产生具有视差的图像数据的方法、装置及图像感测模块的制作方法
专利名称：产生具有视差的图像数据的方法、装置及图像感测模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及立体图像技术，尤其涉及立体图像技术中的视差技 术，尤其涉及利用数字图像采集装置，例如数字相机或数字摄影机， 产生具有视差的图像数据的方法、相关的数字图像采集装置、图像感 测元件模块、立体图像产生方法及立体图像产生装置。
背景技术：
已知立体图像技术大致分为全息技术(holography)及视差(disparity或 parallax)技术二禾中。全息技术禾!j用波前重建(wavefrontreconstruction)方法，i上 人眼接受到相同于真实物体所发出的反射光，来重建立体图像。IM技斜IJ用人类双眼的视差(binocular disparity or parallax)效应，如图 1所示，左眼11及右眼12分别以视角O观看物体13，因左眼11及右眼12 间的距离，故左眼11及右眼12分别接受到不同的图像，即具有视差的图 像，之后由人脑综合而形成立体图像。基此，视差技术产生如人类左眼及 右眼所接受到的具丰赔的图像，透》泣俠3D)眼镜，使观看者左眼及右眼分 别接受到具视差的图像，再由人脑综合而产生立体图像。欲制作具视差的图像以供产生立体图像并非易事，通常需要专业昂贵 的摄影器材，例如双镜头的鱼眼相机，令一般消费大众难以自行制作以为 娱乐用途。发明内容本发明的一个目的是提供一种利用数字图像采集装置及方法，产 生具有视差的图像数据，以供产生立体图像。本发明的另一目的是提供一种立体图像产生方法及装置，可易于 观看自具视差的图像所产生的立体图像。依本发明的一个方案， 一种利用数字图像采集装置产生具有视差的图像数据的方法，该数字图像釆集装置主要利用聚焦透镜将接收的 图像聚焦于图像感测元件上，以将聚焦的图像转换成电信号方式的图 像数据，该聚焦透镜可动地连结于该数字图像釆集装置，该方法包含: 将该聚焦透镜朝第一方向转动第一角度，使该图像感测元件取得第一 图像数据；以及将该聚焦透镜朝相反于该第一方向的第二方向转动第 二角度，使该图像感测元件取得与第一图像数据具有视差的第二图像 数据。依本发明的另一方案， 一种利用数字图像采集装置产生具有视差 的图像数据的方法，该数字图像采集装置主要利用图像感测元件将接 收的图像转换成电信号方式的图像数据，该图像感测元件具有多个图 像感测单元，该方法包含提供折射片，其具有多个折射区域，相邻 的二个折射区域分别具有相反的第一折射方向及第二折射方向；以及 将该折射片设置为接触该图像感测元件，使该多个折射区域分别对应 于该多个图像感测单元，以于该图像感测元件取得具有视差的第一折 射方向的图像数据及第二折射方向的图像数据。依本发明的又一方案， 一种数字图像采集装置，用以选择性地产 生具有视差的图像数据，该数字图像采集装置包含聚焦透镜，可动 地连结于该数字图像采集装置，且用以将接收的图像聚焦；以及图像 感测元件，用以将聚焦的图像转换成电信号方式的图像数据，其中， 当该聚焦透镜朝第一方向转动第一角度时，该图像感测元件取得第一 图像数据，当该聚焦透镜朝相反于第一方向的第二方向转动第二角度 时，该图像感测元件取得与第一图像数据具有视差的第二图像数据。依本发明的再一方案， 一种数字图像采集装置，用以产生具有视 差的图像数据，该数字图像采集装置包含图像感测元件，用以将接 收的图像转换成电信号方式的图像数据，且具有多个图像感测单元； 以及折射片，接触该图像感测元件，且具有分别对应于该多个图像感 测单元的多个折射区域，相邻的二个折射区域分别具有相反的第一折 射方向及第二折射方向，使该图像感测元件取得具有视差的第一折射 方向的图像数据及第二折射方向的图像数据。依本发明的另一方案， 一种图像感测模块，包含图像感测元件，用以将接收的图像转换成电信号方式的图像数据，且具有多个图像感 测单元；以及折射片，接触该图像感测元件，且具有分别对应于各图 像感测单元的多个折射区域，相邻的二个折射区域分别具有相反的第 一折射方向及第二折射方向，使该图像感测元件取得具有视差的第一 折射方向的图像数据及第二折射方向的图像数据。依本发明的又一方案， 一种立体图像产生方法，包含提供显示 装置，该显示装置具有多个像素，且接收具有视差的第一折射方向的 图像数据及第二折射方向的图像数据的信号，该第一折射方向相反于 第二折射方向；将第一折射方向的图像数据及第二折射方向的图像数 据交替显示于相邻的像素上；提供折射片，该折射片具有多个折射区 域，相邻的二个折射区域分别具有该第一折射方向及第二折射方向； 以及将该第一折射方向的折射区域及第二折射方向的折射区域分别 对应于交替显示该第一折射方向的图像数据及第二折射方向的图像 数据的相邻像素，使得观看者透过该折射片观看该等显示的图像时会 看到立体图像。