2012-08-01_CN102622776A_发明公开_CN102622776A 三维环境重构_+++g_r+++.docx

对比文件名称:2012-08-01_CN102622776A_发明公开_CN102622776A 三维环境重构

目标专利名称:将至少一个非立体照相机转换为立体照相机 CN105659591B

本次调用的模型名称:gpt-4

## 特征比对表格

技术特征描述以及公开性判断结果对比文件原文引用公开性论述
技术特征A:包括:使用至少一个光学元件来临时性地将第一非立体照相机或第二非立体照相机的视野分裂成第一视野和第二视野,所述第一视野的至少一部分与所述第二视野相重叠,所述第一视野距所述第二视野位移了预定距离,《未被公开》对比文件全文未涉及使用光学元件分裂非立体照相机视野的技术内容。对比文件涉及使用深度相机进行三维环境重构,其核心在于处理深度图像序列以构建3D模型,并利用实时跟踪系统确定相机姿态。说明书中描述的技术方案是基于深度相机(深度相机302)捕获深度图像(314),并通过实时跟踪器(316)获取相机的6DOF姿态估计(328),进而由密集3D模型生成系统(324)构建模型(326)(见说明书[0027]-[0039]段,图3)。其中并未提及使用任何光学元件来“分裂”单个非立体照相机的视野,以产生两个具有预定位移且部分重叠的视野。该技术特征构成目标专利将非立体相机转换为立体相机的核心手段之一,对比文件未公开此技术方案。
技术特征B:其中,所述第一视野是被像素的第一子集捕获的,《未被公开》对比文件全文未涉及将相机像素划分为子集以分别捕获不同视野的技术内容。对比文件中描述的深度相机(302)捕获的深度图像(314)是一个完整的图像帧,其中每个像素具有深度值(见说明书[0028]段)。在构建3D模型的过程中,处理单元(如GPU线程)会访问整个深度图像数据(见图4-6描述)。说明书和权利要求中均未提及将单个相机的感光像素阵列(例如CMOS传感器)划分为“第一子集”和“第二子集”,并分别用于捕获不同视野的技术构思。该特征与目标专利中通过光学元件分裂视野后,利用像素子集分别成像的具体实现方式相关,对比文件未公开。
技术特征C:而所述第二视野是被像素的第二子集捕获的《未被公开》对比文件全文未涉及将相机像素划分为子集以分别捕获不同视野的技术内容。同特征B,对比文件未公开将相机像素划分为子集的技术方案。目标专利中,通过光学元件将光线引导至传感器的不同区域(像素子集),从而模拟出两个视角。对比文件中的成像和建模过程不依赖于这种像素子集的划分。
技术特征D:使用所述至少一个光学元件,捕获包括所述第一视野的第一图像《未被公开》对比文件全文未涉及使用所述至少一个光学元件捕获图像的技术内容。对比文件中捕获图像(深度图像314)的装置是深度相机(302)本身(见说明书[0028]段)。虽然深度相机可能包含发光器(304)等部件以辅助测距(见说明书[0029]-[0032]段),但这些并非用于“临时性改变有效位置和有效方位”或“分裂视野”的“至少一个光学元件”。目标专利中的光学元件(如镜子、透镜、光导管)用于改变光路,从而改变相机的有效观测点。对比文件未公开使用此类光学元件来捕获特定视野的图像。
技术特征E:捕获包括所述第二视野的第二图像,《未被公开》对比文件全文未涉及使用所述至少一个光学元件捕获图像的技术内容。同特征D。对比文件中可能通过移动相机捕获多个图像(深度图像序列),但这是相机物理位置移动的结果,并非通过固定的光学附件在同一时间点从两个有效视角捕获两个图像。目标专利的特征E与特征D共同限定了通过光学元件辅助捕获两个图像,对比文件未公开此技术方案。
技术特征F:所述第二图像具有距所述第一图像的参照系位移了所述预定距离的参照系《未被公开》对比文件全文未涉及两个图像参照系之间具有由光学元件固定的预定距离的技术内容。对比文件中,当相机移动时,不同时间捕获的深度图像具有不同的相机参照系(由6DOF姿态估计328描述)(见说明书[0037]段)。这些参照系之间的位移取决于相机的实际运动轨迹,是变量而非通过光学元件固定的“预定距离”。目标专利通过光学元件在物理上固定了两个有效观测点之间的基线(预定距离),从而为立体视觉提供了已知的比例因子。对比文件未公开此技术特征。
