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CN109945840B - 三维影像摄取方法及系统 - Google Patents

三维影像摄取方法及系统 Download PDF

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CN109945840B
CN109945840B CN201711435847.2A CN201711435847A CN109945840B CN 109945840 B CN109945840 B CN 109945840B CN 201711435847 A CN201711435847 A CN 201711435847A CN 109945840 B CN109945840 B CN 109945840B
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Abstract

一种三维影像摄取方法,包含选取多个不同的影像摄取装置组合,分别决定一物体的距离误差,其为物体的量测位置与实际位置的间的距离;选取最小距离误差所相应的一个影像摄取装置组合;及根据所选取的影像摄取装置组合的间距及相应视角,以得到三维信息。

Description

三维影像摄取方法及系统
技术领域
本发明涉及影像摄取,特别涉及一种三维影像摄取系统及方法。
背景技术
传统相机仅能拍摄二维(2D)影像,无法显示第三维的信息,例如景深(depth)。虽然有人使用拍摄的二维影像,模拟得出三维的景深,但是误差太大,无法使用于准确度要求较高的应用当中,例如自驾车、无人机、虚拟现实(virtual reality,VR)或增强现实(augmented reality,AR)的控制应用。
为了得到准确的景深信息,需使用三维(3D)相机。双镜头相机(dual camera)是三维相机的一种,其使用二个相机拍摄影像,依据视角差(disparity)以计算出景深信息。图1A显示三维相机的结构示意图,其包含左相机L与右相机R。每一相机L/R包含镜头11与感光元件12(例如互补式金属氧化物半导体(CMOS)影像感测器)。左相机L与右相机R的间距为D,左相机L相对于物体O的视角为θ1,且右相机R相对于物体O的视角为θ2。通过三角数学(trigonometry)方法可得到物体O的景深信息。
图1B显示另一种三维相机的结构示意图,其包含红外线投射器(IR projector)13与红外线相机14。红外线相机14包含镜头141与感光元件142(例如红外线感测器)。红外线投射器13与红外线相机14的间距为D,红外线相机14相对于物体O的视角为θ1,且红外线投射器13相对于物体O的投射角为θ2。通过三角数学方法可得到物体O的景深信息。
无论是双镜头相机(图1A)或红外线三维相机(图1B),其可拍摄区域较传统二维相机的可拍摄区域来得小。图1C显示三维相机的可拍摄区域的示意图。A代表左相机L或红外线相机14,B代表右相机R或红外线投射器13。A处的装置的视场(field of view,FOV)与B处的装置的视场(或投射区)的重叠区域(如所示阴影区)即为三维相机的可拍摄区域。A处的装置与B处的装置的间距大小会影响可拍摄区域的大小。例如,间距愈大,则重叠区域愈小,因此可拍摄区域即愈小。
传统双镜头相机(图1A)或红外线三维相机(图1B)具有系统误差。此外,双镜头相机当中二个相机的间距,或者红外线三维相机当中红外线投射器与红外线相机的间距,也是造成系统误差的因素之一。
因此亟需提出一种准确度更高的三维相机,以便使用于准确度要求较高的应用。
发明内容
鉴于上述,本发明实施例的目的之一在于提出一种三维影像摄取系统及方法,有效降低系统误差,以提升三维信息的准确度。
根据本发明实施例,选取多个不同的影像摄取装置组合,分别决定一物体的距离误差,其为物体的量测位置与实际位置之间的距离。选取最小距离误差所相应的一个影像摄取装置组合。根据所选取的影像摄取装置组合的间距及相应视角,以得到三维信息。
附图说明
图1A显示三维相机的结构示意图。
图1B显示另一种三维相机的结构示意图。
图1C显示三维相机的可拍摄区域的示意图。
图2显示本发明第一实施例的三维影像摄取系统的方块图。
图3A显示本发明第一实施例的三维影像摄取方法的流程图。
图3B显示本发明第一实施例变化型的三维影像摄取方法的流程图。
图3C显示本发明第一实施例另一变化型的三维影像摄取方法的流程图。
