CN102879994B - 摄影装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄影装置，其利用三个以上的影像撷取模块来取得三个以上的3D视平面影像，并通过一管理模块接收并管理此些3D视平面影像。通过此些影像撷取模块来撷取不同视角的3D视平面影像，以建构出3D全视场影像，且能精确得取得影像中物体的大小、长宽等信息，能够有效提升3D影像品质。

Description

摄影装置

技术领域

本发明是有关一种摄影装置，特别是指一种可取得多个3D视平面影像的摄影装置。

背景技术

人类特有的3D视觉，从古至今一直许多科学研究的目标和探讨主题，发展的方向也从最早时期研究人类双眼像差的形成，逐步转向平面影像呈现立体影像的结构。随着科技发展，已有将平面影像建构出立体影像的技术，例如三维相机(3D camera)及三维摄录象机(3D camcorder)，皆可将撷取的影像以三维的方式呈现，使得影像更具有立体感，因此已逐渐在市场上占有一席之地。如图1a所示，一般三维相机是采用二个平行排列的第一镜头10及第二镜头12来模拟人眼所看到的影像，通过于第一镜头10及第二镜头12分别拍摄一第一2D影像14及一第二2D影像16，通过第一2D影像14及第二2D影像16的左右影像有微小的差异，经影像处理后，可将两个2D影像合成出一三维(3D)影像。

然而，上述的摄影方式，如图1b所示，只有一个视平面可以产生3D影像，如线段P，也是说只能在特定位置可见，举例来说，在观看3D电影的时候，只要头往旁边倾斜一角度，即无法观看到3D效果，如虚线段Q外部处理模块。因此，传统拍摄3D影像的方式，于实际应用上相当的局限，无法因应各种产业的需求，对于现代生活对3D影像的高度需求而言，难以普及化应用，故仍有待改善上述的缺失。

有鉴于此，本发明遂针对上述先前技术的缺失，提出一种结构简单却能充分解决现有技术的诟病的摄影装置，以有效克服上述的该等问题。

发明内容

本发明的主要目的在提供一种摄影装置，其利用取得多个3D视平面影像来建构出全视场的效果，能有效提升3D影像品质。

本发明的另一目的在提供一种摄影装置，其通过多个3D视平面影像来获得精确3D影像中物体的大小、长宽等信息，适用于医疗用内视镜、工业检测用内视镜或是需要拍摄出3D全视场立体影像效果的电子产品等。

为达上述的目的，本发明提供一种摄影装置，包括三个、四个或五个影像撷取模块及一管理模块，可利用此些影像撷取模块取得3D视平面影像；管理模块电性连接此些影像撷取模块，用于接收并管理3D视平面影像。其中，可通过管理模块直接将此些3D视平面影像合成为一3D全视场影像，再以无线或有线传输方式传送至外部处理模块，并显示；其中，当影像撷取模块为三个时，最多可以取得三个不同视角的3D视平面影像，当影像撷取模块为四个时，最多可以取得六个不同视角的3D视平面影像，当影像撷取模块为五个时，最多可以取得十个不同视角的3D视平面影像。如此可通过外部处理模块即时观看全视场的立体影像效果。当然，亦可将取得的此些3D视平面影像直接传送至外部处理模块，再由外部处理模块合成为3D全视场影像；如此可制作微型化摄影装置，以因应各种产业应用，又可简化影像处理量，极具市场竞争优势。

其中，每一所述影像撷取模块包含至少一感测元件及连接所述感测元件的一镜头。

其中，本发明提供的摄影装置更包括一光源模块，其电性连接所述管理模块，所述管理模块是驱动所述光源模块投射一光源于一物件上，通过至少两个所述影像撷取模块的所述镜头取得所述物件上的所述光源，并经所述感测元件感测所述光源，据以产生所述3D视平面影像。

其中，所述感测元件为电荷耦合装置(CCD)或互补式金属氧化半导体(CMOS)。

其中，所述三个、四个或五个影像撷取模块是以分别撷取不同视角的所述三个、六个或十个3D视平面影像的位置设置。

其中，所述视角范围为60度至140度。

其中，所述管理模块是将所述三个、六个或十个3D视平面影像合成为一3D全视场影像。

其中，更包括一无线传输模块，电性连接所述管理模块，所述管理模块是通过所述无线传输模块以无线传输方式传送所述3D全视场影像至一外部处理模块，并显示。

其中，所述管理模块可利用一传输线连接于所述外部处理模块。

其中，所述管理模块是利用一无线传输模块将所述三个、六个或十个3D视平面影像以无线传输方式传送至一外部处理模块，由所述外部处理模块合成为一3D全视场影像。

底下通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1a为先前技术的3D相机的示意图；

图1b为图1a合成出3D视平面影像的示意图；

图2为本发明的方块示意图；

图3为本发明的另一方块示意图；

图4为本发明摄影装置使用三个影像撷取模块的示意图；

图5a-5c为图4可取得至少三个不同视角的3D视平面影像的示意图；

图6为本发明摄影装置使用四个影像撷取模块的示意图；

图7为本发明摄影装置使用五个影像撷取模块的示意图。

附图标记说明：

10-第一镜头；12-第二镜头；14-第一2D影像；16-第二2D影像；18-摄影装置；20-影像撷取模块；20a、20b、20c、20d、20e-影像撷取模块；202-感测元件；204-镜头；22-管理模块；24-光源模块；26-外部处理模块；28-无线传输模块；30-无线接收模块。

