[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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技術領域

本發明涉及一種成像模塊，尤其涉及一種具有自動對焦功能的3D成像模組及3D成像方法。

背景技術

隨著科技的進步，3D（three-dimensional）成像模組已經越來越多的應用于許多領域，而為達成較好的成像效果，3D成像模組還要求能夠具備自動對焦功能。

成像模塊的自動對焦技術分為機械式自動對焦技術以及數字式自動對焦技術。機械式自動對焦技術采用機械結構移動鏡頭內鏡片進行對焦。由于機械式對焦技術要采用復雜的機械結構，導致自動對焦鏡頭成本上升且體積較大。

數字式自動對焦技術通過軟件仿真、計算將影像傳感器所感應到的圖像進行處理，使得因影像傳感器像素點上因失焦而模糊的圖像變的清晰。例如，擴展景深（Extend?Depth?of?Field：EDoF）技術，其利用光的三原色（紅色、綠色、藍色）在不同距離時各自有最佳的MTF曲線，物體在不同距離時，可以當下距離的最佳原色利用算法數字仿真出其它兩原色，以達到全幅的清晰影像數。然，數字式對焦對焦的缺陷在于對于近距成像能力不足，一般來說，如果物距在40cm以內，則數字自動對焦技術的對焦效果往往不能令人滿意。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種避免上述問題的3D成像模組以及3D成像方法。

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、一個與所述第一影像傳感器以及所述第二影像傳感器相連接的存儲器、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。

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。

相對于現有技術，所述3D成像模組以及以及3D成像方法利用軟件計算仿真的方式確定被攝物體的物距，并根據物距的情形確定當前拍攝模式，依據拍攝模式選擇軟件計算方式或者驅動取像鏡頭的方式進行對焦，可以達成無論近焦還是遠焦拍攝模式下，都能夠得到對焦清晰的圖像，將兩個成像單元同時拍攝的關于同一場景的圖像進行合成，因此可以得到更為清晰的3D圖像。