图4A显示决定物体的距离误差的方法之一。
图4B显示决定物体的距离误差的另一种方法。
图4C显示决定物体的距离误差的又一种方法。
图5A例示一个表格,每一区域对应一组最准确的影像摄取装置。
图5B例示多个影像摄取装置的视场及各种组合的视场重叠区。
图6显示本发明第二实施例的三维影像摄取系统的方块图。
图7A显示本发明第二实施例的三维影像摄取方法的流程图。
图7B显示本发明第二实施例变化型的三维影像摄取方法的流程图。
图7C显示本发明第二实施例变化型的三维影像摄取方法的流程图。
图8显示显示本发明第三实施例的三维影像摄取系统的方块图。
图9显示显示本发明第四实施例的三维影像摄取系统的方块图。
附图标记说明:
11 镜头
12 感光元件
13 红外线投射器
14 红外线相机
141 镜头
142 感光元件
200 三维影像摄取系统
21 处理器
22A 第一影像摄取装置
22B 第二影像摄取装置
22C 第三影像摄取装置
23 存储单元
300A 三维影像摄取方法
300B 三维影像摄取方法
300C 三维影像摄取方法
30 使用所有影像摄取装置分别得到相应影像
31 选取第一影像摄取装置以得到第一影像
32 选取第二影像摄取装置以得到第二影像
33 根据间距及视角以得到物体的位置
34 决定不同组合的物体的距离误差
35 选取最小距离误差的一组影像摄取装置以得到相应影像
35B 选取最小距离误差的一组影像摄取装置的影像
36 根据间距及视角以得到三维景深信息
600 三维影像摄取系统
61 处理器
62 红外线扫描投射装置
63A 第一红外线影像摄取装置
63B 第二红外线影像摄取装置
64 存储单元
700A 三维影像摄取方法
700B 三维影像摄取方法
700C 三维影像摄取方法
70 使用所有IR影像摄取装置分别得到相应IR影像
71 使用IR扫描投射装置投射IR光束
72 选取IR影像摄取装置以得到IR影像
73 根据间距、投射角及视角以得到物体的位置
74 决定不同组合的物体的距离误差
75 选取最小距离误差的IR影像摄取装置以得到相应IR影像
75B 选取最小距离误差的IR影像摄取装置的IR影像
76 根据间距、投射角及视角以得到三维景深信息
800 三维影像摄取系统
81 处理器
82A 第一影像摄取装置
82B 第二影像摄取装置
83 位置调整装置
84 存储单元
900 三维影像摄取系统
91 处理器
92 红外线扫描投射装置
93 红外线影像摄取装置
94 位置调整装置
95 存储单元
O 物体
L 左相机
R 右相机
D 间距
θ1 视角/实际视角
θ2 视角
P 量测位置
P1 实际位置
θ 量测视角
Figure BDA0001525806840000051
量测视角
Figure BDA0001525806840000052
实际视角
α 旋转角
IR 红外线
D 边长
具体实施方式
图2显示本发明第一实施例的三维影像摄取系统200的方块图。在本实施例中,三维影像摄取系统200包含处理器21(例如影像处理器(image processor))及至少三个(可见光)影像摄取装置,例如第一影像摄取装置22A、第二影像摄取装置22B及第三影像摄取装置22C。处理器21控制第一影像摄取装置22A、第二影像摄取装置22B及第三影像摄取装置22C以摄取影像,据以得到三维信息。本实施例的三维影像摄取系统200还可包含存储单元23,储存处理器21所需执行的程序及所得到的三维信息。存储单元23可包含存储器,例如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)或其他可用以储存程序、信息的存储器。
图3A显示本发明第一实施例的三维影像摄取方法300A的流程图。于步骤31,选取第一影像摄取装置22A,进行摄取以得到第一影像。于步骤32,选取第二影像摄取装置22B,进行摄取以得到第二影像。接着,于步骤33,根据所得到的第一影像、第二影像,分别决定得到相应影像摄取装置的第一量测视角、第二量测视角。此外,根据第一影像摄取装置22A与第二影像摄取装置22B的间距及第一量测视角、第二量测视角,通过三角数学方法(如图1A所示)可得到一物体的景深信息(例如位置)。然而,由于受到摄取系统误差的影响,步骤33所得到物体的量测位置会异于实际位置。
根据本实施例的特征之一,于步骤34,决定该物体的量测位置与实际位置的距离误差。图4A显示决定物体的距离误差的方法之一。第一影像摄取装置22A位于A处(该处设为原点),第二影像摄取装置22B位于B处,两者间距为D。物体实际位于P1(X1,Y1)处,因此第一影像摄取装置22A与第二影像摄取装置22B的实际视角分别为θ1与