具体实施方式

鉴于3D立体摄影技术的发展，本发明提出一种能够建构出3D全视场立体影像，彻底改善现有技术只能拍摄单一视平面的3D影像，展示了真实的3D世界，以实现是人类多年来不断追求的梦想，且能因应各种产业的需求，为新世代带来冲击性的技术突破。

如图2所示，为本发明的方块示意图，摄影装置18包括三个以上的影像撷取模块20、一管理模块22及一光源模块24；管理模块22电性连接此些影像撷取模块20及光源模块24。每一影像撷取模块20包含至少一感测元件202及连接所述感测元件202的一镜头204，感测元件202为电荷耦合装置(CCD)或互补式金属氧化半导体(CMOS)。操作时，可利用管理模块22来驱动光源模块24(例如LED)模块投射一光源于一物件上，通过至少两个影像撷取模块20的镜头204取得物件上的光源，并经感测元件202感测光源，据以产生3D视平面影像，换言之，使用三个以上的影像撷取模块20，即可取得三个以上的3D视平面影像，再由管理模块22接收并管理此些3D视平面影像。其中，管理模块22可将此些3D视平面影像直接进行影像处理以合成为一3D全视场影像；最后，再以有线或无线的方式传输至一外部处理模块26，并显示之。外部处理模块26可为电脑、PDA或其他任何可显示3D全视场影像的电子装置。

除上述由管理模块22直接合成此些3D视平面影像为一3D全视场影像之外，如图3所示，为本发明的另一方块示意图。摄影装置18更包括一无线传输模块28，而外部处理模块26包括一无线接收模块30，管理模块22自此些影像撷取模块20接收并管理此些3D视平面影像的后，再利用无线传输模块28将此些3D视平面影像以无线传输方式传送至无线接收模块30，外部处理模块26自无线接收模块30接收并对此些3D视平面影像进行影像处理，据以合成为一3D全视场影像，并显示之。

为进一步说明本发明使用三个以上的影像撷取模块能取得三个以上的3D视平面影像的功效，如图4所示，为本发明摄影装置使用三个影像撷取模块的示意图。三个影像撷取模块为影像撷取模块20a、影像撷取模块20b及影像撷取模块20c；其中，将影像撷取模块20a与影像撷取模块20b平行排列设置，再将影像撷取模块20c垂直设置于影像撷取模块20a与影像撷取模块20b间的上方位置，犹如三角形般的设置。经由影像撷取模块20a与影像撷取模块20b撷取一3D视平面影像A；影像撷取模块20b与影像撷取模块20c撷取一3D视平面影像B；影像撷取模块20a与影像撷取模块20c撷取一3D视平面影像C，如此一来，即可取得三个3D视平面影像。

请同时配合图5a-5c，为图4拍摄的三个3D视平面的示意图。如图5a所示，影像撷取模块20a、影像撷取模块20b及影像撷取模块20c拍摄的视平面为相同角度，因此可撷取相同视角的3D视平面影像A、B、C。再如图5b所示，影像撷取模块20a、影像撷取模块20b拍摄的视平面为相同角度，而影像撷取模块20c拍摄的视平面不同于影像撷取模块20a与影像撷取模块20b；因此，可取得两个相同视角的3D视平面影像A、B及另一视角的3D视平面影像C。如图5c所示，影像撷取模块20a、影像撷取模块20b及影像撷取模块20c会因为设置位置及拍摄角度的差异，也就是说拍摄的视平面皆不相同，故能撷取到三个不同视角的3D视平面影像A、B、C。

承上所述，以相同方式来同理，如图6所示，新增影像撷取模块20d，使用四个影像撷取模块来取得三个以上的3D视平面影像，其排列方式例如将影像撷取模块20a与影像撷取模块20b平行排列设置，再将平行排列设置的影像撷取模块20c与影像撷取模块20d对应垂直设置于影像撷取模块20a与影像撷取模块20b的上方位置。于拍摄一物体影像时，四个影像撷取模块拍摄的视平面可为相同角度，或两两视平面相同、或三个视平面相同、或四个视平面皆不同，如此可撷取三个以上不同视角的3D视平面影像A、B、C、D，或是更多组不同视角的3D视平面影像，以四个影像撷取模块来说，最多可取得六个不同视角的3D视平面影像。

