3d立體影像擷取、播放系統及其方法

2023-10-27 15:31:27 3

專利名稱：3d立體影像擷取、播放系統及其方法
技術領域：
本發明涉及一種應用於攝影物像立體攝影、播放，以及具有真實重現攝 影物像景深的3D立體影像擷取、播放系統及其方法。
背景技術：
3D立體影像為視覺最極致的享受，現有的媒體顯示器，如電視機及液晶 面板僅能顯示2D平面影像，即沒有不同遠近物像景深的觀覺顯示，無法真實 還原被攝物像的立體視覺效果，即如同人體肉眼可見的立體影像顯示效果， 現有3D立體影像顯示技術僅流於如以重疊影像播放及配戴特製眼鏡產生視差 的近3D影像的視覺效果，此種現有3D立體影像顯示技術，並無法被產業所 利用，相關的在前專利技術見於中國臺灣專利公開公報第200639440號"立 體影像產生裝置"發明專利公開案及中國臺灣專利公開公報第200700894號 "雙鏡頭立體影像記錄器"發明專利公開案。
又，現有技術中有利用光柵(閘)切換或顯示面板上以複數透鏡數組，來 改變光線折射路徑造成肉眼觀察顯示器或顯示屏的視差，以形成近3D視覺觀 感的效果，但是，這些利用光學的折射差異所造成的仿真3D立體影像顯示技 術，並無法真實反映攝影物像的立體3D影像，因為這些影像的拍攝過程還是 處於2D平面的拍攝手法，且由於需改變顯示器或顯示面板的結構，造成產業 利用上的困難，相關的在前專利技術見於中國臺灣專利公報第1266077號"3D 立體顯示方法及其裝置"發明專利案及中國臺灣專利公報第200638063號"立 體影像形成裝置及立體影像顯示單元"發明專利公開案。

發明內容
本發明的主要目的在於克服現有產品存在的上述缺點，而提供一種3D立 體影像擷取、播放系統及其方法，可以在攝影物像時，即擷取相關的真實3D 立體影像數據，可以真實還原播放顯示攝影物像的真實3D立體影像效果。
本發明的第二目的在於提供一種3D立體影像擷取、播放系統及其方法， 不需配戴任何顯像眼鏡及改裝光閘或透鏡數組，而利於產業利用。
本發明的第三目的在於提供一種3D立體影像擷取、播放系統及其方法，
6可以應用於各種物像的攝影、播放場合，進一步提升產業的利用價值。 本發明的目的是由以下技術方案實現的。 本發明3D立體影像擷取、播放系統，其特徵在於，包括 至少一立體影像擷取裝置，以一電壓驅動訊號調整予以改變一攝影物像 的焦距，以時序分割方式對攝影物像進行立體影像數據擷取、暫存及傳送；
至少一立體影像播放裝置，為一多層穿透顯示的液晶面板，連接立體影 像擷取裝置，以接收立體影像擷取裝置所擷取及傳送輸出的立體影像數據， 並以播放時序及將該立體影像數據進行排序處理輸出，以將經排序處理的立 體影像數據進行顯示像素配置及顯示圖層影像映像的控制，並逐一作多層圖 像的立體影像數據播放顯示，且固定播放相對攝影物像的焦距最近及最遠的 立體影像數據，且將攝影物像的焦距最近及最遠之間的中間立體影像數據依 播放時序以周期方式切換播放，以形成攝影物像具景深的立體影像畫面播放 顯示。
前述的3D立體影像擷取、播放系統，其中立體影像擷取裝置包括 一影像擷取單元，由一驅動電壓訊號予以驅動改變對應攝影物像的焦距 距離，藉由驅動電壓訊號與焦距的關係曲線，通過時序分割方式，予以由不 同的驅動電壓訊號調整而改變不同的攝影焦距，針對攝影物像進行各個不同 焦距立體影像數據的擷取；
一驅動電路，連接該影像擷取單元，以對影像擷取單元輸入驅動電壓訊 號，驅動該影像擷取單元對攝影物像進行不同焦距的立體影像數據擷取；
一影像處理器，連接影像擷取單元及驅動電路，藉助控制驅動電路對攝 影物像進行不同焦距的立體影像數據擷取驅動控制動作，並逐一接收影像擷 取單元擷取輸出的立體影像數據，以暫存及傳送該立體影像數據。
