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外向內(nèi)傳感器

（映維網(wǎng)Nweon?2022年04月19日）盡管當(dāng)前的行業(yè)主流是采用內(nèi)向外追蹤的VR一體機(jī)，但要實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的精度，外向內(nèi)追蹤依然是一個(gè)重要的解決方案。

在名“Multi-sensor camera systems, devices, and methods for providing image pan, tilt, and zoom functionality”的專利申請(qǐng)中，Meta就介紹了用于外向內(nèi)追蹤傳感器的技術(shù)發(fā)明，一個(gè)PTZ多傳感器系統(tǒng)。

所謂的Pan-Tilt-Zoom（PTZ）指平移、傾斜和縮放，或者說全向和變焦。這種攝像頭允許你自由裁剪和調(diào)整攝像頭的視角，從而提高監(jiān)控范圍的控制選擇。一個(gè)常見的例子是可以搖頭旋轉(zhuǎn)的監(jiān)控?cái)z像頭。

盡管現(xiàn)有的PTZ攝像頭能夠提供大范圍的覆蓋范圍，但它們通常需要活動(dòng)組建提供所需的自由度。所以，Meta希望能夠?qū)崿F(xiàn)無需移動(dòng)機(jī)械組建即可實(shí)現(xiàn)PTZ功能。簡單來說，為了覆蓋大范圍，常見的監(jiān)控?cái)z像儀可以搖頭旋轉(zhuǎn)攝像頭，而Meta不搖頭不旋轉(zhuǎn)，而是通過組合疊加多個(gè)攝像頭的視圖來提供大范圍視場覆蓋。

在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用大量具有重疊水平視場排列的圖像傳感器，并因而提供大范圍視場覆蓋。Meta強(qiáng)調(diào)，專利描述的圖像傳感器和相應(yīng)透鏡可以比“傳統(tǒng)的圖像傳感器和透鏡小得多”。

當(dāng)攝像頭視圖進(jìn)行PTZ并捕獲場景的選定區(qū)域時(shí)，不需要同時(shí)激活所有傳感器。相反，在圖像捕獲的任何一個(gè)位置和時(shí)間，只需要當(dāng)前的有源傳感器?？梢詮目倲?shù)（m）個(gè)傳感器中選擇少量（n）個(gè)有源傳感器。例如，在特定時(shí)間和位置使用的主動(dòng)傳感器可以包括當(dāng)前使用的傳感器（即在選定視場中主動(dòng)捕捉圖像的傳感器）、下一個(gè)左或右傳感器和/或下一個(gè)放大或縮小傳感器。選擇可能基于各種因素，包括虛擬PTZ攝像頭的當(dāng)前位置。在一個(gè)實(shí)施例中，視圖的PTZ可能相對(duì)緩慢，從而允許有效隱藏切換傳感器延遲（例如約1-2秒）。

當(dāng)視場聚焦到房間或空間的更遠(yuǎn)處時(shí)，PTZ范圍可能過大。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)中的每一層傳感器可以縮小其總視場，以便減少攝像頭激活數(shù)量并提高角度分辨率。

圖2是一個(gè)多攝像頭系統(tǒng)的示例圖。系統(tǒng)可以包括多個(gè)攝像頭，并通過組合疊加其視場來實(shí)現(xiàn)大視場覆蓋。

圖3A和圖3B示出了可由上述多攝像頭系統(tǒng)捕獲的示例性環(huán)境區(qū)域，如圖所示，PTZ攝像系統(tǒng)100可以定位靠在南墻邊的桌面之上，并配置成捕獲正向的房間區(qū)域。PTZ攝像系統(tǒng)可以提供視場110的大范圍視場覆蓋。

可以基于用戶輸入自動(dòng)和/或手動(dòng)地在捕獲圖像中檢測和框定對(duì)象，并調(diào)整捕獲區(qū)域。例如，響應(yīng)于用戶站在沙發(fā)的右邊，PTZ攝像系統(tǒng)可以調(diào)整覆蓋視圖，并切割原來的視場110，將其變成視場112C。這時(shí)，可以不激活多攝像頭系統(tǒng)的左邊攝像頭，從而節(jié)約能耗。

又如，響應(yīng)于用戶116站在臺(tái)桌前面且非?？拷黀TZ攝像系統(tǒng)，多攝像頭系統(tǒng)可以進(jìn)行視圖縮小，度，以便減少攝像頭激活數(shù)量并提高角度分辨率。響應(yīng)于用戶116站在沙發(fā)后方且非常遠(yuǎn)離PTZ攝像系統(tǒng)，多攝像頭系統(tǒng)可以進(jìn)行視圖放大，以便覆蓋更大的范圍。

使用多個(gè)透鏡覆蓋變焦范圍以實(shí)現(xiàn)合適的PTZ功能可能需要大量傳感器。然而，具有較小透鏡的傳感器在成本方面要低得多。如果傳感器的重疊足以達(dá)到所需的圖像寬度，則系統(tǒng)依然可以有效地捕獲圖像，無需拼合兩個(gè)或多個(gè)相鄰傳感器同時(shí)捕獲的圖像。

圖4-圖6描述了具有多Tier攝像頭的多攝像頭系統(tǒng)。在圖例中，可以根據(jù)各種實(shí)施例以各種配置布置攝像頭的物理傳感器和透鏡。攝像頭的光軸可以平行或不平行，以提供所需的覆蓋度和重疊度。

例如，圖4的PTZ攝像頭系統(tǒng)400具有沿單個(gè)方向與第一Tier攝像頭404對(duì)齊的多視場疊加層攝像頭。如圖所示，一對(duì)第二Tier攝像頭406可以布置在距離第一Tier攝像頭404最近的位置。另外，三個(gè)第三Tier攝像頭408和五個(gè)第四Tier攝像頭410可以進(jìn)一步向外布置。

又如，圖5的PTZ攝像頭系統(tǒng)500具有以環(huán)形配置排列圍繞第一Tier攝像頭504的多Tier攝像頭。如圖所示，一對(duì)第二Tier攝像頭506、三個(gè)第三Tier攝像頭508和五個(gè)第四Tier攝像頭510可以布置在圍繞第一Tier攝像頭504的環(huán)中。又如，圖6示出了另一種配置。

相關(guān)專利：Facebook Patent | Multi-sensor camera systems, devices, and methods for providing image pan, tilt, and zoom functionality

名為“ Multi-sensor camera systems, devices, and methods for providing image pan, tilt, and zoom functionality”的專利申請(qǐng)最初在2021年9月提交，并在日前由美國專利商標(biāo)局公布。

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