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1、(10)申请公布号 CN 104219514 A (43)申请公布日 2014.12.17 C N 1 0 4 2 1 9 5 1 4 A (21)申请号 201410208252.3 (22)申请日 2014.05.16 13/909,425 2013.06.04 US H04N 13/00(2006.01) H04N 13/02(2006.01) G02B 27/22(2006.01) (71)申请人德尔福技术有限公司 地址美国密歇根州 (72)发明人刘友光 姚国辉 杨志庆 RM泰勒 WK艾弗丽 WG绍戈仁 (74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公 司 31100 代理人张欣 (54)。
2、 发明名称 具有单个相机以及透反射设备的多视图成像 系统 (57) 摘要 一种多视图成像系统(10)，包括被配置为捕 捉图像的单个相机(26)，以及透反射设备(30)。 该透反射设备(30)可用于透射状态，其中光穿过 该透反射设备(30)以从第一视角(20)向该相机 (26)提供区域(16)的第一图像(18)。该透反射 设备(30)还可用于反射状态，其中光由该透反射 设备(30)反射以从与第一视角(20)不同的第二 视角(24)向该相机(26)提供该区域(16)的第二 图像(22)。该系统(10)还可包括与该透反射设 备(30)协作的镜布置(32)，以便在该透反射设备 (30)处于透射状态时向。
3、该相机(26)提供第一图 像(18)，以及在该透反射设备(30)处于反射状态 时提供第二图像(22)。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104219514 A CN 104219514 A 1/1页 2 1.一种多视图成像系统(10)，包括： 被配置为捕捉图像的单个相机(26)；以及 透反射设备(30)，可用于透射状态，其中光穿过所述透反射设备(30)以从第一视角 (20)向所述相机(26)提供区域(16)的第一图像(18。
4、)，且也用于反射状态，其中光由所述 透反射设备(30)反射以从与所述第一视角(20)不同的第二视角(24)向所述相机(26)提 供所述区域(16)的第二图像(22)。 2.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述系统(10)进一步包括： 被配置为与所述透反射设备(30)协作的镜布置(32)，以便在所述透反射设备(30)处 于透射状态时向所述相机(26)提供所述第一图像(18)，以及在所述透反射设备(30)处于 反射状态时提供所述第二图像(22)。 3.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述系统(10)被配置为使得所述相 机(26)在第一时间段期间接收到所述第一图像(18)。
5、，并在与所述第一时间段不同的第二 时间段期间接收到所述第二图像(22)。 4.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述透反射设备(30)包括电转换透 反射镜(34)(ESTM)。 5.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述透反射设备(30)包括微快门阵 列。 6.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述系统(10)被配置为使得所述第 一图像(18)与所述第二图像(22)协作以形成所述区域(16)的自动立体图像(14)。 7.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述系统(10)被配置为使得所述第 一图像(18)与所述第二图像(22)协作形成所述区域(16。