Figure BDA0001525806840000071
由于受到摄取系统误差的影响,步骤33所得到的量测视角分别为θ与
Figure BDA0001525806840000072
因此所得到物体的量测位置为P(X,Y)。
由于间距D、量测视角θ及量测视角
Figure BDA0001525806840000073
为已知,根据三角数学可得到以下关系:
Figure BDA0001525806840000074
Figure BDA0001525806840000075
Figure BDA0001525806840000076
Figure BDA0001525806840000077
Figure BDA0001525806840000078
Figure BDA0001525806840000079
其中物体的量测位置P(X,Y)可由D、θ及
Figure BDA00015258068400000710
而得到。
同理,所得到物体的实际位置P1(X1,Y1)可表示为:
Figure BDA00015258068400000711
Figure BDA00015258068400000712
其中θ1=θ+Δθ,
Figure BDA00015258068400000713
Δθ为第一视角误差,
Figure BDA00015258068400000714
为第二视角误差。
如图4A所示,距离误差ΔP相当于实际位置P1(X1,Y1)与量测位置P(X,Y)之间的距离,可表示如下:
Figure BDA00015258068400000715
其中**为指数(exponent)符号。
将式(1)、(2)、(3)、(4)代入式(5),可得到距离误差ΔP为θ及
Figure BDA00015258068400000716
的函数,简写为
Figure BDA00015258068400000717
该函数
Figure BDA00015258068400000718
因Δθ、
Figure BDA00015258068400000719
产生的误差比即为一微分式子。当Δθ、
Figure BDA00015258068400000720
趋近于0时的导数即为其微分:
Figure BDA00015258068400000721
Figure BDA00015258068400000722
其中于式(6)代入D、θ及
Figure BDA00015258068400000723
可得到物体的量测位置P与实际位置P1的距离误差,其值愈大表示准确度愈小。
如果第一视角误差Δθ与第二视角误差
Figure BDA0001525806840000081
为已知,则可以使用式(5)直接计算距离误差ΔP,而非使用微分。亦即,将式(1)、(2)、(3)、(4)代入式(5),其中
Figure BDA0001525806840000082
图4B显示决定物体的距离误差的另一种方法,其中一个影像摄取装置的量测视角为直角(例如
Figure BDA0001525806840000083
)。在此例子中,距离误差可由式(5)来计算。上述式(1)至式(4)可分别整理得到如下:
Figure BDA0001525806840000084
Figure BDA0001525806840000085
Y=XTan(θ)...(2)
=>Y=XTan(θ)=DTan(θ)
Figure BDA0001525806840000086
Figure BDA0001525806840000087
Figure BDA0001525806840000088
图4C显示决定物体的距离误差的又一种方法,其中影像摄取装置的量测基准没有位在同一线上。如图所示,位于A处的影像摄取装置的第一量测视角为θ,位于B处的影像摄取装置的第二量测视角为
Figure BDA0001525806840000089
两者间距为D。以A、B的连线作为新坐标的基准线,将原坐标旋转α度,则新的第一量测视角为θ+α,新的第二量测视角为
Figure BDA00015258068400000810
新的间距为
Figure BDA00015258068400000811
其中旋转角α=tan-1d/D,d为旋转角α相对的一边长,且边长d与间距D的夹角为直角,其他的计算方法同于前述方法。