前述3D立體影像擷取、播放系統，其中影像擷取單元為一液晶對焦鏡頭。 前述的3D立體影像擷取、播放系統，其中影像擷取單元為一液體鏡頭。 前述的3D立體影像擷取、播放系統，其中影像擷取單元包括-一膠框，內灌注有液晶；
至少一對配向層，分別結合於膠框兩側，以封閉膠框；
至少一對IT0導電層，分別結合於兩配向層外側，該兩導電層連接輸入
驅動電壓訊號，施以不同電壓值的驅動電壓訊號，使該膠框內的液晶折射率
改變，形成焦距的變化；至少一對鏡片基板，分別結合於兩ITO導電層外側；
至少一影像感測處理器，置於一鏡片基板後方，以感測成像所擷取的立 體影像數據。
前述的3D立體影像擷取、播放系統，其中兩ITO導電層分別至少設有一 第一電極及第二電極，以連接輸入驅動電壓訊號。
前述的3D立體影像擷取、播放系統，其中兩鏡片基板為平面鏡。 前述的3D立體影像擷取、播放系統，其中影像擷取單元包括 一撓性透明膜，內注入至少一液體； 至少一透明鏡片，連接於撓性透明膜一面；
至少一驅動杆， 一端設有一推動部，該推動部連接於撓性透明膜後端； 一驅動源，連接於驅動杆另一端，由驅動源向前或向後驅動該驅動杆，
向前施壓撓性透明膜內的液體產生擠壓變形或向後拉動使撓性透明膜內的液
體松馳產生變形；
一影像感測處理器，置於透明鏡片後端，該影像感測處理器連以感測成 像輸出所擷取的立體影像數據。
前述的3D立體影像擷取、播放系統，其中撓性透明膜內注入的液體為水 或油。
前述的3D立體影像擷取、播放系統，其中驅動杆為一連杆。 前述的3D立體影像擷取、播放系統，其中驅動杆為一蝸杆。 前述的3D立體影像擷取、播放系統，其中驅動杆為連杆。 前述的3D立體影像擷取、播放系統，其中立體影像播放裝置包括 一微處理器，連接立體影像擷取裝置，以接收立體影像擷取裝置傳送輸
出的立體影像數據，微處理器負責將立體影像數據進行排序處理輸出；
一顯示控制單元，連接微處理器，以將經排序處理的立體影像數據進行
顯示像素配置及顯示圖層影像映像的控制；
多個顯示驅動電路，各顯示驅動電路連接顯示控制單元，以受顯示控制
單元控制驅動顯示各圖層；
各顯示層面板，各顯示層面板由前至後重疊結合，各顯示層面板分別對
應連接各顯示驅動電路，以受各顯示驅動電路的驅動控制而顯示對應各立體
影像數據的圖層畫面，以形成立體影像播放。
本發明3D立體影像擷取、播放方法，其特徵在於，步驟包括(a) 影像定義，根據一攝影物像的狀態定義立體影像數據的擷取切割時 序，並與該攝影物像兩者一致性，設定一立體影像擷取裝置的立體影像數據 擷取參數，該立體影像擷取裝置藉助一驅動電壓訊號改變予以變化攝影物像 擷取的焦距；
(b) 物距測量，根據步驟(a)的攝影物像的定義資料予以測量該攝影物 像及其背景的距離關係，即攝影物像的最近、最遠及中間的各項距離數據， 由該立體影像擷取裝置來達到初始值的測量與暫存；
(c) 焦距距離比較，根據步驟(b)的攝影物像物距測量結果，與步驟(a) 的立體影像擷取裝置的驅動電壓訊號、焦距間的關係作一致性的比較，使該 步驟(b)物距的測量結果與立體影像擷取裝置的遠、中及近目標區的焦距作 變化參數接近及一致性的校正；
(d) 影像取樣及擷取，步驟(c)的立體影像擷取裝置完成焦距比較及校 正後，根據步驟(a)的攝影物像的影像擷取時序定義，進行以驅動電壓訊號 變化而改變攝影物像200的攝影焦距，通過分割時序方式，以時間分割來對 攝影物像及其背景畫面作取樣及擷取，而得到立體影像數據；
(e) 儲存及傳送，將步驟(d)所取樣及擷取得到的立體影像數據經由該 立體影像擷取裝置予以暫存及傳送輸出；