依本发明的另一方案， 一种立体图像产生装置，包含显示装置，其具有多个像素，且接收具有视差的第一折射方向的图像数据及第二 折射方向的图像数据的信号，并将第一折射方向的图像数据及第二折 射方向的图像数据交替显示于相邻像素上，该第一折射方向相反于第二折射方向；以及折射片，接近该显示装置，该折射片具有多个折射 区域，相邻的二个折射区域分别具有该第一折射方向及第二折射方 向，其中，该第一折射方向的折射区域及第二折射方向的折射区域分 别对应于交替显示该第一折射方向的图像数据及第二折射方向的图 像数据的相邻像素，使得观看者透过该折射片观看该等显示的图像时 会看到立体图像。
图1显示人类左右眼的视差效应；图2显示本发明优选实施例的方法流程，供利用数字图像釆集装 置产生具有视差的图像数据；图3A、 3B及3C分别显示实施图2方法的数字图像采集装置的 优选实施例状态图；图4A、 4B及4C显示图3A、 3B及3C状态图所分别取得的具视 差的物体图像；图5显示本发明另一优选实施例的方法流程，供利用数字图像采 集装置产生具有视差的图像数据；图6显示实施图5方法的数字图像采集装置的优选实施例结构图；图7显示图6中所取得的具视差的物体图像；图8显示本发明优选实施例的图像感测模块的结构图；图9显示产生立体图像的方法流程优选实施例；图10显示实施图9方法的立体图像产生装置的优选实施例结构元件符号说明11左眼 12右眼 13物体13A以光轴C为中心聚焦所形成的图像13B于光轴C的右侧聚焦所形成的图像13C于光轴C的左侧聚焦所形成的图像3 数字图像采集装置31图像感测元件32聚焦透镜6 数字图像采集装置61图像感测元件611 616 图像感测单元62折射片621A及621B ~ 626A及626B 折射区域 71、 73、 75 光线偏向右侧(R)所形成的图像72、 74、 76 光线偏向左侧(L)所形成的图像 8 图像感测模块 1001 显示装置 1002- 1007 像素S具有视差的偏向右侧(R)及偏向左侧(L)的图像数据的信号具体实施方式
为进一步了解本发明的目的、功能、特点和优点，下文将配合所附图 式说明本发明的伏选实施例。图2显示本发明"琉实施例的方法流程，供利用数字图像采集装置产 生具有,艘的图像数据，图3A、 3B及3C分别显示实施图2方法的数字图 像采集體的t)战实施例状态图，图4A、 4B及4C显示图3A、 3B及3C 状态图所分别取得的具视差的物体图像。图3A显示本发明,实施例的数字图像采集装置3具有图像^i元件 (例如CCD)31及聚焦透镜32，可如一般数字图像采集装置，利用聚焦透镜 32^^收的图像聚焦于图像敏则元件31上，以将聚焦的图像转换成电信号 方式的图像数据，其中图像的聚焦以光轴C为中心，如被3D(豫是图1所 示的物体13 ，贝呲时图像感湖阮件31所取得的图像数据呈现如图4A所示 的图像13A，如同物体13。于图3B所示的状态时，图2的步骤21将聚焦透镜32朝逆时针方向(第 一方向辨动一角度(第一角度)，因此图像聚焦于光轴C的右侧，此时图像 感测元件31所取得的图像数据(第一数据)呈现如图4B所示的图像13B。相 较于图4A中的图像13A，图像13B右半部的图像较大，而左半部的图像较 小。于图3C的状态时，图2的步骤22将聚焦透镜32朝顺时针方向(第二 方向辨动一角度(第二角度)，因此图像聚焦于光轴C的左侧，此时图像感 测元件31所取得的图像数据(第二数据)呈现如图4C所示的图像13C。相较 于图4A中的图像13A，图像13C右半部的图像较小，而左半部的图像较大， 故图像13C与图像13B间有视差。前述第一角度可相等或不等于第二角度，如二者不相等，于取得具有视差的图像数据后，可利用一般数字图像采集装置中的图像处理单元予以 适当处理。聚焦透镜32可利用各种适当机构，例如连杆、导槽等机构，而可动地 连接于数字图像采集装置3,使聚焦透镜32可依不同方向转动特定角度。图5显示本发明另一"跑实施例的方法流程，供利用数字图像采集装 置产生具有视差的图像数据，图6显示实施图5方法的数字图像采集装置 的tt^实施例结构图，图7显示图6中所取得的具视差的物体图像。图6的数字图像采集装置6具有图像感测元件61，其如同图3A中的 图像感领阮俠例如CCD) 31，可将聚焦的图像转换成电信号方式的图像数 据。图像感测元件61具有多个图像感测单元(像素)611、 612、 613、 614、 615、 616。