回到图3A,选取不同组合的二个影像摄取装置(例如第一影像摄取装置22A及第三影像摄取装置22C),分别决定该物体的距离误差。影像摄取装置的不同组合的数目至少为二,可根据三维影像摄取系统200当中影像摄取装置的数目与实际应用的需求而决定组合的数目。
于步骤35,选取最小距离误差所相应的一组影像摄取装置,进行摄取以得到相应的影像。接着,于步骤36,分别决定得到相应影像摄取装置的视角。此外,根据二个影像摄取装置的间距及相应视角,通过三角数学方法(如图1A所示)以得到三维景深信息。
在另一实施例中,将三维影像摄取系统200的视场(field of view,FOV)划分为多个区域。对于每一个区域,决定不同组合的影像摄取装置的距离误差(步骤34),再选取最小距离误差所相应(亦即最准确)的一组影像摄取装置(步骤35)。图5A例示一个表格,其包含多个区域及其坐标,每一区域对应一组最准确的影像摄取装置。当使用者要对某一区域进行量测时,即可依据图5A的表格作为查表(lookup table),使用该区域最准确的一组影像摄取装置。
根据影像摄取的特性,(主体的)距离误差与(影像摄取装置的)间距成正比。例如,当二影像摄取装置的间距为D,主体距影像摄取装置为d,得到主体的距离误差为Δd。如果二影像摄取装置的间距增为4D,主体距影像摄取装置为4d,则得到主体的距离误差为4Δd。但是距离4d处物体,若以间距为D的影像摄取装置量测时,其误差大于4Δd。根据此特性可以得知,对于一组影像摄取装置,如果所要摄取的主体位于该组的二个影像摄取装置的视场重叠区域,且愈接近该组影像摄取装置,则得到的距离误差愈小(亦即愈准确)。鉴于此,于本发明的又一个实施例中,决定各种组合的影像摄取装置的视场重叠区域(亦即可拍摄区域)的顶点。当使用者要对一主体进行影像摄取时,使用最接近该主体的视场重叠区域顶点所相应的一组影像摄取装置。图5B例示多个影像摄取装置(例如A、B、C、D)的视场及各种组合的视场重叠区。如果使用者要对主体X进行影像摄取时,由于最接近主体X的重叠区域的顶点(亦即区域1)相应于影像摄取装置组合(A,B),因此使用者使用该组影像摄取装置对主体X进行影像摄取。同理,如果使用者要对(区域2的)主体Y进行影像摄取时,则使用影像摄取装置组合(A,C)对主体Y进行影像摄取。如果使用者要对(区域3的)主体Z进行影像摄取时,则使用影像摄取装置组合(A,D)对主体Z进行影像摄取。在这个实施例中,不需要决定各种组合的影像摄取装置的距离误差(步骤34)。
图3B显示本发明第一实施例变化型的三维影像摄取方法300B的流程图。本实施例类似于图3A所示实施例,不同的地方在于物体的位置是由其他途径或技术方法所提供的,因此没有相应的步骤31~33。本实施例的步骤34~36相同于图3A所示实施例,因此不予赘述。
图3C显示本发明第一实施例另一变化型的三维影像摄取方法300C的流程图。本实施例类似于图3A所示实施例,不同的地方说明如下。在本实施例中,于步骤30,使用所有影像摄取装置进行摄取,分别得到相应影像。接着,于步骤33,根据其中二影像装置的间距及相应量测视角,通过三角数学方法(如图1A所示)可得到一物体的景深信息(例如位置)。于步骤34,决定该物体的量测位置与实际位置的距离误差。接着,于步骤35B,选取最小距离误差所相应的一组影像摄取装置的影像。由于本实施例已于步骤30摄取了所有影像摄取装置的影像,因此在本步骤35B中不需再进行摄取。接着,于步骤36,根据二个影像摄取装置的间距及相应视角,通过三角数学方法(如图1A所示)以得到三维景深信息。
图6显示本发明第二实施例的三维影像摄取系统600的方块图。在本实施例中,三维影像摄取系统600包含处理器61(例如影像处理器)、红外线(IR)扫描投射装置62及至少二个红外线影像摄取装置,例如第一红外线影像摄取装置63A及第二红外线影像摄取装置63B。处理器61控制红外线扫描投射装置62以扫描投射红外线光束,并控制第一红外线影像摄取装置63A及第二红外线影像摄取装置63B以摄取影像,据以得到三维信息。本实施例的三维影像摄取系统600还可包含存储单元64,储存处理器61所需执行的程序及所得到的三维信息。存储单元64可包含存储器,例如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)或其他可用以储存程序、信息的存储器。