(f) 接收影像，由一立體影像播放裝置接收該步驟(e)的立體影像擷取 裝置所傳送輸出的立體影像數據，該立體影像播放裝置為多層穿透的液晶顯 示面板s ,
(g) 像素配置及影像映像，由步驟(f)所接收的立體影像數據經由立體 影像播放裝置予以進行排序處理，以將經排序處理的立體影像數據逐一進行 顯示像素配置及顯示圖層影像映像的控制；
(h) 決定及播放最遠影像，將步驟(g)完成排序處理、顯示像素配置及 顯示圖層影像映像的控制的立體影像數據，予以由立體影像播放裝置播放對 應攝影物像的焦距最遠的立體影像數據；
(i)決定及播放最近影像，將步驟(g)完成排序處理，顯示像素配置及顯 示圖層影像映像的控制的立體影像數據，予以由立體影像播放裝置播放對應 攝影物像的焦距最近的立體影像數據；
(j)以串行模式及周期切換播放中間影像，將步驟(g)完成排序處理、顯 示像素配置及顯示圖層影像映像的控制的立體影像數據，予以由立體影像播放裝置以播放時序為循環周期時序及切換時機，逐一以周期方式播放對應攝
影物像的焦距最近及最遠間的中間立體影像數據；
(k)偵測是否有新的影像，如果有則進行步驟(f)，如果沒有則重複步驟 (j)，由該立體影像播放裝置偵測立體影像擷取裝置是否有送出新的立體影 像數據。
本發明3D立體影像擷取、播放系統及其方法的有益效果，3D立體影像擷 取、播放系統，其包括至少一立體影像擷取裝置及至少一立體影像播放裝置； 該立體影像擷取裝置藉由不同驅動電壓以時序分割方式改變不同的攝影焦 距，針對攝影物像進行各個不同焦距立體影像的擷取，以形成一立體影像數 據，並由該立體影像擷取裝置的儲存及傳送；該立體影像播放裝置，為多層 穿透顯示的液晶面板，連接立體影像擷取裝置，以接收立體影像擷取裝置所 擷取暫存的攝影物像的立體影像數據，並以該立體影像擷取裝置所擷取的立 體影像數據為處理根據，將焦距最近及最遠的擷取影像固定播放於最上層面 板及最下層面板，且以周期播放方式，反覆播放該位於焦距最近及最遠畫面 間焦距的擷取影像，藉助視覺暫留效果使攝影物像景深被真實顯現，進而達 到本發明真實攝影及顯現3D立體影像效果的功效。
本發明的3D立體影像擷取、播放方法，是包括一 3D立體影像擷取程序 及3D立體影像播放程序；其中，該3D立體影像擷取程序包括影像定義、物 距測量、焦距距離比較、影像取樣及擷取、儲存及傳送等步驟，以時序分割 方式改變不同的攝影焦距，針對攝影物像進行各個不同焦距立體影像的擷取， 以形成一立體影像數據；該3D立體影像播放程序包括接收影像、像素配置 (ALIG麗ENT)及影像映像(MAPPING)、決定及播放最遠影像、決定及播放最近 影像及以串行模式及周期切換播放中間影像、偵測是否有最新影像等步驟， 以接收立體影像擷取裝置所擷取暫存的攝影物像的立體影像數據，並以該立 體影像擷取裝置所擷取的立體影像數據為處理根據，將焦距最近及最遠的擷 取影像固定播放於最上層面板及最下層面板，並以周期播放方式，反覆播放 該位於焦距最近及最遠畫面間焦距的擷取影像，通過視覺暫留效果使攝影物 像景深被真實顯現3D立體影像。"
本發明的3D立體影像擷取，播放系統及其方法功效，在可直接提供產業 利用的前提下，以真實的3D立體影像攝影方式將攝影物像加以攝錄及擷取，並由現有及不必改裝顯示面板的方式，真實還原播出該攝影物像的3D立體影 像，除了可便於產業利用外，本發明還可直接應用於任何攝影場合，不必配 戴任何特殊眼鏡或改裝光柵、透鏡數組。


圖1為本發明的3D立體影像擷取、播放系統方塊圖。
圖2為本發明系統中的立體影像擷取裝置的影像擷取單元的焦距及驅動 電壓訊號間的關係曲線圖。
圖3為本發明系統中的立體影像擷取裝置的影像擷取單元以分割時序方 式擷取的立體影像數據圖。 .