如图5中步骤51 ，图6中数字图像采集装置6还具有折射片62，其具 有多个折射区域，分别由621A及621B、 622A及622B、 623A及623B、 624A及624B、 625A及625B、 626A及626B所组成，各折射区域分别由 二种不同材科例如聚醯亚胺、聚碳酸酯等聚合物)以堆栈方式形成，且相邻 的二个折射区域分别具有不同的堆栈厚度，例如由621A及621B组成的折 射区域的堆栈厚度不同于相邻的622A及622B组成的折射区域的堆栈厚度。 因此相邻的二个折射区域分别具有相反的折射方向，例如由621A及621B 组成的折射区域使iftA此区域的光线偏向右侧(R)，而相邻由622A及622B 组成的折射区域则使进入此区域的光线偏向左侧(L)。如图5中步骤52,图6的折射片62设置为接触图像感测元件61，使 各折射区域分别对应于各图像感测单元，例如由621A及621B组成的折射 区土救寸应于图像感测单元611，由622A及622B会賊的折射区域对应于图 像感测单元612，因此于图像感测元件61取得具有视差的图像数据，即光 线偏向右侧(R)形成的图像数据以及:光线偏向左侧(L)形成的图像数据，如图 7所示的光线偏向右侧(R)形成的图像71、 73、 75以及光线偏向左侧(L)形成 的图像72、 74、 76，其如同由图犯的部分图像13B与图4C的部分图像 13C交错组合成有卞M的图像。图6所示的图像感测元件61及折射片62可组成如图8所示的图像感 测模±央8，其中图像感测元件61的各图像感测单元611、 612、 613、 614、615、616分别X寸应于折射片62中分别由621A及621B、622A及622B、623A 及623B、 624A及624B、 625A及625B、 626A及626B所组成的各折射区 域。欲观看自图2中取得的具有视差的第一图像数据及第二图像数据所产 生的立体图像，可利用已知的立俠3D)眼镜(未显示)，使观看者左眼及右眼 分别接受到具丰爐的第一图像及第二图像，再由人脑综合而产生立体图像。欲观看自图5中取得的具有德割勺偏向右侧(R)的图像数据及偏向左侧 (L)的图像数据所产生的立体图像，可利用图9显示的产生立体图像的方法 流程f雄实施例，图10显示实施图9方法的立体图像产生装置的"谜实施 例结构图。如图9中步骤901，于图10中，显示装置(例如一液晶显示器)1001具 有多个像素1002、 1003、 1004、 1005、 1006、 1007，且接收图5中取得的 具有视差的偏向右侧(R)的图像(71、 73、 75)数据及偏向左侧(L)的图像(72、 74、 76)数据的信号(S)。如图9中步骤902，于图10中，显示，1001将这些偏向右侧(R)及 偏向左侧(L)的图像数据交替显示于相邻的像素上，例如将偏向右侧(R)的图 像(71、 73、 75)数据分别显示于像素1002、 1004、 1006上，之后将偏向左 侧(L)的图像(72、 74、 76)数据分别显示于像素1003、 1005、 1007上。如图9中步骤903，于图10中，于显示装置1001前方设置如图6的折 射片62，其具有多个折射区域，分别由621A及621B、 622A及6"B、 623A 及623B、 624A及624B、 625A及625B、 626A及626B所组成，相邻的二 个折射区域分别具有相反的折射方向，例如由621A及621B组成的折射区 域使离开折射片62的光线偏向观看者的右侧(R)，而相邻的由622A及622B 组成的折射区域则使离开折射片62的光线偏向观看者的左侧(L)。如图9中步骤904，于图IO中，将折射片62中由621A及621B、 623A 及623B、 625A及625B所组成的各折射区域分别对应于显示装置簡l中 显示偏向右侧(R)的图像数据的各像素1002、 1004、 1006，并将折射片62 中由622A及622B、 624A及624B、 626A及626B所组成的^t斤射区域分 别对应于显示装置1001中显示偏向左侧(L)的图像数据的各像素1003、 1005、 1007。如]tkE看者透i^斤射片62观看这些交替显示的具有视差的图像数据时会看到立体图像。本发明已参照示例性实施例作详细说明，然而本说明并不意欲以限制 性方式阐示。本领域技术人员在参照说明后，应可清楚理解示例性实施例 的各种修正及结合、以及本发明的其它实施例。因此，所附的权利要求意 谷火包含ft^可这些修正或实施例。
权利要求
1. 一种利用数字图像采集装置产生具有视差的图像数据的方法，该数字图像采集装置主要利用聚焦透镜将接收的图像聚焦于图像感测元件上，以将聚焦的图像转换成电信号方式的图像数据，该聚焦透镜可动地连接于该数字图像采集装置，该方法包含将该聚焦透镜朝第一方向转动第一角度，使该图像感测元件取得第一图像数据；以及将该聚焦透镜朝相反于该第一方向的第二方向转动第二角度，使该图像感测元件取得与第一图像数据具有视差的第二图像数据。