再举一个例子，如图7所示，使用五个影像撷取模块20a、20b、20c、20d、20e，其排列方式例如将影像撷取模块20a与影像撷取模块20b平行排列设置，再将影像撷取模块20c垂直设置于影像撷取模块20a与影像撷取模块20b间的上方位置，最后，将平行排列设置的影像撷取模块20d与影像撷取模块20e对应垂直设置于影像撷取模块20c的上方位置。于拍摄一物体影像时，五个影像撷取模块拍摄的视平面可任意调整，在此是所调整后的拍摄视平面角度，可取得五个以上不同视角的3D视平面影像A、B、C、D、E，以五个影像撷取模块来说，最多可取得十个不同视角的3D视平面影像。其中，视角范围为60度至140度。

由上述使用不同影像撷取模块数量可得知，本发明可依需求增设多个影像撷取模块并调整其设置位置或拍摄的视平面角度，来取得所需视角的3D视平面影像，当然越多不同视角的3D视平面影像，所建构出的3D全视场影像可更精准，能有效提升3D影像品质。

综上所述，本发明适用于医疗用内视镜、工业检测用内视镜或是需要拍摄出3D全视场立体影像效果的电子产品等。以医疗用内视镜为例，本发明所设置的摄影装置可整体微型化，例如应用于胶囊内视镜，当患者吞服胶囊内视镜以进行肠胃器官取像时，可利用管理模块驱动光源模块发出一光源以照射在肠胃组织上，通过三个以上的影像撷取模块并调整欲拍摄的视平面角度，取得肠胃组织反射的光源，并经影像撷取模块的感测元件感测光源，据以产生三个以上不同视角的3D视平面影像，可经管理模块先将其合成为3D全视场影像，或是直接以无线传输方式传送至外部处理模块来合成为3D全视场影像。需要多个不同视角的3D视平面影像，优点在于：可通过多个3D视平面影像来获得精确3D影像中物体的大小、长宽等信息，以供检测人员作为参考，以有效克服一般胶囊内视镜取像有死角的问题，或是无法精准量测患部，例如肿瘤具体的大小、长宽等信息。

当然，若是应用于现代科技追求高清晰、立体影像的3D电视而言，利用本发明的摄影装置的取像方式，可得到更多不同视角的3D视平面影像，故不再局限于传统只能在特定位置才能看到3D影像的窘境，极具市场竞争优势。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。故即凡依本发明申请范围所述的特征及精神所为的均等变化或修饰，均应包括于本发明的申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种摄影装置，其特征在于，包括：

三个、四个或五个影像撷取模块，用于取得3D视平面影像；及

一管理模块，电性连接所述影像撷取模块，用于接收并管理所述3D视平面影像，

其中，当所述影像撷取模块为三个时，最多可以取得三个不同视角的3D视平面影像，当所述影像撷取模块为四个时，最多可以取得六个不同视角的3D视平面影像，当所述影像撷取模块为五个时，最多可以取得十个不同视角的3D视平面影像。

2.根据权利要求1所述的摄影装置，其特征在于，每一所述影像撷取模块包含至少一感测元件及连接所述感测元件的一镜头。

3.根据权利要求2所述的摄影装置，其特征在于，更包括一光源模块，其电性连接所述管理模块，所述管理模块是驱动所述光源模块投射一光源于一物件上，通过至少两个所述影像撷取模块的所述镜头取得所述物件上的所述光源，并经所述感测元件感测所述光源，据以产生所述3D视平面影像。

4.根据权利要求2所述的摄影装置，其特征在于，所述感测元件为电荷耦合装置或互补式金属氧化半导体。

5.根据权利要求1所述的摄影装置，其特征在于，所述三个、四个或五个影像撷取模块是以分别撷取不同视角的所述三个、六个或十个3D视平面影像的位置设置。

6.根据权利要求5所述的摄影装置，其特征在于，所述视角范围为60度至140度。

7.根据权利要求1所述的摄影装置，其特征在于，所述管理模块是将所述三个、六个或十个3D视平面影像合成为一3D全视场影像。

8.根据权利要求7所述的摄影装置，其特征在于，更包括一无线传输模块，电性连接所述管理模块，所述管理模块是通过所述无线传输模块以无线传输方式传送所述3D全视场影像至一外部处理模块，并显示。

9.根据权利要求8所述的摄影装置，其特征在于，所述管理模块利用一传输线连接于所述外部处理模块。

10.根据权利要求1所述的摄影装置，其特征在于，所述管理模块利用一无线传输模块将所述三个、六个或十个3D视平面影像以无线传输方式传送至一外部处理模块，由所述外部处理模块合成为一3D全视场影像。