圖4為本發明系統中的立體影像播放裝置的立體影像數據播放時序及周 期關係圖。
圖5為本發明系統中的立體影像播放裝置的各顯示層面板與各立體影像
數據間的播放關係對應圖。
圖6為本發明系統中的立體影像擷取裝置的第一實施例圖。 圖7為本發明系統中的立體影像擷取裝置的第二實施例圖。 圖8為本發明的3D立體影像擷取、播放方法中的3D立體影像擷取程序
流程圖。
圖9為本發明的3D立體影像擷取、播放方法中的3D立體影像播放程序 流程圖。
圖中主要標號說明100系統、IO立體影像擷取裝置、ll影像擷取單元、 111膠框、1111液晶、112配向層、113配向層、114為IT0導電層、115為 IT0導電層、116鏡片基板、117鏡片基板、1141第一電極、1151第二電極、 118影像感測處理器、12驅動電路、13影像處理器、14撓性透明膜、141液 體、15透明鏡片、16驅動杆、161推動部、17驅動源、18影像感測處理器、 20立體影像播放裝置、21微處理器、22顯示控制單元、231至23n顯示驅動 電路、241至24n顯示層面板、200攝影物像、V驅動電壓訊號、F焦距、C 關係曲線、t (1)至t (n)時間、f (1)至f (n)立體影像數據、tl(m)播放 時序、t2(m)播放時序、t3(m)播放時序、300影像定義、310物距測量、320 焦距距離比較、330影像取樣及擷取、340立體影像數據儲存及傳送、350接 收立體影像數據、360像素配置及影像映像、370決定及播放最遠影像、380 決定及播放最近影像、390以串行模式及周期切換播放中間影像、400偵測否有新的影像。
具體實施例方式
參閱圖1及圖2所示，本發明的3D立體影像擷取、播放系統100包括至 少一立體影像擷取裝置10及至少一立體影像播放裝置20;該立體影像擷取裝 置10包括一影像擷取單元11、驅動電路12及影像處理器13，該影像擷取單 元11的形式不限，在本發明中是以液晶對焦鏡頭或液體鏡頭(liquid lens) 為例，該液晶自動對焦鏡頭結構己由申請人在前申請，該影像擷取單元ll可 以由一驅動電壓訊號V予以驅動改變攝影的焦距F距離，該驅動電壓訊號V 與焦距F的關係曲線C則顯示於圖2中，由圖2中可以經由關係曲線C顯示 該驅動電壓訊號V可以通過細分劃而使該焦距F細分劃，可視一攝影物像200 需要而予以任意規劃驅動電壓訊號V與焦距F細劃對應關係。
參閱圖3所示，通過上述的影像擷取單元11可以藉助圖2所示的驅動電 壓訊號V與焦距F的關係曲線C，通過時序分割方式，予以由不同的驅動電壓 訊號V調整而改變不同的攝影焦距F，針對攝影物像200進行各個不同焦距F 立體影像的擷取，即由近而遠逐一改變焦距F的值，從而分別在不同的時間 t(l)至t (n)間擷取得到如圖3所示的立體影像數據f(l)至f (n)，如圖3的 影像擷取關係圖中，該縱向軸為時間軸，即時間t(l)至t(n);橫向軸為立體 影像數據f(l)至f (n)，而此立體影像數據f(l)至f (n)可經由數組方式加 以規劃儲存，如在1毫秒(ms)至100毫秒(ms)間擷取10至1000個影像。
上述的驅動電路12連接該影像擷取單元11，以對影像擷取單元11輸入 驅動電壓訊號V，驅動該影像擷取單元11對攝影物像200進行不同焦距F的 立體影像數據f(l)至f (n)擷取。
上述的影像處理器13連接影像撤取單元11及驅動電路12，藉助控制驅動 電路12對攝影物像200進行不同焦距F的立體影像數據f (l)至f (n)擷取 驅動控制動作，並逐一接收影像擷取單元11擷取輸出的立體影像數據f(l) 至f (n)，以暫存及傳送該立體影像數據f(l)至f (n)。
上述的立體影像播放裝置20，連接該立體影像擷取裝置10，該立體影像 播放裝置20為一多層穿透顯示的TFT型式液晶面板，該立體影像播放裝置20 包括一微處理器21、顯示控制單元22、多個顯示驅動電路231至23n及多個 顯示層面板241至24n;其中，該微處理器21連接該立體影像擷取裝置10的 影像處理器13,以接收影像處理器13傳送輸出的立體影像數據f (l)至f (n)，該微處理器21負責將立體影像數據f (l)至f (n)進行排序處理輸出，該顯 示控制單元22連接該微處理器21，以將經排序處理的立體影像數據f (l)至f (n)進行顯示像素配置及顯示圖層影像映像的控制。
各顯示驅動電路231至23n連接顯示控制單元22，以受顯示控制單元22 控制驅動顯示各圖層，而各顯示層面板241至24n分別對應連接各顯示驅動 電路231至23n，以受各顯示驅動電路231至23n的驅動控制而顯示對應各立 體影像數據f(l)至f (n)的圖層畫面，以形成立體影像播放，上述的各顯示 層面板241至24n是以由前而後層層相迭組合結構，每一顯示層面板241至 24n的尺寸，畫面像素數量及解析度完全相同。