2、 如权利要求l所述的方法，其中第一方向是顺时针方向，第 二方向是逆时针方向。
3、 如权利要求1所述的方法，其中第一角度相等或不等于第二 角度。
4、 一种利用数字图像采集装置产生具有视差的图像数据的方法， 该数字图像采集装置主要利用图像感测元件将接收的图像转换成电 信号方式的图像数据，该图像感测元件具有多个图像感测单元，该方 法包含提供折射片，其具有多个折射区域，相邻的二个折射区域分别具 有相反的第一折射方向及第二折射方向；以及将该折射片设置为接触该图像感测元件，使各折射区域分别对应 于各图像感测单元，以于该图像感测元件取得具有视差的第一折射方 向的图像数据及第二折射方向的图像数据。
5、 如权利要求4所述的方法，其中各折射区域由二种不同材料 以堆栈方式形成，且相邻的二个折射区域分别具有不同的堆栈厚度。
6、 一种数字图像采集装置，用以选择性地产生具有视差的图像 数据，该数字图像采集装置包含聚焦透镜，可动地连接于该数字图像采集装置，且用以将接收的 图像聚焦；以及图像感测元件，用以将聚焦的图像转换成电信号方式的图像数据，其中，当该聚焦透镜朝第一方向转动第一角度时，该图像感测元 件取得第一图像数据，当该聚焦透镜朝相反于第一方向的第二方向转 动第二角度时，该图像感测元件取得与第一图像数据具有视差的第二 图像数据。
7、 如权利要求6所述的数字图像采集装置，其中第一方向是顺 时针方向，第二方向是逆时针方向。
8、 如权利要求6所述的数字图像采集装置，其中第一角度相等 或不等于第二角度。
9、 一种数字图像采集装置，用以产生具有视差的图像数据，该 数字图像采集装置包含图像感测元件，用以将接收的图像转换成电信号方式的图像数 据，且具有多个图像感测单元；以及折射片，接触该图像感测元件，且具有分别对应于各图像感测单 元的多个折射区域，相邻的二个折射区域分别具有相反的第一折射方 向及第二折射方向，使该图像感测元件取得具有视差的第一折射方向 的图像数据及第二折射方向的图像数据。
10、 如权利要求9所述的数字图像采集装置，其中各折射区域由 二种不同材料以堆栈方式形成，且相邻的二个折射区域分别具有不同 的堆栈厚度。
11、 一种折射片，该折射片具有多个折射区域，相邻的二个折射 区域分别具有相反的折射方向。
12、 如权利要求11所述的折射片，其中各折射区域由二种不同 材料以堆栈方式形成，且相邻的二个折射区域分别具有不同的堆栈厚度。
13、 一种立体图像产生方法，包含提供显示装置，该显示装置具有多个像素，且接收具有视差的第 一折射方向的图像数据及第二折射方向的图像数据的信号，该第一折 射方向相反于第二折射方向；将第一折射方向的图像数据及第二折射方向的图像数据交替显 示于相邻的像素上；提供折射片，该折射片具有多个折射区域，相邻的二个折射区域 分别具有该第一折射方向及第二折射方向；以及将该第一折射方向的折射区域及第二折射方向的折射区域分别 对应于交替显示该第一折射方向的图像数据及第二折射方向的图像 数据的相邻像素，使得观看者透过该折射片观看这些显示图像时会看 到立体图像。
14、 如权利要求13所述的方法，其中各折射区域由二种不同材 料以堆栈方式形成，且相邻的二个折射区域分别具有不同的堆栈厚 度。
15、 一种立体图像产生装置，包含显示装置，其具有多个像素，且接收具有视差的第一折射方向的 图像数据及第二折射方向的图像数据的信号，并将第一折射方向的图 像数据及第二折射方向的图像数据交替显示于相邻像素上，该第一折 射方向相反于第二折射方向；以及折射片，接近该显示装置，该折射片具有多个折射区域，相邻的二个折射区域分别具有该第一折射方向及第二折射方向，其中，该第一折射方向的折射区域及第二折射方向的折射区域分 别对应于交替显示该第一折射方向的图像数据及第二折射方向的图 像数据的相邻像素，使得观看者透过该折射片观看这些显示图像时会 看到立体图像。
16、如权利要求15所述的立体图像产生装置，其中各折射区域 由二种不同材料以堆栈方式形成，且相邻的二个折射区域分别具有不 同的堆栈厚度。
全文摘要
利用数字图像采集装置产生具有视差的图像数据的方法及数字图像采集装置，于数字图像采集装置中将聚焦镜头于二相反方向转动或于图像感测元件前方设置具二相反折射方向的折射片来达成。利用所产生的具有视差的图像数据来产生立体图像的方法及装置也予以揭露。
文档编号H04N13/02GK101227626SQ20071000401
公开日2008年7月23日 申请日期2007年1月19日 优先权日2007年1月19日
