调节摄像单元的方法和设备.pdf

本发明提出了一种调节摄像单元的方法和设备。所述方法运用于设置有两个摄像单元的计算机中，所述两个摄像单元放置在所述计算机的显示屏的左右两侧，所述方法包括以下步骤：获得目标物体的空间位置参数和所述两个摄像单元的初始位置参数；根据所述初始位置参数和所述空间位置参数，计算所述两个摄像单元的调整参数；以及根据所述调整参数调节所述两个摄像单元，使得所述两个摄像单元的位置和摄像角度以所述两个摄像单元连线的中点垂线为轴镜像对称。通过根据所述摄像单元与目标物体的位置关系，简单地调节所述摄像单元关于所述目标物体对称，从而使得摄像单元的校准变得简单和迅速。

1.  一种调节摄像单元的方法，所述方法运用于设置有两个摄像单元的计算机中，所述两个摄像单元放置在所述计算机的显示屏的左右两侧，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
获得目标物体的空间位置参数和所述两个摄像单元的初始位置参数；
根据所述初始位置参数和所述空间位置参数，计算所述两个摄像单元的调整参数；以及
根据所述调整参数调节所述两个摄像单元，使得所述两个摄像单元的位置和摄像角度以所述两个摄像单元连线的中点垂线为轴镜像对称。

2.  根据权利要求1所述的方法，其中，在所述获得目标物体的空间位置参数和所述两个摄像单元的初始位置参数的步骤之前还包括：按照默认参数使所述两个摄像单元回归基准位置。

3.  根据权利要求1所述的方法，其中，在根据所述调整参数调节所述两个摄像单元的步骤之后还包括：通过步进电机控制所述两个摄像单元进行同步运动。

4.  根据权利要求1所述的方法，其中，所述目标物体位于所述两个摄像单元连线的中点垂线上。

5.  根据权利要求1所述的方法，其中，所述调整参数具体为：
在由调整后的所述两个摄像单元和所述目标物体构成的三角形中，所述目标物体位于所述两个摄像单元的中点垂线上，即构成了以所述两个摄像单元的连线为底边和以所述目标物体为顶点的等腰三角形。

6.  一种调节摄像单元的设备，包括：
显示屏；
两个摄像单元，设置在目标物体对面的所述显示屏的左右两侧；
位置传感器，设置在所述两个摄像单元的连线上，用于获得目标物体的空间位置；
计算单元，与所述位置传感器相连，用于根据所述初始基本参数和所述空间位置参数，计算所述两个摄像单元的调整参数；以及
控制单元，与所述计算单元相连，用于根据所述调整参数调节所述两个摄像单元，使得所述两个摄像单元的位置和摄像角度以所述两个摄像单元连线的中点垂线为轴镜像对称。

7.  根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：
同步单元，用于控制所述两个摄像单元进行同步运动。

8.  根据权利要求7所述的设备，其中，所述同步单元是步进电机。

9.  根据权利要求6所述的设备，其中，所述目标物体位于所述两个摄像单元连线的中点垂线上。

10.  根据权利要求6所述的设备，其中，所述调整参数具体为：
在由调整后的所述两个摄像单元和所述目标物体构成的三角形中，所述目标物体位于所述两个摄像单元的中点垂线上，即构成了以所述两个摄像单元的连线为底边和以所述目标物体为顶点的等腰三角形。