參閱圖4及圖5所示，為本發明的系統100進行立體影像擷取及播放操 作的實施例，其中，該立體擷取過程如圖3所示，所得到的立體影像數據f (1) 至f (n)，由該立體影像播放裝置20的微處理器21依據如圖5所示的周期顯 示時序，播放時序tl(m)、 t2(m)及t3(m)為循環周期時序，nKL至n-2，其中， 播放時序tl(m)固定播放焦距F距離最遠的攝影物像200的立體影像數據f(n) 畫面，而該播放時序t3 (m)固定播放焦距F距離最近的攝影物像200的立體影 像數據f (l)畫面，播放時序t2(m)則以每一圖層影像為一周期，切換播放最 遠與最近焦距F距離之間的攝影物像200的立體影像數據f (n — l)至f (2)畫 面，即播放時序t2 (1)—立體影像數據f(n — l)、 t2(2)—立體影像數據 f(n-2)…播放時序t2(n-2)—立體影像數據f (2)的對應關係，以每一組播放 對應關係為一播放周期，循環切換播放該對應的立體影像數據f(n — l)至f(2) 的畫面。
上述的播放時序tl(m)、 t2(m)及t3(m)的切換間距及播放周期可視攝影 物像200的不同而予以設定成數毫秒至數十毫秒間。
該立體影像播放裝置20中的顯示層面板241對應固定播放該播放時序 tl (m)的立體影像數據f (n)的畫面，該顯示層面板24n則對應固定播放該播 放時序t3(m)的立體影像數據f (1)的畫面，而該顯示層面板242至24n — l則 分別對應上述播放時序t2 (m)切換播放最遠與最近焦距F距離之間的攝影物像 200的立體影像數據f (n — l)至f (2)畫面，即該顯示層面板242對應播放立體 影像數據f (n — l)、顯示層面板243對應播放立體影像數據f(n-2)…顯示面 板層24n—l—立體影像數據f (2)等對應關係予以播放各層圖像影像，而藉助 上述重複固定播放焦距F最遠及最近的立體影像數據f (n)及f (1)，而依如圖4所示的播放周期圖的播放時序t2 (m)切換播放最遠與最近焦距F距離之間的 攝影物像200的立體影像數據f (n—l)至f (2)畫面，使攝影物像200的立體 景深效果被真實還原顯示，這是因最遠及最近焦距F畫面對人體肉眼觀看時 的視覺暫留現象不明顯，而介於最遠及最近焦距F間的畫面如以周期性的切 換顯示，將會使人體肉眼在觀察過程中產生真實立體景深的視覺暫留效果， 進而達到本發明3D立體影像擷取及播放的功效。
上述本發明的系統100中的立體影像擷取裝置10及一立體影像播放裝置 20針對攝影物像200的立體影像擷取及立體影像播放操作程序，也同理可推 可以用於多個不同距離之攝影物像200及其遠、中及近背景畫面立體影像擷 取、播放。
參閱圖6所示，為本發明的系統100的立體影像擷取裝置10的影像擷取 單元11結構的第一實施例，即該影像擷取單元11為液晶對焦鏡頭型態；其 中，該影像擷取單元11包括一膠框111、至少一對配向層(Alignment Layer) 112及113、至少一對ITO導電層114及115、至少一對鏡片基板116 及117與一影像感測處理器118;其中，該膠框111內灌注有液晶1111，該 液晶1111可通過灰階光罩(grey mask)及紫外燈照射規劃成凸透鏡型態或凹 透鏡型態，該配向層112及113分別結合於膠框111兩側，以封閉膠框lll， 該IT0導電層114結合於配向層112外側，IT0導電層115結合於配向層113 外側；該IT0導電層114至少設有一第一電極1141，該IT0導電層115至少 設有一第二電極1151，藉助該第一電極1141及第二電極1151連接至上述的 驅動電路12，以由驅動電路12施以不同電壓值的驅動電壓訊號V，以使該膠 框111內的液晶1111折射率改變，形成焦距F的變化；鏡片基板116結合於 IT0導電層114外側，該鏡片基板116為一平面鏡，該玻璃鏡片117結合於 IT0導電層115外側，該鏡片基板117為一平面鏡。
上述的配向層112及113、 IT0導電層114及115與鏡片基板116及117 間的結合方式不限，在本發明中是列舉以IT0導電層114及115分別塗鍍於 鏡片基板116及117內面，該配向層112及113再塗鍍於該IT0導電層114 及115表面。
