專利名稱：一種360度全景攝像機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于視頻監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種360度全景攝像機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的普通攝像機都只能采集和獲取有限視角的視頻信息，且缺乏智能處理模塊，不能主動理解場景中的情況變化，極大地限制了其作用的發(fā)揮。目前，對于改善和解決以上問題，無外乎會采用幾種方案:短焦距鏡頭攝像機、調(diào)整安裝位置、多攝像機聯(lián)動對射等方式。但以上幾種方式都存在著不同的應(yīng)用缺陷。選擇短焦距鏡頭攝像機時，水平可視范圍小于80度(廣角也超不過90度)，因而監(jiān)控范圍較?。徽{(diào)整安裝位置，往往受到客觀環(huán)境的制約而影響穩(wěn)定安裝(例如一面是玻璃、一面是門、頂上有電線或無法承重的裝飾吊頂?shù)鹊?；選擇多攝像機聯(lián)動對射，不僅增加了設(shè)備投入的成本，也使得施工變得更加繁瑣。針對以上出現(xiàn)的技術(shù)難題，進而出現(xiàn)了一種利用單個魚眼廣角鏡頭，并通過特定的扭曲修正和平面展開處 理來獲取360度全景圖像信息的新型攝像機。但是，這種技術(shù)具有一個非常明顯的缺點:魚眼廣角鏡頭采集全景圖像分辨率隨著視場角的不同而不同，其中心圈的角分辨率高而鏡頭邊緣角分辨率低,造成經(jīng)過扭曲修正后的圖像邊緣模糊不清，難以進行物體辨識。本課題組在申請?zhí)枮镃N201220509322.5的實用新型專利申請中提供了一種360度全景攝像機，包括攝像頭，以及用于支撐和固定攝像頭的支架，該支架為內(nèi)接半球的多面體型支架，該攝像頭固定安裝在半球面；以半球底面為中心對稱面，其中N個攝像頭呈與中心對稱面平行的正N邊形分布，并且每個攝像頭的中心軸線與中心對稱面呈(Γ60°之間的固定夾角，N為4與24之間的正整數(shù)；另外一個攝像頭位于半球頂部，其中心軸線垂直穿過中心對稱面球心。該攝像機能夠在水平360度、垂直180度的范圍內(nèi)進行全景無死角的實時監(jiān)控，但是，該攝像機體積相對較大，為了實現(xiàn)攝像機小型化需要對其進行進一步改進。

實用新型內(nèi)容本實用新型的技術(shù)目的是:針對上述申請?zhí)枮镃N201220509322.5的實用新型專利申請中提供的360度全景攝像機體積較大的問題，提供一種360度全景攝像機，該攝像機不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對水平360度，垂直180度的范圍全景無死角地實時監(jiān)控，而且體積較小，易于實現(xiàn)攝像機小型化。本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種360度全景攝像機，包括攝像頭，以及用于支撐和固定攝像頭的支架；該支架為大、小兩個同軸的空心半球型支架，并且小支架位于大支架內(nèi)部，或者是大、小兩個內(nèi)接半球的空心多面體型支架，兩個內(nèi)接半球同軸，并且小支架位于大支架內(nèi)部；以大支架的底面為中心面，NI個攝像頭固定安裝在大支架上，呈與中心面平行的正NI邊形分布，并且每個攝像頭的中心軸線與中心面呈(Γ60°之間的固定夾角，3 ≤ N1≤23 ；N2個攝像頭固定安裝在小支架上，1 ≤ N2 ≤ 21, N2個攝像頭的分布如下:(I)當N2=l時，I個攝像頭位于小支架頂部，其中心軸線垂直穿過中心面球心，并且該攝像頭與中心面的距離大于NI個攝像頭所形成的正NI邊形與中心面間的距離；(2)當N2=2時，2個攝像頭以垂直穿過中心面球心的軸線為對稱軸呈對稱分布，并且該2個攝像頭的中心連線與中心面間的距離大于NI個攝像頭所形成的正NI邊形距離中心面的距離；(3) N2 > 3時，N2個攝像頭呈與中心面平行的正N2邊形分布，并且該N2個攝像頭所形成的正N2邊形與中心面間的距離大于NI個攝像頭所形成的正NI邊形與中心面的距離。作為優(yōu)選，所述的5≤NI≤12，進一步優(yōu)選為6≤N1≤10。作為優(yōu)選，所述的2 < N2 < 10，進一步優(yōu)選為3≤N2≤6。