发明者王馨德 申请人:华晶科技股份有限公司
技术领域：
本发明涉及立体图像技术，尤其涉及立体图像技术中的视差技 术，尤其涉及利用数字图像采集装置，例如数字相机或数字摄影机， 产生具有视差的图像数据的方法、相关的数字图像采集装置、图像感 测元件模块、立体图像产生方法及立体图像产生装置。
背景技术：
已知立体图像技术大致分为全息技术(holography)及视差(disparity或 parallax)技术二禾中。全息技术禾!j用波前重建(wavefrontreconstruction)方法，i上 人眼接受到相同于真实物体所发出的反射光，来重建立体图像。IM技斜IJ用人类双眼的视差(binocular disparity or parallax)效应，如图 1所示，左眼11及右眼12分别以视角O观看物体13，因左眼11及右眼12 间的距离，故左眼11及右眼12分别接受到不同的图像，即具有视差的图 像，之后由人脑综合而形成立体图像。基此，视差技术产生如人类左眼及 右眼所接受到的具丰赔的图像，透》泣俠3D)眼镜，使观看者左眼及右眼分 别接受到具视差的图像，再由人脑综合而产生立体图像。欲制作具视差的图像以供产生立体图像并非易事，通常需要专业昂贵 的摄影器材，例如双镜头的鱼眼相机，令一般消费大众难以自行制作以为 娱乐用途。发明内容本发明的一个目的是提供一种利用数字图像采集装置及方法，产 生具有视差的图像数据，以供产生立体图像。本发明的另一目的是提供一种立体图像产生方法及装置，可易于 观看自具视差的图像所产生的立体图像。依本发明的一个方案， 一种利用数字图像采集装置产生具有视差的图像数据的方法，该数字图像釆集装置主要利用聚焦透镜将接收的 图像聚焦于图像感测元件上，以将聚焦的图像转换成电信号方式的图 像数据，该聚焦透镜可动地连结于该数字图像釆集装置，该方法包含: 将该聚焦透镜朝第一方向转动第一角度，使该图像感测元件取得第一 图像数据；以及将该聚焦透镜朝相反于该第一方向的第二方向转动第 二角度，使该图像感测元件取得与第一图像数据具有视差的第二图像 数据。依本发明的另一方案， 一种利用数字图像采集装置产生具有视差 的图像数据的方法，该数字图像采集装置主要利用图像感测元件将接 收的图像转换成电信号方式的图像数据，该图像感测元件具有多个图 像感测单元，该方法包含提供折射片，其具有多个折射区域，相邻 的二个折射区域分别具有相反的第一折射方向及第二折射方向；以及 将该折射片设置为接触该图像感测元件，使该多个折射区域分别对应 于该多个图像感测单元，以于该图像感测元件取得具有视差的第一折 射方向的图像数据及第二折射方向的图像数据。依本发明的又一方案， 一种数字图像采集装置，用以选择性地产 生具有视差的图像数据，该数字图像采集装置包含聚焦透镜，可动 地连结于该数字图像采集装置，且用以将接收的图像聚焦；以及图像 感测元件，用以将聚焦的图像转换成电信号方式的图像数据，其中， 当该聚焦透镜朝第一方向转动第一角度时，该图像感测元件取得第一 图像数据，当该聚焦透镜朝相反于第一方向的第二方向转动第二角度 时，该图像感测元件取得与第一图像数据具有视差的第二图像数据。依本发明的再一方案， 一种数字图像采集装置，用以产生具有视 差的图像数据，该数字图像采集装置包含图像感测元件，用以将接 收的图像转换成电信号方式的图像数据，且具有多个图像感测单元； 以及折射片，接触该图像感测元件，且具有分别对应于该多个图像感 测单元的多个折射区域，相邻的二个折射区域分别具有相反的第一折 射方向及第二折射方向，使该图像感测元件取得具有视差的第一折射 方向的图像数据及第二折射方向的图像数据。依本发明的另一方案， 一种图像感测模块，包含图像感测元件，用以将接收的图像转换成电信号方式的图像数据，且具有多个图像感 测单元；以及折射片，接触该图像感测元件，且具有分别对应于各图 像感测单元的多个折射区域，相邻的二个折射区域分别具有相反的第 一折射方向及第二折射方向，使该图像感测元件取得具有视差的第一 折射方向的图像数据及第二折射方向的图像数据。依本发明的又一方案， 一种立体图像产生方法，包含提供显示 装置，该显示装置具有多个像素，且接收具有视差的第一折射方向的 图像数据及第二折射方向的图像数据的信号，该第一折射方向相反于 第二折射方向；将第一折射方向的图像数据及第二折射方向的图像数 据交替显示于相邻的像素上；提供折射片，该折射片具有多个折射区 域，相邻的二个折射区域分别具有该第一折射方向及第二折射方向； 以及将该第一折射方向的折射区域及第二折射方向的折射区域分别 对应于交替显示该第一折射方向的图像数据及第二折射方向的图像 数据的相邻像素，使得观看者透过该折射片观看该等显示的图像时会 看到立体图像。依本发明的另一方案， 一种立体图像产生装置，包含显示装置，其具有多个像素，且接收具有视差的第一折射方向的图像数据及第二 折射方向的图像数据的信号，并将第一折射方向的图像数据及第二折 射方向的图像数据交替显示于相邻像素上，该第一折射方向相反于第二折射方向；以及折射片，接近该显示装置，该折射片具有多个折射 区域，相邻的二个折射区域分别具有该第一折射方向及第二折射方 向，其中，该第一折射方向的折射区域及第二折射方向的折射区域分 别对应于交替显示该第一折射方向的图像数据及第二折射方向的图 像数据的相邻像素，使得观看者透过该折射片观看该等显示的图像时 会看到立体图像。