上述的影像感測處理器118置於鏡片基板117後方，且該影像感測處理 器118連接上述的影像處理器13,使該攝影物像200的立體影像數據f (l)至 f (n)經由影像感測處理器118成像輸出至影像處理器13。參閱圖7所示，為本發明的系統100的立體影像擷取裝置10的影像擷取 單元11結構的第二實施例，即該影像擷取單元11為液體鏡頭型態；該影像 擷取單元11包括一撓性透明膜14、至少一透明鏡片15、至少一驅動杆16、 一驅動源17及一影像感測處理器18;其中，撓性透明膜14內注入至少一液 體141，該液體141的型態不限，例如水或油，或者水與油混合，該透明鏡 片15連接於撓性透明膜14一面，該驅動杆16可為連杆或蝸杆構成，驅動杆 16 —端設有一推動部161,該推動部161連接於撓性透明膜14後端。
驅動源17連接於驅動杆16另一端，以由該驅動源17向前或向後驅動該 驅動杆16，該驅動源17的型式不限，如為電磁鐵或小型電動馬達，該驅動源 17連接上述的驅動電路12，以由驅動電路12提供驅動電壓訊號V，以驅動驅 動杆16推動驅動部161向前施壓撓性透明膜14內的液體141產生擠壓變形 (如圖7中虛線部份所示)，或向後拉動使撓性透明膜14內的液體141松馳產 生變形(如圖7中的虛線部份所示)，藉以使液體141液面曲度產生凸或凹變 化，進而產生不同的折射率，從而使攝影物像200攝影擷取焦距F也隨之變 化，該影像感測處理器18置於透明鏡片15後端，該影像感測處理器18連接 上述影像處理器13，使該攝影物像200的立體影像數據f (l)至f (n)經由影 像感測處理器18成像輸出至影像處理器13。
參閱圖8及圖9所示，為本發明的3D立體影像擷取、播放方法的流程圖， 包括一 3D立體影像擷取程序及3D立體影像播放程序，圖8顯示3D立體影像 擷取程序的步驟，圖9顯示3D立體影像播放程序的步驟，是包括步驟300至
400;其中
(300)影像定義，根據攝影物像200的狀態定義立體影像數據f (1)至f(n) 的擷取切割時序，並與該攝影物像200兩者一致性，即設定立體影像擷取裝 置10的影像擷取單元11，驅動電路12及影像處理器13擷取立體影像數據 f(l)至f (n)的參數。
(310)物距測量，即根據步驟300的攝影物像200的定義資料予以測量該 攝影物像200及其背景的距離關係，即攝影物像200的最近、最遠及中間的 各項距離數據，這些數據可以由立體影像擷取裝置10的影像擷取單元11、驅 動電路12及影像處理器13等組件來達到初始值的測量與暫存。
(320)焦距距離比較，即根據步驟310的攝影物像200物距量測結果，與 立體影像擷取裝置10的驅動電壓訊號V、焦距F間的關係曲線C作一致性的比較，即使該步驟310物距的測量結果與立體影像擷取裝置10的遠、中及近 目標區(TARGET ZONE)的焦距F作變化參數接近及一致性的校正。
(330)影像取樣及擷取，即步驟320的立體影像擷取裝置10完成焦距F 比較及校正後，並根據步驟300的攝影物像200的影像擷取時序定義，進行 以驅動電壓訊號V變化而改變攝影物像200的攝影焦距F，以分割時序方式， 即時間t(l)至t(n)分割來對攝影物像200及其背景畫面作取樣及擷取，從而 得到立體影像數據f(l)至f (n)。
(340)立體影像數據儲存及傳送，將步驟330所取樣及擷取得到的立體影 像數據f (l)至f (n)經由該立體影像擷取裝置10的影像處理器13予以暫存 及傳送輸出。
(350)接收立體影像數據，由該立體影像播放裝置20的微處理器21接收 該步驟340的立體影像擷取裝置10所傳送輸出的立體影像數據f(l)至f(n)。
(360)像素配置及影像映像，即由該步驟350所接收的立體影像數據f (1) 至f (n)經由立體影像播放裝置20的微處理器21予以進行排序處理輸出， 以將經排序處理的立體影像數據f(l)至f (n)逐一進行顯示像素配置及顯示 圖層影像映像的控制。
(370)決定及播放最遠影像，將步驟360完成排序處理、顯示像素配置及 顯示圖層影像映像的控制的立體影像數據f(l)至f (n),予以由立體影像播 放裝置20播放對應攝影物像200的焦距F最遠的立體影像數據f (n)。
(380)決定及播放最近影像，將步驟360完成排序處理、顯示像素配置及 顯示圖層影像映像的控制的立體影像數據f (l)一 f (n)，予以由立體影像播放 裝置10播放對應攝影物像200的焦距F最近的立體影像數據f (1)。
(390)以串行模式及周期切換播放中間影像，將步驟360完成排序處理、 顯示像素配置及顯示圖層影像映像的控制的立體影像數據f(l)至f (n)，予 以由立體影像播放裝置20以播放時序tl (m) 、 t2 (m)及t3 (m)為循環周期時序 及切換時機，逐一以周期方式播放對應攝影物像200的焦距F最近及最遠間 的中間立體影像數據f (2)至f (n — l)。