綜上所述，本實用新型采用大、小兩個均為半球型或內(nèi)接半球的多面體型支架支撐和固定攝像頭，圍繞半球球面攝像頭分布在頂部和四周，大支架用于固定四周攝像頭，小支架用于固定頂部攝像頭，以補充位于大支架的四周攝像頭所不能覆蓋的頂部區(qū)域，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:(I)由于小支架與大支·架同軸，并且小支架位于大支架內(nèi)部，因此與申請?zhí)枮镃N201220509322.5的實用新型專利相比，一方面本實用新型中位于小支架部分的頂部攝像頭位置“下移”，減小了攝像機體積，有利于攝像機實現(xiàn)小型化；另一方面通過控制大、小支架的尺寸比例，能夠達到靈活調(diào)節(jié)頂部攝像頭與四周攝像頭之間距離的目的，從而使后續(xù)視頻拼接的效果更好更完善；(2)根據(jù)攝像頭的具體參數(shù)，通過調(diào)節(jié)位于小支架與大支架的攝像頭數(shù)量，以及每個攝像頭的具體安裝位置、其中心軸線和中心對稱面的夾角和兩兩攝像頭之間的夾角，能夠達到監(jiān)控范圍為水平360度，豎直180度區(qū)域，大大地擴大了攝像機的可視范圍，解決了普通攝像機監(jiān)控范圍小、死角多的問題，能夠進行完全無死角的監(jiān)控；(3)攝像頭的規(guī)格以及參數(shù)能夠根據(jù)實際情況選定，以滿足不同場合的實際需求；(4)鏡頭所取圖像經(jīng)過配套軟件的修正、圖面展開等處理，可轉(zhuǎn)化為適合人眼的正常平面視圖，并用平面視圖進行實時監(jiān)控和錄像播放；因此，本實用新型提供的攝像機體積小，具有360度全景監(jiān)控功能，可廣泛應(yīng)用于樓宇大廳、出入口、電梯、會議室、商店、停車場、醫(yī)院、工廠廠房、城管執(zhí)法等多鐘場合。

圖1是實施例1中360度全景攝像機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實施例2中360度全景攝像機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是實施例3中360度全景攝像機的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述，需要指出的是，以下所述實施例旨在便于對本發(fā)明的理解，而對其不起任何限定作用。圖1中的標識為:1、大支架；2、小支架；3、攝像頭。實施例1:本實施例中，如圖1所示，360度全景攝像機包括攝像頭，以及用于支撐和固定攝像頭的支架。支架包括大支架I與小支架2，大支架I與小支架2是大、小兩個同軸的空心半球型支架，并且小支架2位于大支架3內(nèi)部。攝像頭包括位于大支架I上的五個攝像頭組成的四周攝像頭，以及位于小支架2上的兩個攝像頭3組成的頂部攝像頭。以大支架I的底面為中心面，五個攝像頭3固定安裝在大支架I上，呈與中心面平行的正五邊形分布，并且每個攝像頭3的中心軸線與中心面呈(Γ60°之間的固定夾角。兩個攝像頭3固定安裝在小支架2上，以補充位于大支架I的四周攝像頭所不能覆蓋的頂部區(qū)域，該兩個攝像頭3以垂直穿過中心面球心的軸線為對稱軸呈對稱分布，并且該兩個攝像頭3的中心連線與中心面間的距離大于五個位于大支架I上的攝像頭所形成的正五邊形距離中心面的距離。實施例2:本實施例中，如圖2所示，360度全景攝像機包括攝像頭，以及用于支撐和固定攝像頭的支架。支架包括大支架I與小支架2，大支架I與小支架2是大、小兩個同軸的空心半球型支架，并且小支架2位于大支架3內(nèi)部。攝像頭包括位于大支架I上的五個攝像頭組成的四周攝像頭，以及位于小支架2頂部的一個攝像頭3組成的頂部攝像頭。以大支架I的底面為中心面，五個攝像頭3固定安裝在大支架I上，呈與中心面平行的正五邊形分布，并且每個攝像頭3的中心軸線與中心面呈(Γ60°之間的固定夾角。一個攝像頭3固定安裝在小支架2頂部，其中心軸線垂直穿過中心面球心，并且該攝像頭3與中心面的距離大于五個位于大支架I上的攝像頭所形成的正五邊形距離中心面的距離。實施例3:本實施例中，如圖3所示，360度全景攝像機包括攝像頭，以及用于支撐和固定攝像頭的支架。支架包括大支架I與小支架2，大支架I與小支架2是大、小兩個同軸的空心半球型支架，并且小支架2位于大支架3內(nèi)部。攝像頭包括位于大支架I上的八個攝像頭組成的四周攝像頭，以及位于小支架2上的四個攝像頭3組成的頂部攝像頭。以大支架I的底面為中心面，八個攝像頭3固定安裝在大支架I上，呈與中心面平行的正八形分布，并且每個攝像頭3的中心軸線與中心面呈(Γ60°之間的固定夾角。