图1显示人类左右眼的视差效应；图2显示本发明优选实施例的方法流程，供利用数字图像釆集装 置产生具有视差的图像数据；图3A、 3B及3C分别显示实施图2方法的数字图像采集装置的 优选实施例状态图；图4A、 4B及4C显示图3A、 3B及3C状态图所分别取得的具视 差的物体图像；图5显示本发明另一优选实施例的方法流程，供利用数字图像采 集装置产生具有视差的图像数据；图6显示实施图5方法的数字图像采集装置的优选实施例结构图；图7显示图6中所取得的具视差的物体图像；图8显示本发明优选实施例的图像感测模块的结构图；图9显示产生立体图像的方法流程优选实施例；图10显示实施图9方法的立体图像产生装置的优选实施例结构元件符号说明11左眼 12右眼 13物体13A以光轴C为中心聚焦所形成的图像13B于光轴C的右侧聚焦所形成的图像13C于光轴C的左侧聚焦所形成的图像3 数字图像采集装置31图像感测元件32聚焦透镜6 数字图像采集装置61图像感测元件611 616 图像感测单元62折射片621A及621B ~ 626A及626B 折射区域 71、 73、 75 光线偏向右侧(R)所形成的图像72、 74、 76 光线偏向左侧(L)所形成的图像 8 图像感测模块 1001 显示装置 1002- 1007 像素S具有视差的偏向右侧(R)及偏向左侧(L)的图像数据的信号具体实施方式
为进一步了解本发明的目的、功能、特点和优点，下文将配合所附图 式说明本发明的伏选实施例。图2显示本发明"琉实施例的方法流程，供利用数字图像采集装置产 生具有,艘的图像数据，图3A、 3B及3C分别显示实施图2方法的数字图 像采集體的t)战实施例状态图，图4A、 4B及4C显示图3A、 3B及3C 状态图所分别取得的具视差的物体图像。图3A显示本发明,实施例的数字图像采集装置3具有图像^i元件 (例如CCD)31及聚焦透镜32，可如一般数字图像采集装置，利用聚焦透镜 32^^收的图像聚焦于图像敏则元件31上，以将聚焦的图像转换成电信号 方式的图像数据，其中图像的聚焦以光轴C为中心，如被3D(豫是图1所 示的物体13 ，贝呲时图像感湖阮件31所取得的图像数据呈现如图4A所示 的图像13A，如同物体13。于图3B所示的状态时，图2的步骤21将聚焦透镜32朝逆时针方向(第 一方向辨动一角度(第一角度)，因此图像聚焦于光轴C的右侧，此时图像 感测元件31所取得的图像数据(第一数据)呈现如图4B所示的图像13B。相 较于图4A中的图像13A，图像13B右半部的图像较大，而左半部的图像较 小。于图3C的状态时，图2的步骤22将聚焦透镜32朝顺时针方向(第二 方向辨动一角度(第二角度)，因此图像聚焦于光轴C的左侧，此时图像感 测元件31所取得的图像数据(第二数据)呈现如图4C所示的图像13C。相较 于图4A中的图像13A，图像13C右半部的图像较小，而左半部的图像较大， 故图像13C与图像13B间有视差。前述第一角度可相等或不等于第二角度，如二者不相等，于取得具有视差的图像数据后，可利用一般数字图像采集装置中的图像处理单元予以 适当处理。聚焦透镜32可利用各种适当机构，例如连杆、导槽等机构，而可动地 连接于数字图像采集装置3,使聚焦透镜32可依不同方向转动特定角度。图5显示本发明另一"跑实施例的方法流程，供利用数字图像采集装 置产生具有视差的图像数据，图6显示实施图5方法的数字图像采集装置 的tt^实施例结构图，图7显示图6中所取得的具视差的物体图像。图6的数字图像采集装置6具有图像感测元件61，其如同图3A中的 图像感领阮俠例如CCD) 31，可将聚焦的图像转换成电信号方式的图像数 据。图像感测元件61具有多个图像感测单元(像素)611、 612、 613、 614、 615、 616。