產(chǎn)生立體色差圖
在第一和第二成像設(shè)備觀察112和114區(qū)域,如上圖標(biāo)記,觀察的物體圖形具有一定偏移量,所以接收的圖像有著輕微的差別。如第一成像設(shè)備 102的112區(qū)域在垂直,對角或水平方向上與第二成像設(shè)備104有一定偏差,或更靠近或更遠離我們的觀察點或平面。第一、第二成像設(shè)備觀察區(qū)域112和 114產(chǎn)生的偏移能對產(chǎn)生立體色差圖和獲取深度信息提供有用數(shù)據(jù)。
可選深度探測技術(shù):LIDAR, RADAR和Laser
如圖FIG.1A標(biāo)示,第一成像設(shè)備102發(fā)射電磁波,通過捕捉物體反射回的電磁波獲取物體110的近似距離。
在第一個方案中,第一成像設(shè)備是一個光探測和距離傳感器。LIDAR傳感器發(fā)射激光脈沖,在物體表面反射回,再由傳感器探測反射信號。 LIDAR傳感器通過測量激光脈沖的發(fā)射和接收信號間的時間延遲計算與物體間的距離。其他方案則利用其他類型的深度探測技術(shù),如紅外線反射,RADAR,激光探測和測距等類似器件。
利用微透鏡
Apple的專利會在他們的3D照相機中使用微透鏡,這種微鏡頭含有很多聚焦偏振光的子濾鏡。微透鏡可由任何合適的材料制成,通過光導(dǎo)來傳輸、散射光。此外,光導(dǎo)包含反射材料、高透明度材料、光吸收材料、不透光材料、金屬材料,光學(xué)材料以及任何其他功能性材料集合,提供額外的光學(xué)性能修正。
眾所周知,微透鏡的形成需要很多技術(shù),包括激光切割技術(shù)、微加工技術(shù)如金剛石車削。在微透鏡成形后還需要用電化學(xué)加工技術(shù)鍍膜增長微透鏡壽命,或添加需要的光學(xué)特性。
色差和亮度傳感器
提及的3D相機中的傳感器還包括第一色差傳感器(202)和亮度傳感器(204)。亮度傳感器用來捕捉光線亮度成分,色差傳感器用來捕捉進入光的色彩成分。在第一個方案中,色差傳感器202,206會感應(yīng)一幅圖中的R(紅)、G(綠)、B(藍)成分,并處理這些成分獲得色差信息。
其他方案中會用于感知其他的色彩成分,如黃、藍綠、洋紅等。并且在一些方案中,使用兩個亮度傳感器和一個色差傳感器器。比如說某一方案會使用一個第一亮度傳感器、一個色差傳感器和一個第二亮度傳感器,所以兩個亮度圖像的偏差將產(chǎn)生立體視差(如,立體深度)圖。
面部和表情識別
在第二個方案中,3D成像裝置用來識別面部表情。面部表情包括(不限于)笑、扮鬼臉、皺眉、眨眼等等。在第一個方案中,這些會通過表面幾何數(shù)據(jù)探測多種面部肌肉方向來實現(xiàn),如嘴、眼、鼻、額、面頰等等,并將這些探測得到的方向數(shù)據(jù)與多種面部表情結(jié)合。
旋轉(zhuǎn)物體形成3D模型
在第二個方案中,3D成像裝置會掃描物體,合成物體的3D模型。這個方案可以通過在物體旋轉(zhuǎn)時拍攝物體的多張照片和視頻實現(xiàn)。當(dāng)物體旋轉(zhuǎn)時,圖像傳感器將捕獲很多表面幾何形狀,用這些幾何形狀合成物體的3D模型。同時圖像傳感設(shè)備會跟著物體移動,并拍攝多張照片或視頻用于合成物體的3D模型。
例如,使用者在穿過住宅時對著住宅拍攝視頻,圖像傳感設(shè)備將使用計算出的深度和表面細節(jié)信息來合成一張住宅的3D模型。從多張照片和視頻中得到的深度和表面詳細信息將會匹配起來構(gòu)建成無縫的合成3D模型,并與每個照片和視頻中的表面和深度信息結(jié)合。
3D革命來臨的第一次討論是在我們的一篇名為“Intel‘s CES Keynote2010,Apple和iLife3D”的報告。Intel 稱其將會推出8到16個核心處理器來推動3D的消費級應(yīng)用。用其裝備一臺相機真是絕妙。
Apple的專利申請最初是在2011年第三季度由Brett Bilbrey、Michael Culbert、David Simon、Rich DeVaul、Mushtag Sarwar和David Gere提交,并于今天由美國專利與商標(biāo)局公布。
下一代的iPhone會配備這種3D成像技術(shù)么?這真是值得期待啊。