(400)偵測是否有新的影像 如果有則進行步驟350，如果沒有則重複步驟 390，即由該立體影像播放裝置20的微處理器21偵測立體影像擷取裝置10 的影像處理器13是否有送出新的立體影像數據f (1)至f (n)，即攝影物像200 或其背景有異動或有新的攝影物像200進行攝影，如果有則由立體影像播放裝置20的微處理器21重新接收新的立體影像數據f (l)至f (n)，如果沒有 則重複步驟390的中間立體影像數據f (2)至f (n — l)。
上述本發明的3D立體影像擷取、播放方法的步驟300至步驟400間的3D 立體影像擷取程序及3D立體影像播放程序，除可針對攝影物像200的立體影 像擷取及立體影像播放操作程序，同理可推也可以用於多個不同距離的攝影 物像200及其遠、中及近背景畫面立體影像擷取、播放。
上述圖1至圖9所示本發明的3D立體影像擷取、播放系統及其方法，其 中所揭示的說明及圖式，是為便於闡明本發明的技術內容及技術手段，所揭 示較佳實施例之一隅，並非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明 的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於 本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1、一種3D立體影像擷取、播放系統，其特徵在於，包括至少一立體影像擷取裝置，以一電壓驅動訊號調整予以改變一攝影物像的焦距，以時序分割方式對攝影物像進行立體影像數據擷取、暫存及傳送；至少一立體影像播放裝置，為一多層穿透顯示的液晶面板，連接立體影像擷取裝置，以接收立體影像擷取裝置所擷取及傳送輸出的立體影像數據，並以播放時序及將該立體影像數據進行排序處理輸出，以將經排序處理的立體影像數據進行顯示像素配置及顯示圖層影像映像的控制，並逐一作多層圖像的立體影像數據播放顯示，且固定播放相對攝影物像的焦距最近及最遠的立體影像數據，且將攝影物像的焦距最近及最遠之間的中間立體影像數據依播放時序以周期方式切換播放，以形成攝影物像具景深的立體影像畫面播放顯示。
2、 根據權利要求1所述的3D立體影像擷取、播放系統，其特徵在於， 所述立體影像擷取裝置包括一影像擷取單元，由一驅動電壓訊號予以驅動改變對應攝影物像的焦距 距離，藉由驅動電壓訊號與焦距的關係曲線，通過時序分割方式，予以由不 同的驅動電壓訊號調整而改變不同的攝影焦距，針對攝影物像進行各個不同 焦距立體影像數據的擷取；一驅動電路，連接該影像擷取單元，以對影像擷取單元輸入驅動電壓訊 號，驅動該影像擷取單元對攝影物像進行不同焦距的立體影像數據擷取；一影像處理器，連接影像擷取單元及驅動電路，藉助控制驅動電路對攝 影物像進行不同焦距的立體影像數據擷取驅動控制動作，並逐一接收影像擷 取單元擷取輸出的立體影像數據，以暫存及傳送該立體影像數據。
3、 根據權利要求2所述的3D立體影像擷取、播放系統，其特徵在於， 所述影像擷取單元為 一液晶對焦鏡頭。
4、 根據權利要求2所述的3D立體影像擷取、播放系統，其特徵在於， 所述影像擷取單元為 一液體鏡頭。
5、 根據權利要求2所述的3D立體影像擷取、播放系統，其特徵在於， 所述影像擷取單元包括一膠框，內灌注有液晶；至少一對配向層，分別結合於膠框兩側，以封閉膠框；至少一對IT0導電層，分別結合於兩配向層外側，該兩導電層連接輸入 驅動電壓訊號，施以不同電壓值的驅動電壓訊號，使該膠框內的液晶折射率 改變，形成焦距的變化；至少一對鏡片基板，分別結合於兩IT0導電層外側；至少一影像感測處理器，置於一鏡片基板後方，以感測成像所擷取的立 體影像數據。
6、 根據權利要求5所述的3D立體影像擷取、播放系統，其特徵在於， 所述兩IT0導電層分別至少設有一第一電極及第二電極，以連接輸入驅動電 壓訊號。
7、 根據權利要求5所述的3D立體影像擷取、播放系統，其特徵在於， 所述兩鏡片基板為平面鏡。
8、 根據權利要求2所述的3D立體影像擷取、播放系統，其特徵在於， 所述影像擷取單元包括一撓性透明膜，內注入至少一液體； 至少一透明鏡片，連接於撓性透明膜一面；至少一驅動杆， 一端設有一推動部，該推動部連接於撓性透明膜後端； 一驅動源，連接於驅動杆另一端，由驅動源向前或向後驅動該驅動杆，向前施壓撓性透明膜內的液體產生擠壓變形或向後拉動使撓性透明膜內的液體松馳產生變形；一影像感測處理器，置於透明鏡片後端，該影像感測處理器連以感測成 像輸出所擷取的立體影像數據。