11.  一种计算机，包括根据权利要求6-10中任一项所述的调节摄像单元的设备。

调节摄像单元的方法和设备
技术领域
本发明涉及图像捕捉领域，具体地一种涉及调节摄像单元的方法和设备。
背景技术
目前，通常在显示器上安装一个摄像头，用于传输屏幕前的图像。随着3D图像应用的兴起，在显示器上安装两个或两个以上摄像头是必然的发展趋势。一旦安装两个摄像头，显然要涉及两个摄像头的协调问题。根据常识，人类是通过双眼来获得立体图像的。人类双眼的协调似乎是一个非常自然的过程，然而请看下面的论述：“正常情况下，人看物体时双眼协调一致形成立体形象。而斜视是两眼睛看到的是不同的影像，大脑很难将它们协调起来，这就破坏了孩子的立体视觉；而双眼屈光度明显不一致时，两眼看同一个物体影像的大小却不同，出现双眼影像不等，它们无法在大脑中融合，这些都会导致弱视”(引自央视国际<科技博览·视力的隐患>)。“双眼协调能力：大约10％的儿童存在双眼协调问题——也就是融合功能缺陷，它包括融合不足和融合过度。在阅读所需的近距离范围内，存在双眼协调功能障碍的孩子只能在很短的时间内保持双眼注视在同一目标，随着协调能力的下降，双眼将注视于书本的不同位置。这将会引起视疲劳、视物模糊、混乱和重影”(引自日本尼康眼镜传媒)。
因此，双眼的协调是一个非常重要的问题。与此同理，对于两个摄像头的协调也是同样重要的。两个摄像头协调所涉及的问题包括：两个摄像头的校准；两个摄像头的同时对准同一目标；两个摄像头的同时跟踪同一目标。
发明内容
本发明实施例的目的在于解决两个以上的摄像单元捕捉图像的协调调节问题。
根据本发明的实施例，提出了一种调节摄像单元的方法，所述方法运用于设置有两个摄像单元的计算机中，所述两个摄像单元放置在所述计算机的显示屏的左右两侧，所述方法包括以下步骤：获得目标物体的空间位置参数和所述两个摄像单元的初始位置参数；根据所述初始位置参数和所述空间位置参数，计算所述两个摄像单元的调整参数；以及根据所述调整参数调节所述两个摄像单元，使得所述两个摄像单元的位置和摄像角度以所述两个摄像单元连线的中点垂线为轴镜像对称。
优选地，在所述获得目标物体的空间位置参数和所述两个摄像单元的初始位置参数的步骤之前还包括：按照默认参数使所述两个摄像单元回归基准位置。
优选地，在根据所述调整参数调节所述摄像单元的步骤之后还包括：通过步进电机控制所述两个摄像单元进行同步运动。
优选地，所述目标物体位于所述两个摄像单元连线的中点垂线上。
优选地，所述调整参数具体为：在以调整后的所述两个摄像单元和所述目标物体构成的三角形中，所述目标物体位于所述两个摄像单元的中点垂线上，即构成了以所述两个摄像单元的连线为底边和以所述目标物体为顶点的等腰三角形。
根据本发明的实施例，提出了一种调节摄像单元的设备，包括：显示屏；两个摄像单元，设置在目标物体对面的所述显示屏的左右两侧；位置传感器，设置在所述两个摄像单元的连线上，用于获得目标物体的空间位置；计算单元，与所述位置传感器相连，用于根据所述初始基本参数和所述空间位置参数，计算所述两个摄像单元的调整参数；以及控制单元，与所述计算单元相连，用于根据所述调整参数调节所述两个摄像单元，使得所述两个摄像单元的位置和摄像角度以所述两个摄像单元连线的中点垂线为轴镜像对称。
优选地，所述调节摄像单元的设备还包括：同步单元，用于控制所述两个摄像单元进行同步运动。
优选地，所述同步单元是步进电机。
优选地，所述目标物体位于所述两个摄像单元连线的中点垂线上。
优选地，所述调整参数具体为：在由调整后的所述两个摄像单元和所述目标物体构成的三角形中，所述目标物体位于所述两个摄像单元的中点垂线上，即构成了以所述两个摄像单元的连线为底边和以所述目标物体为顶点的等腰三角形。
根据本发明的实施例，还提出了一种计算机，包括如上所述的调节摄像单元的设备。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下的有益效果：通过根据所述摄像单元与目标物体的位置关系，简单地调节所述摄像单元关于所述目标物体的对称位置和对称的摄像角度，从而使得摄像单元的校准变得简单和迅速；通过同步单元，使得摄像单元可以同时以同步的摄像角度对准同一目标物体；通过同步单元，使得摄像单元可以同时跟踪同一目标。
附图说明
根据结合附图的以下描述，本发明的优点将变得易于理解，其中：
图1示出了根据本发明实施例的一种调节摄像单元的方法的流程图；
图2示出了根据本发明实施例的另一种调节摄像单元的方法的流程图；
图3示出了根据本发明实施例的另一种调节摄像单元的方法的流程图；
图4示出了根据本发明的实施例的一种调节摄像单元的设备400的示意性方框图；