如图5中步骤51 ，图6中数字图像采集装置6还具有折射片62，其具 有多个折射区域，分别由621A及621B、 622A及622B、 623A及623B、 624A及624B、 625A及625B、 626A及626B所组成，各折射区域分别由 二种不同材科例如聚醯亚胺、聚碳酸酯等聚合物)以堆栈方式形成，且相邻 的二个折射区域分别具有不同的堆栈厚度，例如由621A及621B组成的折 射区域的堆栈厚度不同于相邻的622A及622B组成的折射区域的堆栈厚度。 因此相邻的二个折射区域分别具有相反的折射方向，例如由621A及621B 组成的折射区域使iftA此区域的光线偏向右侧(R)，而相邻由622A及622B 组成的折射区域则使进入此区域的光线偏向左侧(L)。如图5中步骤52,图6的折射片62设置为接触图像感测元件61，使 各折射区域分别对应于各图像感测单元，例如由621A及621B组成的折射 区土救寸应于图像感测单元611，由622A及622B会賊的折射区域对应于图 像感测单元612，因此于图像感测元件61取得具有视差的图像数据，即光 线偏向右侧(R)形成的图像数据以及:光线偏向左侧(L)形成的图像数据，如图 7所示的光线偏向右侧(R)形成的图像71、 73、 75以及光线偏向左侧(L)形成 的图像72、 74、 76，其如同由图犯的部分图像13B与图4C的部分图像 13C交错组合成有卞M的图像。图6所示的图像感测元件61及折射片62可组成如图8所示的图像感 测模±央8，其中图像感测元件61的各图像感测单元611、 612、 613、 614、615、616分别X寸应于折射片62中分别由621A及621B、622A及622B、623A 及623B、 624A及624B、 625A及625B、 626A及626B所组成的各折射区 域。欲观看自图2中取得的具有视差的第一图像数据及第二图像数据所产 生的立体图像，可利用已知的立俠3D)眼镜(未显示)，使观看者左眼及右眼 分别接受到具丰爐的第一图像及第二图像，再由人脑综合而产生立体图像。欲观看自图5中取得的具有德割勺偏向右侧(R)的图像数据及偏向左侧 (L)的图像数据所产生的立体图像，可利用图9显示的产生立体图像的方法 流程f雄实施例，图10显示实施图9方法的立体图像产生装置的"谜实施 例结构图。如图9中步骤901，于图10中，显示装置(例如一液晶显示器)1001具 有多个像素1002、 1003、 1004、 1005、 1006、 1007，且接收图5中取得的 具有视差的偏向右侧(R)的图像(71、 73、 75)数据及偏向左侧(L)的图像(72、 74、 76)数据的信号(S)。如图9中步骤902，于图10中，显示，1001将这些偏向右侧(R)及 偏向左侧(L)的图像数据交替显示于相邻的像素上，例如将偏向右侧(R)的图 像(71、 73、 75)数据分别显示于像素1002、 1004、 1006上，之后将偏向左 侧(L)的图像(72、 74、 76)数据分别显示于像素1003、 1005、 1007上。如图9中步骤903，于图10中，于显示装置1001前方设置如图6的折 射片62，其具有多个折射区域，分别由621A及621B、 622A及6"B、 623A 及623B、 624A及624B、 625A及625B、 626A及626B所组成，相邻的二 个折射区域分别具有相反的折射方向，例如由621A及621B组成的折射区 域使离开折射片62的光线偏向观看者的右侧(R)，而相邻的由622A及622B 组成的折射区域则使离开折射片62的光线偏向观看者的左侧(L)。如图9中步骤904，于图IO中，将折射片62中由621A及621B、 623A 及623B、 625A及625B所组成的各折射区域分别对应于显示装置簡l中 显示偏向右侧(R)的图像数据的各像素1002、 1004、 1006，并将折射片62 中由622A及622B、 624A及624B、 626A及626B所组成的^t斤射区域分 别对应于显示装置1001中显示偏向左侧(L)的图像数据的各像素1003、 1005、 1007。如]tkE看者透i^斤射片62观看这些交替显示的具有视差的图像数据时会看到立体图像。本发明已参照示例性实施例作详细说明，然而本说明并不意欲以限制 性方式阐示。本领域技术人员在参照说明后，应可清楚理解示例性实施例 的各种修正及结合、以及本发明的其它实施例。因此，所附的权利要求意 谷火包含ft^可这些修正或实施例。
权利要求
1. 一种利用数字图像采集装置产生具有视差的图像数据的方法，该数字图像采集装置主要利用聚焦透镜将接收的图像聚焦于图像感测元件上，以将聚焦的图像转换成电信号方式的图像数据，该聚焦透镜可动地连接于该数字图像采集装置，该方法包含将该聚焦透镜朝第一方向转动第一角度，使该图像感测元件取得第一图像数据；以及将该聚焦透镜朝相反于该第一方向的第二方向转动第二角度，使该图像感测元件取得与第一图像数据具有视差的第二图像数据。
