器，所述第二成像單元包括一個第二取像鏡頭以及一個與所述第二取像鏡頭的光軸對準的第二影像傳感器，所述第一取像鏡頭以及所述第二取像鏡頭中的每一個均包括至少一具有正光角度的非球面鏡片。

3.如權利要求2所述的3D成像模組，其特征在于：所述處理器包括一個MTF運算模塊、一個物距運算模塊、一個物距判斷模塊、一個模糊量運算模塊、一個模糊修正量運算模塊、一個對焦位置運算模塊以及一個一個驅動量運算模塊；所述MTF運算模塊用于對所述第一影像傳感器以及所述第二影像傳感器上每一像素單元所感測到的圖像區域進行MTF運算，得到對應區域的MTF值；所述物距運算模塊用于依據所述MTF運算模塊的運算結果，確定每一像素單元所感測到的圖像的物距；所述物距判斷模塊用于依據所述物距運算模塊的運算結果，確定當前的拍攝模式；所述模糊量運算模塊用于依據所述MTF運算模塊的運算結果，確定該每一像素單元運算所得到的MTF值與對應物距內標準MTF值的差異，并根據該差異確定每一像素單元所感測到的圖像的模糊量；所述模糊修正量運算模塊用于根據所述模糊量運算模塊所得到的模糊量，確定對每一像素單元所感應到的圖像進行模糊修正的修正量；所述對焦位置運算模塊用于根據所述物距運算模塊的運算結果，分別確定所述第一取像鏡頭以及所述第二取像鏡頭的最佳對焦位置；所述驅動量運算模塊用于根據所述物距運算模塊所得到的所述第一取像鏡頭以及所述第二取像鏡頭的最佳對焦位置，確定所述第一取像鏡頭以及所述第二取像鏡頭的對焦驅動量。

4.如權利要求3所述的3D成像模組，其特征在于：所述MTF運算模塊對每一像素單元對應的三原色圖像分別進行MTF值運算。

5.如權利要求3所述的3D成像模組，其特征在于：所述物距判斷模塊將所述物距運算模塊的運算結果作綜合運算，并將該綜合運算的結果與一預設的標準值進行比較，根據比較結果確定當前拍攝模式。

6.如權利要求5所述的3D成像模組，其特征在于：所述綜合運算為對所述物距運算模塊所得到的每一像素單元所感測到圖像的物距進行采樣，并根據采樣的數據運算得到用于表征當前拍攝主要目標物的距離的物距表征量。

7.如權利要求6所述的3D成像模組，其特征在于：所述預設的標準值為40cm，如果所述物距表征量大于40cm，則所述物距判斷模塊判斷當前拍攝模式為遠焦模式，如果所述物距表征量小于或者等于40cm，則所述物距判斷模塊判斷當前拍攝模式為近焦模式。

8.如權利要求7所述的3D成像模組，其特征在于：當前拍攝模式為遠焦模式時，所述模糊量運算模塊功能開啟，當前拍攝模式為近焦模式時，所述對焦位置運算模塊功能開啟。

9.如權利要求1所述的3D成像模組，其特征在于：所述第一驅動器以及所述第二驅動器為壓電式馬達。

10.一種3D成像方法，其包括如下步驟：

以兩個成像單元同時分別以不同角度對同一場景進行拍攝；

將所述兩個成像單元的影像傳感器所感測到的圖像分別進行色彩分離；

對所述兩個成像單元的影像傳感器每一像素單元所感測到的圖像區域進行MTF運算，得到每一像素單元所感測到的圖像區域對應的MTF值；

依據所述每一像素單元所感測到的圖像的MTF值確定所述每一像素單元所感測到的圖像的物距；

依據所述每一像素單元所感測到的圖像的物距，確定當前拍攝模式；

如果當前拍攝模式為近焦模式，則進行下列步驟：

依據所述每一像素單元所感測到的圖像的物距，分別確定所述兩個成像模塊的取像鏡頭最佳對焦位置；

依據所述最佳對焦位置分別確定所述兩個成像模塊的取像鏡頭的對焦驅動量；

依據所述對焦驅動量分別驅動所述兩個成像模塊的取像鏡頭至最佳對焦位置；

對所述兩個成像單元所捕捉的經對焦后的圖像進行合成，得到3D圖像；

如果當前拍攝模式為遠焦模式，則進行下列步驟：

依據所述每一像素單元所感測到的圖像區域對應的MTF值，確定對應像素單元所感測到的圖像的模糊量；

依據所述每一像素單元所感測到的圖像的模糊量，確定對應像素單元所感測到的圖像的模糊修正量；

依據所述模糊修正量，對每一像素單元所感測到的圖像進行模糊修正；

對所述兩個成像單元所捕捉的經模糊修正后的圖像進行合成，得到3D圖像。