图5示出了根据本发明的实施例的一种调节摄像单元的设备500示意性方框图；
图6是两个摄像单元的位置示意图；
图7是两个摄像单元的另一种位置示意图；
图8是两个摄像单元与位置传感器的位置示意图；
图9是两个摄像单元与位置传感器的另一种位置示意图；以及
图10是用于调节两个摄像单元的调整参数的计算方法示意图。
具体实施方式
现在对本发明的实施例提供详细参考。为解释本发明将参考附图描述下述实施例。
图1示出了根据本发明实施例的一种调节摄像单元的方法的流程图。如图1所示，所述调节摄像单元的方法运用于设置有两个摄像单元的计算机中，所述两个摄像单元放置在所述计算机的显示屏的左右两侧，所述方法包括以下步骤：获得目标物体的空间位置参数和所述两个摄像单元的初始位置参数(S101)；根据所述初始位置参数和所述空间位置参数，计算所述两个摄像单元的调整参数(S102)；以及根据所述调整参数调节所述两个摄像单元，使得所述两个摄像单元的位置和摄像角度以所述两个摄像单元连线的中点垂线为轴镜像对称(S103)。在优选的情况下，所述两个摄像单元位于同一水平面上。通过简单地调节所述摄像单元，使得所述摄像单元关于所述摄像单元连线的中点垂线镜像对称，从而可以在所述摄像单元获取显示单元前面的目标物体的图像之前，简单迅速地调整所述摄像单元。
图2示出了根据本发明实施例的另一种调节摄像单元的方法的流程图。如图2所示，所述调节摄像单元的方法运用于设置有两个摄像单元的计算机中，所述两个摄像单元放置在所述计算机的显示屏的左右两侧，所述方法包括以下步骤：按照默认参数使所述两个摄像单元回归基准位置(S200)；获得目标物体的空间位置参数和所述两个摄像单元的初始位置参数(S201)；根据所述初始位置参数和所述空间位置参数，计算所述两个摄像单元的调整参数(S202)；以及根据所述调整参数调节所述两个摄像单元，使得所述两个摄像单元的位置和摄像角度以所述两个摄像单元连线的中点垂线为轴镜像对称(S203)。与图1所示的方法相比，由于所述摄像单元在调整前均处于基准位置，可以按照对称的方式使用相似的操作来调节所述摄像单元，进一步地简化了摄像单元的调节步骤。
图3示出了根据本发明实施例的另一种调节摄像单元的方法的流程图。如图3所示，所述调节摄像单元的方法运用于设置有两个摄像单元的计算机中，所述两个摄像单元放置在所述计算机的显示屏的左右两侧，所述方法包括以下步骤：获得目标物体的空间位置参数和所述两个摄像单元的初始位置参数(S301)；根据所述初始位置参数和所述空间位置参数，计算所述两个摄像单元的调整参数(S302)；以及根据所述调整参数调节所述两个摄像单元，使得所述两个摄像单元的位置和摄像角度以所述两个摄像单元连线的中点垂线为轴镜像对称(S303)；以及通过步进电机控制所述两个摄像单元进行同步运动(S304)。本领域普通技术人员应该理解，所述同步运动可以包括调节阶段的同步调节摄像单元步骤以及图像捕捉阶段的同步捕捉图像步骤。通过步进电机控制所述摄像单元的同步运动，使得调节后的摄像单元可以同步地跟踪目标物体并且获取目标物体的图像。
在以上实施例中，所述目标物体可以位于所述两个摄像单元连线的中点垂线上。所述调整参数具体为：在由调整后的所述两个摄像单元和所述目标物体构成的三角形中，所述目标物体位于所述两个摄像单元的中点垂线上，即构成了以所述两个摄像单元的连线为底边和以所述目标物体为顶点的等腰三角形。按照这种方式，所述调整参数使得所述两个摄像单元的连线与所述摄像单元和所述目标物体的连线之间的夹角相等。在所述夹角相等的情况下，可以确保所述摄像单元关于目标物体对称，从而通过简单地调节夹角相等就可以实现摄像单元的位置和姿态的同步调节。
图4示出了根据本发明的实施例的一种调节摄像单元的设备400，包括：显示屏401；两个摄像单元402a和402b，设置在目标物体对面的所述显示屏401的左右两侧；位置传感器403，设置在所述两个摄像单元402a和402b的连线上，用于获得目标物体的空间位置；计算单元404，与所述位置传感器403相连，用于根据所述初始基本参数和所述空间位置参数，计算所述两个摄像单元402a和402b的调整参数；以及控制单元405，与所述计算单元404相连，用于根据所述调整参数调节所述两个摄像单元402a和402b，使得所述两个摄像单402a和402b元的位置和摄像角度以所述两个摄像单元402a和402b连线的中点垂线为轴镜像对称。在优选的情况下，所述位置传感器402位于所述摄像单元连线的中点上。