图7A显示本发明第二实施例的三维影像摄取方法700A的流程图。于步骤71,使用红外线扫描投射装置62投射红外线光束。于步骤72,选取一红外线影像摄取装置(例如第一红外线影像摄取装置63A),进行摄取以得到一红外线影像。接着,于步骤73,根据所得到的红外线影像,决定得到相应红外线影像摄取装置的视角。此外,根据红外线扫描投射装置62与选取的红外线影像摄取装置的间距、(红外线扫描投射装置62的)投射角及(选取的红外线影像摄取装置的)视角,通过三角数学方法(如图1B所示)可得到指定物体的景深信息(例如位置)。然而,由于受到摄取系统误差的影响,步骤73所得到指定物体的位置会异于实际位置。根据本实施例的特征之一,于步骤74,选取不同的红外线影像摄取装置(例如第二红外线影像摄取装置63B)并与红外线扫描投射装置62形成不同的组合,并分别决定物体的量测位置与实际位置的距离误差,距离误差的决定方法同前所述。红外线扫描投射装置62与红外线影像摄取装置形成的不同组合的数目至少为二,可根据三维影像摄取系统600当中红外线影像摄取装置的数目与实际应用的需求而决定组合的数目。
于步骤75,选取最小距离误差所相应的一组红外线影像摄取装置,进行摄取以得到相应的红外线影像。接着,于步骤76,根据所得到的红外线影像,决定得到相应红外线影像摄取装置的视角。此外,根据红外线扫描投射装置62与红外线影像摄取装置的间距、(红外线扫描投射装置62的)投射角及(红外线影像摄取装置的)视角,通过三角数学方法(如图1B所示)以得到三维景深信息。
图7B显示本发明第二实施例变化型的三维影像摄取方法700B的流程图。本实施例类似于图7A所示实施例,不同的地方在于物体的位置是由其他途径或技术方法所提供的,因此没有相应的步骤71~73。本实施例的步骤74~76相同于图7A所示实施例,因此不予赘述。
图7C显示本发明第二实施例变化型的三维影像摄取方法700C的流程图。本实施例类似于图7A所示实施例,不同的地方说明如下。在本实施例中,于步骤71,使用红外线扫描投射装置62投射红外线光束。于步骤70,使用所有红外线影像摄取装置进行摄取,分别得到相应红外线影像。接着,于步骤73,根据红外线扫描投射装置62与其中一红外线影像摄取装置的间距、(红外线扫描投射装置62的)投射角及(红外线影像摄取装置的)视角,通过三角数学方法(如图1B所示)可得到指定物体的景深信息(例如位置)。于步骤74,决定该物体的量测位置与实际位置的距离误差。接着,于步骤75B,选取最小距离误差所相应的红外线影像摄取装置的影像。由于本实施例已于步骤70摄取了所有红外线影像摄取装置的影像,因此在本步骤75B中不需再进行摄取。接着,于步骤76,根据红外线扫描投射装置62与红外线影像摄取装置的间距、(红外线扫描投射装置62的)投射角及(红外线影像摄取装置的)视角,通过三角数学方法(如图1B所示)以得到三维景深信息。
图8显示显示本发明第三实施例的三维影像摄取系统800的方块图。在本实施例中,三维影像摄取系统800包含处理器81(例如影像处理器)、至少二个(可见光)影像摄取装置(例如第一影像摄取装置82A及第二影像摄取装置82B)。处理器81控制第一影像摄取装置82A及第二影像摄取装置82B以摄取影像,据以得到三维信息。本实施例的三维影像摄取系统800还可包含存储单元84,储存处理器81所需执行的程序及所得到的三维信息。存储单元84可包含存储器,例如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器
(SRAM)或其他可用以储存程序、信息的存储器。根据本实施例的特征之一,三维影像摄取系统800包含位置调整装置83,用以调整第二影像摄取装置82B的位置,因而得到不同间距的影像摄取装置组合。相较于第一实施例(图2),本实施例可达到相同的功能,且能节省至少一个影像摄取装置。
图9显示显示本发明第四实施例的三维影像摄取系统900的方块图。在本实施例中,三维影像摄取系统900包含处理器91(例如影像处理器)、红外线(IR)扫描投射装置92及至少一个红外线影像摄取装置93。处理器91控制红外线扫描投射装置92以扫描投射红外线光束,并控制红外线影像摄取装置93以摄取影像,据以得到三维信息。本实施例的三维影像摄取系统900还可包含存储单元95,储存处理器91所需执行的程序及所得到的三维信息。存储单元95可包含存储器,例如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)或其他可用以储存程序、信息的存储器。根据本实施例的特征之一,三维影像摄取系统900包含位置调整装置94,用以调整红外线影像摄取装置93的位置,因而得到不同间距的影像摄取装置组合。相较于第二实施例(图6),本实施例可达到相同的功能,且能节省至少一个红外线影像摄取装置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用以限定本发明的权利要求;凡其它未脱离发明所公开的精神下所完成的等效改变或修饰,均应包含在所附的权利要求内。