6、)的全景图像。 8.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述系统(10)包括多个透反射设 备，被配置为从与所述第一视角(20)及所述第二视角(24)不同的第三视角(38)向所述相 机(26)提供所述区域(16)的第三图像(36)。 权 利 要 求 书CN 104219514 A 1/3页 3 具有单个相机以及透反射设备的多视图成像系统 0001 发明技术领域 0002 本公开一般涉及使用单个相机捕捉多视图的多视图或自动立体成像系统，并且更 特别地涉及一种使用透反射设备向该单个相机多路传输不同图像的系统。 背景技术 0003 已经提出了仅使用一个相机的多视图或自动立体相机的各种配置。在。
7、2013年2月 26日授权给Ferren等人的美国专利No.8,381,985中示出的配置使用分束器结合快门向单 个相机多路传输不同图像。这种配置具有该分束器减少该相机接收到的一半光强的不良属 性。在2007年2月20日授权给Perisic的美国专利No.7,181,136中示出的另一种配置 使用镜为单个相机提供分割的图像。这个配置具有的不期望的属性在于，每个图像(例如 左半图及右半图)仅有如果图像被多路传输到该单个相机可得到的分辨率的一半。 发明内容 0004 根据一个实施例，提供了一种多视图成像系统。该系统包括单个相机以及透反射 设备。该单个相机被配置为捕捉图像。该透反射设备可用于透射状态。
8、，其中光穿过该透反 射设备以从第一视角为该相机提供一区域的第一图像。该透反射设备还可用于反射状态， 其中光被该透反射设备反射以从与第一视角不同的第二视角为该相机提供该区域的第二 图像。 0005 在一个实施例中，该设备还包括被配置为与该透反射设备协作的镜布置，以便当 该透反射设备处于透射状态时向该相机提供第一图像，以及当该透反射设备处于反射状态 时提供第二图像。 0006 进一步的特征和优势将在阅读下文对优选实施例的详细描述时更清晰地呈现，这 些实施例仅通过非限制性示例的方式给出，并且参考附图。 附图说明 0007 现在将参考附图通过示例的方式对本发明进行描述，其中： 0008 图1是根据一个。
9、实施例的多视图成像系统的图；以及 0009 图2是根据一个实施例的多视图成像系统的图。 具体实施方式 0010 图1示出了多视图成像系统的一个非限制性示例，下面称为系统10。在该非限制 性示例中，配置该系统10捕捉(即，获取或存储)位于区域16的物体12的自动立体图像 14。为了捕捉该自动立体图像14，该系统10从第一视角20捕捉该物体12的第一图像18， 并且从与第一视角20不同的第二视角24捕捉该物体12的第二图像22，如同本领域专业技 术人员了解的那样。 0011 该系统10的有利特征在于该系统10仅必需单个相机，下面称为该相机26，来捕捉 说 明 书CN 104219514 A 2/3。
10、页 4 区域16的多视图。一般而言，将该相机26配置为捕捉一系列不同图像，包括但不限于从第 一视角20的第一图像18以及从第二视角24的第二图像22。如同在下文描述中将变得明 显地，系统10从不同视角多路传输该区域16的不同图像。如在此使用的以及根据该示例， 多路传输的图像表征为下列事实：该相机在第一时间段期间接收到第一图像18，并在与第 一时间段不同的第二时间段期间接收到第二图像22。换言之，第一图像18和第二图像22 是交替的以使相机26接收到一个或另一个。由此，不需要多个相机，从而减少系统10的成 本。进一步地，由于图像被多路传输到该相机26，该相机26捕捉到的每张图片都能利用该 相机2。
11、6完整的分辨率能力进行捕捉。 0012 系统10还包括透反射设备30，一般地配置为可用于其中图像光穿过该透反射设 备30的透射状态，还用于其中时光被该透反射设备30反射的反射状态。在图1所示出的 示例中，该透反射设备30用于透射状态以从第一视角20向该相机26提供区域16的第一 图像18，并且被用于反射状态以从第二视角24为该相机26提供区域16的第二图像22。 0013 在一个实施例中，可由可从位于美国纽约Hopewell Junction的Kent Optronics,Inc.获得的电转换透反射镜(ESTM)，来提供该透反射设备30的功能。可选地， 可用Mott等人2001年在光学和光子学。
12、学会(SPIE)会议录第4561卷上发表的论文磁 驱动微快门阵列，或2012年7月10日授权给Dodds等人的美国专利No.8,218,220中所描 述的微快门阵列，来提供该透反射设备30的功能。这样的微快门阵列可包括金属化表面， 诸如使用已知的常用于集成电路制造的沉积工艺所沉积的铝。 0014 如同对该领域专业技术人员而言是显然的，该相机26可包括诸如微处理器或其 它控制电路之类的处理器(未示出)。该处理器可以包括存储器，存储器包括非易失性存储 器，诸如电可擦只读存储器(EEPROM)，以存储一个或多个例程、阀值、及捕捉到的图像。该处 理器可以执行所述一个或多个例程以执行步骤来输出控制信号2。