图5示出了根据本发明的实施例的另一种调节摄像单元的设备500。如图5所示，所述设备500与图4所示的设备400类似，不同之处在于还可以包括同步单元506用于控制所述两个摄像单元进行同步运动。例如，所述同步单元506可以是步进电机。本领域普通技术人员应该理解，所述同步运动可以包括调节阶段的同步调节摄像单元步骤以及图像捕捉阶段的同步捕捉图像步骤。通过根据该实施例中的同步单元506，可以快速地同步两个摄像单元，同步地获取屏幕前的目标物体的图像。
其中，所述目标物体可以位于所述两个摄像单元连线的中点垂线上。所述调整参数具体为：在以调整后的所述两个摄像单元和所述目标物体构成的三角形中，所述目标物体位于所述两个摄像单元的中点垂线上，即构成了以所述两个摄像单元的连线为底边和以所述目标物体为顶点的等腰三角形。所述调整参数使得所述两个摄像单元的连线与所述摄像单元和所述目标物体的连线之间的夹角相等。在所述夹角相等的情况下，可以确保所述摄像单元关于目标物体对称，从而通过简单地调节夹角相等就可以实现摄像单元的位置和姿态的同步调节。
图6是现有技术中两个摄像单元的安置示意图。图6中示出了将两个摄像单元设置在所述目标物体对面的显示单元的水平左右两侧的示意图。图7是现有技术中两个摄像单元的另一种安置示意图。图7所示的摄像单元可以在所述显示单元两侧自动移动。在现有技术中，由于两个摄像单元的位置参数相互之间没有关系，为了调节两个摄像单元同步，需要按照每个摄像单元的基本参数、每个摄像单元的位置参数以及每个摄像单元与目标物体的位置关系进行调节，调节过程复杂，不能够迅速地调节所述摄像单元。
图8和图9是根据本发明实施例的两个摄像单元与位置传感器的安置示意图。图9所示的摄像单元和位置传感器的方式与图8所示的安装位置类似，不同之处在于所述摄像单元的初始位置不同，并且所述摄像单元可以在所述显示屏两侧自动移动，这里省略对调节所述摄像单元的描述。
现在参考图8或图9描述所述摄像单元根据本发明实施例所述方法进行调节的过程。首先，通过将摄像单元A和摄像单元B关于显示屏对称地设置在在显示屏的左右两侧，所述位置传感器可以获得目标物体的空间位置参数和所述两个摄像单元的初始位置。然后，所述位置传感器根据所述初始位置参数和所述空间位置参数，计算所述两个摄像单元的调整参数。接下来，根据所述调整参数来调节所述两个摄像单元，使得所述两个摄像单元的位置和摄像角度以所述两个摄像单元连线的中点垂线为轴镜像对称。经过这样的简单调节，使得这两个摄像单元可以对称地获得屏幕前的目标物体的图像。
图10是根据本发明实施例的方法来调节两个摄像单元的调整参数的计算方法。下面参考根据本发明实施例的方法和设备以及图9来描述所述调节摄像单元的方法。如图10所示，位置传感器和目标物体位于摄像单元A和摄像单元B的中点垂线上。摄像单元A和摄像单元B与位置传感器的距离分别为x，位置传感器与目标物体的距离是y，因此根据简单的三角运算就可以计算出所示角度α和β。只要使得α和β相等，那么摄像单元A和摄像单元B关于目标物体就是轴对称的，实现了摄像单元的快速调节。其中所述距离y是通过位置传感器获得的。所述位置传感器是距离传感器，也可以是3D位置传感器。
本领域的普通技术人员应该理解，可以在所述显示屏的周围设置多于两个摄像单元。例如，可以在所述显示屏的左右两侧各设置两个摄像单元，使这两个摄像单元关于所述显示屏的垂直中线镜像对称。在这样的情况下，可以分别调节在显示屏的左右两侧布置的相对应的摄像单元，然后通过所述摄像单元的同步操作来捕捉图像。本领域的普通技术人员还应该理解，本发明所述的调节摄像单元的设备可以包括更多个摄像单元，只要它们是对称地设置在所述显示屏的周围，通过使得所述摄像单元关于目标物体的位置和摄像角度满足对称关系，就可以快速地调整摄像单元。
可以将根据本发明实施例的调节摄像单元的方法和设备应用于计算机，特别是应用于笔记本计算机，其中所述计算机包括上述调节摄像单元的设备。
本领域普通技术人员可以理解：实施上述实施例的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，执行该程序时执行如下步骤：获得目标物体的空间位置参数和所述两个摄像单元的初始位置参数；根据所述初始位置参数和所述空间位置参数，计算所述两个摄像单元的调整参数；以及根据所述调整参数调节所述两个摄像单元，使得所述两个摄像单元的位置和摄像角度以所述两个摄像单元连线的中点垂线为轴镜像对称。其中所述存储介质可以是ROM/RAM、磁盘、光盘等存储介质。
尽管已经示出和描述了本发明的一些实施例，但本领域普通技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求及其等价物所限定的本发明的原理和范围的情况下，可以在对以上实施例中做出变化。