Claims (15)

1.一种三维影像摄取方法,包含:
选取不同的多个影像摄取装置组合,所述不同的多个影像摄取装置组合中的至少一个影像摄取装置组合被用于摄取一物体的影像,根据该影像得到该物体的量测位置,且该物体的该量测位置与该物体的实际位置之间的距离被限定为距离误差;
选取最小距离误差所相应的一个影像摄取装置组合;及
根据所选取的该影像摄取装置组合的间距及相应视角,以得到三维信息,其中所述三维影像摄取方法还包含:
决定该多个影像摄取装置组合的视场重叠区域的顶点;及
当使用者要对一主体进行影像摄取时,使用最接近该主体的视场重叠区域的顶点所相应的一个影像摄取装置组合进行影像摄取。
2.根据权利要求1所述的三维影像摄取方法,其中每一个影像摄取装置组合包含二可见光影像摄取装置。
3.根据权利要求1所述的三维影像摄取方法,其中每一个影像摄取装置组合包含一红外线扫描投射装置及一红外线影像摄取装置。
4.根据权利要求1所述的三维影像摄取方法,其中该距离误差决定步骤之前,还包含:
选取该多个影像摄取装置组合当中的一个,并根据其间距与相应量测视角,以得到该物体的该量测位置。
5.根据权利要求1所述的三维影像摄取方法,其中该距离误差决定步骤之前,还包含:
使用所有该多个影像摄取装置组合进行摄取,分别得到相应影像;及
根据其中一个影像摄取装置组合的间距及相应量测视角,以得到该物体的该量测位置。
6.根据权利要求1所述的三维影像摄取方法,还包含:
将一视场划分为多个区域;
对于每一个区域,决定不同的影像摄取装置组合的距离误差;及
对于每一个区域,选取最小距离误差所相应的一个影像摄取装置组合。
7.根据权利要求1所述的三维影像摄取方法,还包含:
调整其中至少一个影像摄取装置的位置。
8.一种三维影像摄取系统,其用于根据权利要求1至7中任一项所述的三维影像摄取方法,包含:
至少三个可见光的影像摄取装置;及
一处理器,控制该至少三个影像摄取装置以摄取影像,据以得到三维信息;
其中该至少三个影像摄取装置形成多个不同的影像摄取装置组合,所述多个不同的影像摄取装置组合中的至少一个影像摄取装置组合被用于摄取一物体的影像,根据该影像得到该物体的量测位置,该物体的该量测位置与该物体的实际位置之间的距离被限定为距离误差,选取最小距离误差所相应的一个影像摄取装置组合,以得到三维信息。
9.根据权利要求8所述的三维影像摄取系统,还包含:
一存储单元,储存该处理器所需执行的程序及所得到的三维信息。
10.一种三维影像摄取系统,其用于根据权利要求1至7中任一项所述的三维影像摄取方法,包含:
至少二个可见光的影像摄取装置;
一位置调整装置,用以调整该至少二个影像摄取装置当中至少一个的位置;及
一处理器,控制该位置调整装置及该至少二个影像摄取装置以摄取影像,据以得到三维信息;
其中该至少二个影像摄取装置通过位置调整形成多个不同的影像摄取装置组合,所述多个不同的影像摄取装置组合中的至少一个影像摄取装置组合被用于摄取一物体的影像,根据该影像得到该物体的量测位置,该物体的该量测位置与该物体的实际位置之间的距离被限定为距离误差,选取最小距离误差所相应的一个影像摄取装置组合,以得到三维信息。
11.根据权利要求10所述的三维影像摄取系统,还包含:
一存储单元,储存该处理器所需执行的程序及所得到的三维信息。
12.一种三维影像摄取系统,其用于根据权利要求1至7中任一项所述的三维影像摄取方法,包含:
一红外线扫描投射装置,用以扫描投射红外线光束;
至少二个红外线的影像摄取装置;及
一处理器,控制该至少二个影像摄取装置以摄取影像,据以得到三维信息;
其中该至少二个影像摄取装置与该红外线扫描投射装置形成多个不同的影像摄取装置组合,所述多个不同的影像摄取装置组合中的至少一个影像摄取装置组合被用于摄取一物体的影像,根据该影像得到该物体的量测位置,该物体的该量测位置与该物体的实际位置之间的距离被限定为距离误差,选取最小距离误差所相应的一个影像摄取装置组合,以得到三维信息。
13.根据权利要求12所述的三维影像摄取系统,还包含:
一存储单元,储存该处理器所需执行的程序及所得到的三维信息。