13、8用于控制该透反射设备 30，以及处理该相机26所接收到的图像。例如，该处理器可确定该物体12的三维(3D)位 置作为物体检测活动的一个部分，或是为了呈现区域16的鸟瞰视图。 0015 图1示出了系统10的配置，可用于形成该区域16一部分的自动立体图像14，其中 第一图像18以及第二图像22协作形成自动立体图像14。代替会聚在物体12上的第一视 角20以及第二视角24，第一视角20及第二视角24的方向可发散以使第一图像18和第二 图像22实质上不重叠，这样第一图像18和第二图像22协作形成区域16的全景图。可了 解，这样的配置可在自动立体方式下阻止该相机26观察区域16中的任一部分。 0016。
14、 系统10可以包括被配置为与该透反射设备30协作的镜布置32，以便当该透反射 设备30处于透射状态时向相机26提供第一图像18，以及在该透反射设备30处于反射状 态时提供第二图像22。在该非限制性示例中，该镜布置32构成镜34。可构想，镜34是固 定的，但可替换为可移动镜(未示出)以便使从该相机26到其中由第一视角20以及第二 视角24所表示的中心线的相交处之间的距离可变。还可构想镜34的角度可被固定，以使 该系统10总是获得区域16的全景图。还可构想镜布置32可以包括附加镜，该附加镜配置 为，例如，使得第一图像18和第二图像22的从该相机26到物体12之间的光路径长度相等。 注意到，在没有镜。
15、布置32的情况下，该系统10仍可用于捕捉图像，其中第二视角24被取向 为与第一视角20成直角。 0017 还可构想，透反射设备30以及该镜布置32可集成进该相机，位于在相机的成像器 说 明 书CN 104219514 A 3/3页 5 与透镜之间。在被置入相机的情况下该设备的尺寸将成比例地缩小，并且从成本集成角度 看可有利。 0018 图2示出了该系统10的另一个非限制性示例，包括多个透反射设备，其中包括透 反射设备30、由第二控制信号28A操作的第二透反射设备30A、以及由第三控制信号28B操 作的第三透反射设备30B。除镜34外，该系统10可以进一步包括镜34A及34B。这样的配 置从与第。
16、一视角20及第二视角24不同的第三视角38向相机26提供区域16的第三图像 36，和/或从与第一视角20、第二视角24、及第三视角38不同的第四视角42提供区域16 的第四图像40。 0019 一般而言，操作这些透反射设备以使得在任意给定时间，该相机26仅接收到这些 图像(第一图像18、第二图像22、第三图像36、以及第四图像40)之一。可配置该镜布置 32以便配对这些图像的不同组合以形成自动立体图像。例如在该非限制性示例中，由于第 三视角38与第四视角42之间的距离最大，可使用第三图像36和第四图像40来更为准确 地估算从该相机26到物体12之间的距离。可选地，镜布置32可使得取向各视角(第。
17、一视 角20、第二视角24、第三视角38，以及第四视角42)以提供区域16的全景视图，包括相机 26后方(即与到物体12的方向相反的方向)的视图。由于如果图像在到达该相机26之前 遇到两个分束器，图像将大为减少，对于该示例，使用透反射设备代替分束器以及快门的优 势特别明显。 0020 从而，提供了一种多视图成像系统(系统10)。这样的系统可在车辆上用于检测 靠近该车辆的区域中的物体特别有用，特别是由于车辆上此类特征的成本被高度关注。例 如，该系统10的自动立体能力可用于估算车辆距前方或后方物体的距离以警告车辆操作 人员，或自动进行车辆制动。该系统还可用于合成车辆周围区域“鸟瞰”视图。系统10还 能用在车辆内部以三维检测车辆操作人员或占据者为控制车辆的设备所做出的姿势。非车 辆应用包括个人计算设备诸如智能手机、平板电脑、个人计算机、安全系统等的姿势识别。 0021 虽然在此依据优选实施例对本发明进行了描述，并不意味着限于此，而仅应根据 所列出的权利要求所提出的范围。 说 明 书CN 104219514 A 1/1页 6 图1 图2 说 明 书 附 图CN 104219514 A 。