技术特征G:按下按钮以发起对所述第一图像和所述第二图像二者的捕获《隐含公开》说明书[0028]段:“深度相机302的帧速率足够高,使得深度图像能够被用于机器人技术、计算机游戏、或其他应用。” 说明书[0040]段:“为了帮助用户构建密集3D模型,能够以密集3D模型的实时呈现的形式向用户提供反馈。这使用户能够在重构密集模型时查看该模型的状态,由此帮助用户捕捉已被遗漏的区域。”对比文件虽然没有明确记载“按下按钮以同时发起对两个图像的捕获”,但其描述的深度相机系统(移动环境捕捉设备300)显然需要由用户操作来启动、停止或控制图像捕获过程,例如在构建3D模型时开始扫描环境。说明书提到用户交互和反馈,暗示了存在用户触发图像捕获的操作。本领域技术人员可以理解,在诸如智能手机、相机等设备上,通过按下物理或虚拟按钮来发起图像捕获是极其常见和基本的操作方式。虽然对比文件捕获的是深度图像序列,而目标专利捕获的是用于立体成像的两个特定图像,但“按下按钮以发起捕获”这一用户交互动作本身是通用的。在非常宽松的隐含公开判断标准下,可以认为对比文件隐含了用户通过某种操作(如按下按钮)来发起图像捕获过程。
技术特征H:计算所述第一图像和所述第二图像中的至少一个公共目标的大小,《未被公开》对比文件全文未涉及基于两个图像计算公共目标大小的技术内容。对比文件的核心是三维环境重构,其通过融合多个深度图像帧来构建环境的3D模型(见说明书[0038]段,图4-6)。在这个过程中,系统会计算环境中点的3D坐标和表面几何,这本质上包含了确定环境中物体“大小”的信息。例如,通过带符号距离函数(TSDF)构建的表面模型可以反映物体的尺寸(见说明书[0059]-[0068]段)。然而,这种“大小”的计算是基于深度信息(每个像素的深度值)和相机姿态,通过体素融合和表面提取算法得到的,而不是基于“第一图像和第二图像”(即两个具有特定视角的2D图像)中的“至少一个公共目标”进行三角测量或视差计算来得到的。目标专利的特征H是其立体成像处理流程中的一个具体步骤,旨在利用已知基线(预定距离)计算目标尺寸以获取比例因子。对比文件的计算原理和目的不同,未公开此具体技术特征。
技术特征I:所计算的大小至少部分地基于所述第一图像的所述参照系和所述第二图像的所述参照系之间的所述预定距离。《未被公开》对比文件全文未涉及基于两个图像参照系之间的预定距离来计算目标大小的技术内容。如特征F和H所述,对比文件中物体尺寸信息来源于深度图像本身的深度数据和相机姿态融合,不依赖于两个2D图像参照系之间一个固定的“预定距离”。目标专利的特征I明确了比例因子计算对“预定距离”的依赖,这是其解决“缺少绝对比例因子”问题的关键。对比文件未公开此技术特征。
技术特征J:其中,所述至少一个光学元件将所述第一非立体照相机的有效位置和所述第二非立体照相机的有效位置之间的位移临时性地固定为所述预定距离。《未被公开》对比文件全文未涉及使用光学元件固定两个相机有效位置之间位移的技术内容。这是目标专利的核心发明点之一。对比文件中,如果涉及多个视角,则是通过移动单个相机实现的,相机位置之间的位移(基线)是连续变化的,并非由某个附件“临时性地固定”。对比文件完全没有提及使用外部光学元件来创建并固定两个有效观测点。因此,该特征未被公开。
技术特征K:其中,所述至少一个光学元件包括用于向所述第一非立体照相机反射所述第一图像的镜子。《未被公开》对比文件全文未涉及用于向非立体照相机反射图像的镜子的技术内容。对比文件未描述任何用于改变相机光路的光学元件,如镜子。目标专利中镜子是作为光学元件的一种具体实施方式。该特征未被公开。
技术特征L:其中,所述至少一个光学元件包括用于将所述第一图像聚焦在所述第一非立体照相机处的透镜。《未被公开》对比文件全文未涉及用于将图像聚焦在非立体照相机处的透镜(作为改变有效位置的光学元件)的技术内容。任何相机都包含透镜组用于成像,但目标专利中的透镜是作为“至少一个光学元件”的一部分,用于临时改变光路和有效观测点。对比文件未描述这种用于转换相机模式的外部或附加透镜元件。该特征未被公开。