四個攝像頭3固定安裝在小支架2上，以補充位于大支架I的四周攝像頭所不能覆蓋的頂部區(qū)域，該四個攝像頭呈與中心面平行的正四邊形分布，并且該四個攝像頭所形成的正四邊形與中心面間的距離大于八個攝像頭所形成的正八邊形與中心面的距離。以上實施例1-3中，根據(jù)攝像頭3的具體參數(shù)，通過調(diào)節(jié)位于大支架I上的四周攝像機的中心軸線和中心對稱面的夾角、位于小支架2上的頂部攝像機的中心軸線和中心對稱面的夾角，以及四周攝像機與頂部攝像機間的距離，能夠達到監(jiān)控范圍為水平360度，豎直180度區(qū)域，大大地擴大了攝像機的可視范圍，解決了普通攝像機監(jiān)控范圍小、死角多的問題，能夠進行完全無死角的監(jiān)控，同時減小了攝像機的體積，有利于攝像機的小型化。在實際使用中，實施例1-3中的四周攝像頭和頂部攝像頭所監(jiān)控的多路視頻輸出到視頻采集設(shè)備中，可以顯現(xiàn)出多個方向上有重疊區(qū)域 的視頻圖像，經(jīng)過特定的圖像處理軟件處理后，可以得到適合人眼觀看的全景圖像。[0034]實施例1-3中的360度全景攝像機可廣泛應(yīng)用于樓宇大廳、出入口、電梯、會議室、商店、停車場、醫(yī)院、工廠廠房、城管執(zhí)法等等多鐘場合。以上所述的實施例對本實用新型的技術(shù)方案和有益效果進行了詳細說明，應(yīng)理解的是以上所述僅為本實用新型的具體實施例，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的原則范圍內(nèi)所做的任何修改和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種360度全景攝像機，包括攝像頭，以及用于支撐和固定攝像頭的支架；其特征是:所述的支架為大、小兩個同軸的空心半球型支架，并且小支架位于大支架內(nèi)部，或者是大、小兩個內(nèi)接半球的空心多面體型支架，兩個內(nèi)接半球同軸，并且小支架位于大支架內(nèi)部; 以大支架的底面為中心面，NI個攝像頭固定安裝在大支架上，呈與中心面平行的正NI邊形分布，并且每個攝像頭的中心軸線與中心面呈0飛0°之間的固定夾角，3彡NI ^ 23 ； 以大支架的底面為中心面，N2個攝像頭固定安裝在小支架上，I ^N2 ^ 21，N2個攝像頭的分布如下: (1)當N2=l時，I個攝像頭位于小支架頂部，其中心軸線垂直穿過中心面球心，并且該攝像頭與中心面的距離大于NI個攝像頭所形成的正NI邊形與中心面間的距離； (2)當N2=2時，2個攝像頭以垂直穿過中心面球心的軸線為對稱軸呈對稱分布，并且該2個攝像頭的中心連線與中心面間的距離大于NI個攝像頭所形成的正NI邊形距離中心面的距離； (3)N2 > 3時，N2個攝像頭呈與中心面平行的正N2邊形分布，并且該N2個攝像頭所形成的正N2邊形與中心面間的距離大于NI個攝像頭所形成的正NI邊形與中心面的距離。
2.根據(jù)權(quán)力要求I所述的360度全景攝像機，其特征是:所述的5< NI < 12。
3.根據(jù)權(quán)力要求I所述的360度全景攝像機，其特征是:所述的6< NI < 10。
4.根據(jù)權(quán)力要求I所 述的360度全景攝像機，其特征是:所述的2< N2 < 10。
5.根據(jù)權(quán)力要求I所述的360度全景攝像機，其特征是:所述的3< N2 < 6。
專利摘要本實用新型提供了一種小體積360度全景攝像機。該攝像機包括支架與攝像頭。支架包括大、小兩個半球形或內(nèi)接半球多面體型支架，小支架位于大支架內(nèi)部。攝像機包括四周攝像頭與頂部攝像頭，四周攝像頭位于大支架，頂部攝像頭位于小支架。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的攝像機能夠?qū)崟r地對水平360度，垂直180度的范圍內(nèi)全景無死角地實時監(jiān)控；并且，由于位于小支架部分的頂部攝像頭位置“下移”，減小了攝像機體積，有利于攝像機實現(xiàn)小型化；同時，通過控制大、小支架的尺寸比例，能夠達到靈活調(diào)節(jié)頂部攝像頭與四周攝像頭之間距離的目的，從而使后續(xù)視頻拼接的效果更好更完善。
文檔編號G03B17/56GK203069959SQ201220694408
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者周珣, 許根, 徐剛, 肖江劍 申請人:中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所