2、 如权利要求l所述的方法，其中第一方向是顺时针方向，第 二方向是逆时针方向。
3、 如权利要求1所述的方法，其中第一角度相等或不等于第二 角度。
4、 一种利用数字图像采集装置产生具有视差的图像数据的方法， 该数字图像采集装置主要利用图像感测元件将接收的图像转换成电 信号方式的图像数据，该图像感测元件具有多个图像感测单元，该方 法包含提供折射片，其具有多个折射区域，相邻的二个折射区域分别具 有相反的第一折射方向及第二折射方向；以及将该折射片设置为接触该图像感测元件，使各折射区域分别对应 于各图像感测单元，以于该图像感测元件取得具有视差的第一折射方 向的图像数据及第二折射方向的图像数据。
5、 如权利要求4所述的方法，其中各折射区域由二种不同材料 以堆栈方式形成，且相邻的二个折射区域分别具有不同的堆栈厚度。
6、 一种数字图像采集装置，用以选择性地产生具有视差的图像 数据，该数字图像采集装置包含聚焦透镜，可动地连接于该数字图像采集装置，且用以将接收的 图像聚焦；以及图像感测元件，用以将聚焦的图像转换成电信号方式的图像数据，其中，当该聚焦透镜朝第一方向转动第一角度时，该图像感测元 件取得第一图像数据，当该聚焦透镜朝相反于第一方向的第二方向转 动第二角度时，该图像感测元件取得与第一图像数据具有视差的第二 图像数据。
7、 如权利要求6所述的数字图像采集装置，其中第一方向是顺 时针方向，第二方向是逆时针方向。
8、 如权利要求6所述的数字图像采集装置，其中第一角度相等 或不等于第二角度。
9、 一种数字图像采集装置，用以产生具有视差的图像数据，该 数字图像采集装置包含图像感测元件，用以将接收的图像转换成电信号方式的图像数 据，且具有多个图像感测单元；以及折射片，接触该图像感测元件，且具有分别对应于各图像感测单 元的多个折射区域，相邻的二个折射区域分别具有相反的第一折射方 向及第二折射方向，使该图像感测元件取得具有视差的第一折射方向 的图像数据及第二折射方向的图像数据。
10、 如权利要求9所述的数字图像采集装置，其中各折射区域由 二种不同材料以堆栈方式形成，且相邻的二个折射区域分别具有不同 的堆栈厚度。
11、 一种折射片，该折射片具有多个折射区域，相邻的二个折射 区域分别具有相反的折射方向。
12、 如权利要求11所述的折射片，其中各折射区域由二种不同 材料以堆栈方式形成，且相邻的二个折射区域分别具有不同的堆栈厚度。
13、 一种立体图像产生方法，包含提供显示装置，该显示装置具有多个像素，且接收具有视差的第 一折射方向的图像数据及第二折射方向的图像数据的信号，该第一折 射方向相反于第二折射方向；将第一折射方向的图像数据及第二折射方向的图像数据交替显 示于相邻的像素上；提供折射片，该折射片具有多个折射区域，相邻的二个折射区域 分别具有该第一折射方向及第二折射方向；以及将该第一折射方向的折射区域及第二折射方向的折射区域分别 对应于交替显示该第一折射方向的图像数据及第二折射方向的图像 数据的相邻像素，使得观看者透过该折射片观看这些显示图像时会看 到立体图像。
14、 如权利要求13所述的方法，其中各折射区域由二种不同材 料以堆栈方式形成，且相邻的二个折射区域分别具有不同的堆栈厚 度。
15、 一种立体图像产生装置，包含显示装置，其具有多个像素，且接收具有视差的第一折射方向的 图像数据及第二折射方向的图像数据的信号，并将第一折射方向的图 像数据及第二折射方向的图像数据交替显示于相邻像素上，该第一折 射方向相反于第二折射方向；以及折射片，接近该显示装置，该折射片具有多个折射区域，相邻的二个折射区域分别具有该第一折射方向及第二折射方向，其中，该第一折射方向的折射区域及第二折射方向的折射区域分 别对应于交替显示该第一折射方向的图像数据及第二折射方向的图 像数据的相邻像素，使得观看者透过该折射片观看这些显示图像时会 看到立体图像。
16、如权利要求15所述的立体图像产生装置，其中各折射区域 由二种不同材料以堆栈方式形成，且相邻的二个折射区域分别具有不 同的堆栈厚度。
全文摘要
利用数字图像采集装置产生具有视差的图像数据的方法及数字图像采集装置，于数字图像采集装置中将聚焦镜头于二相反方向转动或于图像感测元件前方设置具二相反折射方向的折射片来达成。利用所产生的具有视差的图像数据来产生立体图像的方法及装置也予以揭露。
文档编号H04N13/02GK101227626SQ20071000401
公开日2008年7月23日 申请日期2007年1月19日 优先权日2007年1月19日
发明者王馨德 申请人:华晶科技股份有限公司
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