技术特征M:其中,所述至少一个光学元件包括用于向所述第一非立体照相机传播所述第一图像的光导管。《未被公开》对比文件全文未涉及用于向非立体照相机传播图像的光导管的技术内容。对比文件未描述任何光导管元件。该特征未被公开。
技术特征N:还包括:将所述至少一个光学元件附着到包括所述第一非立体照相机和所述第二非立体照相机的移动设备上。《未被公开》对比文件全文未涉及将光学元件附着到移动设备上的技术内容。对比文件中的移动环境捕捉设备(300)是一个集成设备(见说明书[0033]段),未提及有任何可拆卸、可附着的外部光学元件附件。目标专利的特征N涉及将光学附件物理连接到移动设备(如手机)上,该特征未被公开。
技术特征O:还包括:将所述至少一个光学元件卡合到包括所述第一非立体照相机和所述第二非立体照相机的移动设备上。《未被公开》对比文件全文未涉及将光学元件卡合到移动设备上的技术内容。同特征N,对比文件未涉及任何可附着或卡合的光学附件。该特征未被公开。
技术特征P:其中,所述第一非立体照相机包括移动设备的前置照相机,以及所述第二非立体照相机包括所述移动设备的后置照相机。《未被公开》对比文件全文未涉及移动设备的前置照相机和后置照相机的技术内容。对比文件中描述的“移动环境捕捉设备300”主要集成了深度相机(302)和可能的RGB相机(306)(见说明书[0028], [0033]段),并未提及该设备具有通常意义上的“前置”和“后置”两个非立体照相机。目标专利该特征特指常见移动设备(如智能手机)的硬件配置,对比文件未公开。
技术特征Q:其中,所述第一图像和所述第二图像是同时被捕获的。《未被公开》对比文件全文未涉及同时捕获两个具有不同有效视角的图像的技术内容。对比文件通过深度相机按帧速率连续捕获深度图像序列(见说明书[0028]段)。这些图像是在不同时间点捕获的,因为相机在移动。即使相机静止,它也是在同一位置连续捕获图像,而非同时从两个空间上分离的有效位置捕获两个图像。目标专利通过光学元件可以实现两个图像的同时捕获,该特征未被公开。
技术特征R:还包括:至少部分地基于所计算的所述第一图像和所述第二图像中的所述至少一个公共目标的大小来执行对场景的数学重构。《隐含公开》说明书[0038]段:“密集3D模型生成系统324使用该信息和深度图像帧来形成并存储移动环境捕捉设备300在其中移动的场景或环境的密集3D模型326。” 说明书[0059]-[0068]段详细描述了使用深度图像和相机姿势构建3D容体模型的过程。对比文件的核心内容就是“执行对场景的数学重构”,即构建环境的密集3D模型(326)。其重构过程(见图4-6)基于深度图像和相机姿势,通过并行计算线程更新体素值(带符号距离函数),最终得到表面模型。虽然其具体算法(基于TSDF的体素融合)与目标专利可能基于立体匹配和三角测量的“数学重构”不同,但“执行对场景的数学重构”这一上位功能是明确公开的。在宽松的隐含公开判断标准下,可以认为对比文件隐含公开了“执行对场景的数学重构”这一技术特征。但需要注意的是,该重构所基于的具体数据(如目标大小)和原理与目标专利不同。
技术特征S:还包括:使用所述至少一个光学元件将所述第一非立体照相机的所述视野临时性地分裂为第一和第二重叠的视野。《未被公开》对比文件全文未涉及使用光学元件分裂非立体照相机视野的技术内容。该特征与技术特征A实质相同,只是更具体到“第一非立体照相机”。同特征A,对比文件未公开。
技术特征T:还包括:使用所述至少一个光学元件将所述第二非立体照相机的所述视野临时性地分裂为第一和第二重叠的视野。《未被公开》对比文件全文未涉及使用光学元件分裂非立体照相机视野的技术内容。该特征与技术特征A实质相同,只是更具体到“第二非立体照相机”。同特征A,对比文件未公开。

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