9、 根據權利要求8所述的3D立體影像擷取、播放系統，其特徵在於， 所述撓性透明膜內注入的液體為水或油。
10、 根據權利要求8所述的3D立體影像擷取、播放系統，其特徵在於， 所述驅動杆為一連杆。
11、 根據權利要求8所述的3D立體影像擷取、播放系統，其特徵在於， 所述驅動杆為一蝸杆。
12、 根據權利要求8所述的3D立體影像擷取、播放系統，其特徵在於， 所述驅動杆為連杆。
13、 根據權利要求1所述的3D立體影像擷取、播放系統，其特徵在於，所述立體影像播放裝置包括一微處理器，連接立體影像擷取裝置，以接收立體影像擷取裝置傳送輸 出的立體影像數據，微處理器負責將立體影像數據進行排序處理輸出；一顯示控制單元，連接微處理器，以將經排序處理的立體影像數據進行顯示像素配置及顯示圖層影像映像的控制；多個顯示驅動電路，各顯示驅動電路連接顯示控制單元，以受顯示控制 單元控制驅動顯示各圖層；各顯示層面板，各顯示層面板由前至後重疊結合，各顯示層面板分別對 應連接各顯示驅動電路，以受各顯示驅動電路的驅動控制而顯示對應各立體 影像數據的圖層畫面，以形成立體影像播放。
14、 一種3D立體影像擷取、播放方法，其特徵在於，步驟包括(a) 影像定義，根據一攝影物像的狀態定義立體影像數據的擷取切割時 序，並與該攝影物像兩者一致性，設定一立體影像擷取裝置的立體影像數據 擷取參數，該立體影像擷取裝置藉助一驅動電壓訊號改變予以變化攝影物像 擷取的焦距；(b) 物距測量，根據步驟(a)的攝影物像的定義資料予以測量該攝影物 像及其背景的距離關係，即攝影物像的最近、最遠及中間的各項距離數據， 由該立體影像擷取裝置來達到初始值的測量與暫存；(c) 焦距距離比較，根據步驟(b)的攝影物像物距測量結果，與步驟(a) 的立體影像擷取裝置的驅動電壓訊號、焦距間的關係作一致性的比較，使該 步驟(b)物距的測量結果與立體影像擷取裝置的遠、中及近目標區的焦距作 變化參數接近及一致性的校正；(d) 影像取樣及擷取，步驟(c)的立體影像擷取裝置完成焦距比較及校 正後，根據步驟(a)的攝影物像的影像擷取時序定義，進行以驅動電壓訊號 變化而改變攝影物像200的攝影焦距，通過分割時序方式，以時間分割來對 攝影物像及其背景畫面作取樣及擷取，而得到立體影像數據；(e) 儲存及傳送，將步驟(d)所取樣及擷取得到的立體影像數據經由該 立體影像擷取裝置予以暫存及傳送輸出；(f) 接收影像，由一立體影像播放裝置接收該步驟(e)的立體影像擷取 裝置所傳送輸出的立體影像數據，該立體影像播放裝置為多層穿透的液晶顯 示面板；(g) 像素配置及影像映像，由步驟(f)所接收的立體影像數據經由立體 影像播放裝置予以進行排序處理，以將經排序處理的立體影像數據逐一進行 顯示像素配置及顯示圖層影像映像的控制；(h) 決定及播放最遠影像，將步驟(g)完成排序處理、顯示像素配置及 顯示圖層影像映像的控制的立體影像數據，予以由立體影像播放裝置播放對 應攝影物像的焦距最遠的立體影像數據；(i)決定及播放最近影像，將步驟(g)完成排序處理，顯示像素配置及顯 示圖層影像映像的控制的立體影像數據，予以由立體影像播放裝置播放對應 攝影物像的焦距最近的立體影像數據；(j)以串行模式及周期切換播放中間影像，將步驟(g)完成排序處理、顯 示像素配置及顯示圖層影像映像的控制的立體影像數據，予以由立體影像播 放裝置以播放時序為循環周期時序及切換時機，逐一以周期方式播放對應攝 影物像的焦距最近及最遠間的中間立體影像數據；(k)偵測是否有新的影像，如果有則進行步驟(f)，如果沒有則重複步驟 (j)，由該立體影像播放裝置偵測立體影像擷取裝置是否有送出新的立體影 像數據。
全文摘要
一種3D立體影像擷取、播放系統及其方法，其通過系統設置的立體影像擷取裝置，以電壓驅動訊號調整改變攝影物像焦距，以時序分割方式對攝影物像進行立體影像數據擷取、暫存及傳送；通過系統設置的立體影像播放裝置，連接立體影像擷取裝置，接收立體影像擷取裝置擷取及傳送輸出的立體影像數據，以播放時序及將該立體影像數據進行排序處理輸出，將經排序處理的立體影像數據進行顯示像素配置及顯示圖層影像映像的控制，逐一作多層圖像的立體影像數據播放顯示，固定播放相對攝影物像的焦距最近及最遠的立體影像數據，且將攝影物像焦距最近及最遠間的中間立體影像數據依播放時序以周期方式切換播放，形成攝影物像具景深的立體影像畫面播放顯示。
文檔編號G02F1/13GK101588510SQ200810097620
公開日2009年11月25日 申請日期2008年5月22日 優先權日2008年5月22日
發明者廖正興, 曾令遠 申請人:聚晶光電股份有限公司