[发明专利]带有使用定时快门的多个图像传感器的全景照相机

说明书

该申请要求在2008年2月8日提交(代理人案号No.2525.1250000)并且在这里整体通过引用并入的美国临时申请No.61/027,237的利益。

技术领域

本发明涉及全景静止和运动摄影领域。

背景技术

在被联结到车辆的花饰(rosette)结构中存在包括多于一个照相机的成像系统。那些成像系统可以被用于例如沿着街道捕捉全景图像。每一个照相机包括入射光瞳。在不同的位置处具有多个入射光瞳能够引起空间视差。视差指的是感知到的、由照相机的入射光瞳的不同视点引起的、被成像的对象朝着背景的移位。当将来自多个照相机的图像拼合到一起时，视差尤其成为问题，因为当背景对象在相邻图像重叠的区域中对准时，它能够引起前景对象的重像。

已经使用了镜来避免全景成像中的视差。例如，迪斯尼(Disney)的Circle-Vision360°系统使用镜来通过多个共定位入射光瞳观看外界。这能够产生零视差。然而，制造和使用必要的大的镜是困难的。

而且，这项技术限制了竖直视场。

花饰结构中的每一个照相机包括将光学信号转换成电信号以形成图像的图像传感器。两种类型的图像传感器避免了对于机械快门的需求，即线间快门电荷耦合器件(CCD)或者互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器。

CMOS传感器通常具有滚动快门，该滚动快门按照滚过图像的顺序以稍微不同的时间曝光不同的场景线。当照相机相对于场景或者被摄体移动时，滚动快门能够引起图像畸变例如翘曲。已经作出了一些工作来补偿图像畸变。Wilburn等人描述了使用滚动快门定时偏移来处理并且校正由图像的被摄体的运动诱发的畸变。见Wilburn等人“使用稠密照相机阵列的高速摄像(High-Speed Videography Using a DenseCamera Array)”，2004计算机视觉和模式识别IEEE计算机协会大会(2004IEEE Computer Society Conference on Computer Vision andPattern Recognition)(CVPR′04)，Vol.2，pp.294-301。

线间快门CCD避免了滚动快门CMOS传感器的图像畸变问题。然而，线间快门CCD可能遭遇弥散和条纹现象。当传感器的一部分被过度曝光，从而引起光溢出到相邻像素或者读出CCD结构中时，发生弥散和条纹现象。

所需要的是这样一种成像设备，该成像设备减轻了畸变和空间视差，同时避免了与CCD相关联的弥散和条纹问题。

发明内容

本发明涉及全景静止和运动摄影领域。在第一实施例中，一种用于全景摄影的照相机设备包括被定位成捕捉第一图像的第一图像传感器。该第一图像传感器具有以画像定向布置的滚动快门读出器。该照相机设备还包括被定位成捕捉第二图像的第二图像传感器。该第二图像传感器具有以画像定向布置的滚动快门读出器。最后，该照相机设备包括控制器，该控制器被配置为信号指示第二图像传感器在第一图像传感器结束捕捉第一图像之前开始捕捉第二图像。相对于照相机设备的向前方向，第一图像的至少一部分在第二图像的前面。

在第二实施例中，一种用于全景摄影的方法包括以下步骤：利用第一图像传感器捕捉第一图像并且在第一图像的捕捉完成之前开始利用第二图像传感器捕捉第二图像。该第一和第二图像传感器具有以景观定向布置的滚动快门读出器。相对于包括第一和第二图像传感器的照相机设备的向前方向，第一图像的至少一部分在第二图像的前面。

在第三实施例中，一种用于运动摄影的照相机设备包括具有第一入射光瞳的第一照相机。在照相机设备的向前运动期间，该第一照相机捕捉第一图像。照相机设备还包括具有第二入射光瞳的第二照相机。在照相机设备的向前运动期间，该第二照相机捕捉第二图像。照相机设备的运动引起运动视差。相对于第二照相机何时捕捉第二图像的、第一照相机何时捕捉第一图像的定时使用该运动视差减小在第一照相机和第二照相机之间的空间视差的效果。

在第四实施例中，一种利用照相机设备的、用于运动摄影的方法包括：在照相机设备的向前运动期间在第一时间利用照相机设备中的第一照相机捕捉第一图像，和，在照相机设备的向前运动期间在第二时间利用照相机设备中的第二照相机捕捉第二图像。照相机设备的运动引起运动视差。相对于捕捉(b)何时发生的、捕捉(a)何时发生的定时使用该运动视差减小在第一照相机和第二照相机之间的空间视差的效果。

以此方式，本发明的实施例减小了畸变和空间视差。