14.一种三维影像摄取系统,其用于根据权利要求1至7中任一项所述的三维影像摄取方法,包含:
一红外线扫描投射装置,用以扫描投射红外线光束;
至少一个红外线的影像摄取装置;
一位置调整装置,用以调整该至少一个影像摄取装置当中至少一个的位置;
一处理器,控制该位置调整装置与该至少一个影像摄取装置以摄取影像,据以得到三维信息;
其中该至少一个影像摄取装置通过位置调整,与该红外线扫描投射装置形成多个不同的影像摄取装置组合,所述多个不同的影像摄取装置组合中的至少一个影像摄取装置组合被用于摄取一物体的影像,根据该影像得到该物体的量测位置,该物体的该量测位置与该物体的实际位置之间的距离被限定为距离误差,选取最小距离误差所相应的一个影像摄取装置组合,以得到三维信息。
15.根据权利要求14所述的三维影像摄取系统,还包含:一存储单元,储存该处理器所需执行的程序及所得到的三维信息。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11750922B2 (en) * 2021-09-13 2023-09-05 Apple Inc. Camera switchover control techniques for multiple-camera systems
US12015845B2 (en) 2021-09-13 2024-06-18 Apple Inc. Object depth estimation and camera focusing techniques for multiple-camera systems

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030035100A1 (en) 2001-08-02 2003-02-20 Jerry Dimsdale Automated lens calibration
TWI234640B (en) * 2002-10-25 2005-06-21 Ming Jang Contactless three dimensional measure method
CN101498889B (zh) * 2009-03-03 2011-09-21 无锡易斯科电子技术有限公司 一种多目立体摄像方法及装置
KR101255708B1 (ko) * 2009-07-31 2013-04-17 엘지디스플레이 주식회사 입체영상 표시장치
US20110222757A1 (en) 2010-03-10 2011-09-15 Gbo 3D Technology Pte. Ltd. Systems and methods for 2D image and spatial data capture for 3D stereo imaging
US8436912B2 (en) * 2010-04-30 2013-05-07 Intellectual Ventures Fund 83 Llc Range measurement using multiple coded apertures
JP2012058599A (ja) * 2010-09-10 2012-03-22 Sony Corp 立体画像表示装置および画像表示素子
TWI443587B (zh) * 2011-05-30 2014-07-01 Univ Nat Cheng Kung 三維雙模掃描裝置及三維雙模掃描系統
CN103090846B (zh) * 2013-01-15 2016-08-10 广州市盛光微电子有限公司 一种测距装置、测距系统及其测距方法
US9384551B2 (en) * 2013-04-08 2016-07-05 Amazon Technologies, Inc. Automatic rectification of stereo imaging cameras
TWI508526B (zh) 2013-10-01 2015-11-11 Wistron Corp 產生視角平移影像之方法及其可攜式電子設備
CN104539934A (zh) * 2015-01-05 2015-04-22 京东方科技集团股份有限公司 图像采集装置和图像处理方法、系统
CN105160663A (zh) * 2015-08-24 2015-12-16 深圳奥比中光科技有限公司 获取深度图像的方法和系统

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