本發(fā)明涉及一種多角度空間一次成像的拍攝裝置。

背景技術(shù)：

廣角拍攝、多角度拍攝、環(huán)拍等成為當(dāng)期的研究熱點(diǎn)，但是就目前的產(chǎn)品來看，實(shí)現(xiàn)廣角拍攝都是通過廣角鏡頭來實(shí)現(xiàn)的，而廣角鏡頭的成本高，可擴(kuò)展性也不好，一經(jīng)成型廣角范圍就固定了；多角度拍攝有兩種常見的方法：一種是在普通鏡頭上裝上多角度進(jìn)光的輔助裝置，另一種是采用多個(gè)攝像裝置拍攝最后合并到一起；第一種方法成本雖然很低，一次拍攝就可完成，但是拍攝范圍有限，第二種雖然擴(kuò)展性較好，一次拍攝就可完成，并且能通過改變拍攝裝置數(shù)目和位置來改變拍攝范圍，但是設(shè)備龐大成本高；目前的環(huán)拍實(shí)現(xiàn)方式也有兩種：一種是拍攝裝置繞拍攝物旋轉(zhuǎn)一周拍攝，一種是拍攝物自旋一周，兩種方式都是將多個(gè)時(shí)刻的拍攝圖片進(jìn)行拼接和處理后形成最后的環(huán)拍圖像，無法一次拍攝完成，在這個(gè)過程中，由于各張圖片是不同時(shí)刻拍攝的，同時(shí)拍攝裝置或被拍攝物會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致各相同的景在不同的圖片中出現(xiàn)差異，影響最后的圖像質(zhì)量。

目前還沒有僅用一個(gè)拍攝裝置實(shí)現(xiàn)多角度一次空間成像。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種多角度空間一次成像的拍攝裝置，僅使用一臺(tái)本發(fā)明的拍攝裝置，即可實(shí)現(xiàn)多角度空間一次成像。本發(fā)明的裝置可以實(shí)現(xiàn)多角度采光，并聚焦到同一感光模塊上

同時(shí)感光，實(shí)現(xiàn)多角度空間一次成像。

所述的多角度一次成像是指拍攝裝置的采光面可以接收拍攝對(duì)象向不同角度發(fā)射/反射的光或者接收位于不同角度的拍攝對(duì)象發(fā)射/反射的光，然后將所有接收到的光聚焦到同一感光模塊上一次感光成像，這樣最終的成像圖中包含有拍攝對(duì)象不同角度的成像數(shù)據(jù)或位于不同角度的拍攝對(duì)象的成像數(shù)據(jù)，只需對(duì)最終的感光模塊的成像圖進(jìn)行處理就可以得到拍攝對(duì)象的三維立體圖或不同角度拍攝對(duì)象的全景圖，無需做圖形拼接等處理；所述的全景圖是指水平視角大于普通廣角的圖像，最大水平視角達(dá)到360度的即為360度全景圖。通過改變采光面的形狀，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)拍攝對(duì)象的360度一次成像，即采光面可以接收到拍攝對(duì)象向不同角度發(fā)射/反射的光，然后聚焦到同一感光模塊上一次感光成像；通過改變采光面的形狀，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行360度全景拍攝，即采光面可以接收周圍環(huán)境中位于不同角度的拍攝對(duì)象發(fā)射/反射的光，然后聚焦到同一感光模塊上一次感光成像。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種多角度拍攝裝置，包括電源模塊、機(jī)械支撐模塊、采光面、光傳導(dǎo)模塊、聚焦模塊、感光模塊和信號(hào)處理模塊；所述的電源模塊用于為拍攝裝置提供電能；所述的機(jī)械支撐模塊用于為電源模塊、采光面、光傳導(dǎo)模塊、聚焦模塊、感光模塊和信號(hào)處理模塊提供搭載和保護(hù)平臺(tái)；所述的采光面接收外界射來的光，所述的采光面上分布多個(gè)進(jìn)光口，所述的采光面上分布多個(gè)進(jìn)光口，所述采光面的形狀決定所述拍攝裝置的拍攝范圍，實(shí)現(xiàn)多角度拍攝；所述的拍攝范圍是指被拍攝裝置能接收到拍攝對(duì)象發(fā)射/反射的光的角度范圍。通過改變采光面的形狀，可以實(shí)現(xiàn)360度一次成像，即采光面可以接收到拍攝范圍內(nèi)拍攝對(duì)象向不同角度發(fā)射/反射的光或者接收周圍環(huán)境中拍攝范圍內(nèi)不同角度的拍攝對(duì)象發(fā)射/反射的光，然后將接收到的光聚焦到同一感光模塊上一次感光成像。

所述的光傳導(dǎo)模塊用于將采光面接收到的光傳導(dǎo)至所述的聚焦模塊；所述的聚焦模塊用于對(duì)光傳導(dǎo)模塊傳導(dǎo)過來的光進(jìn)行聚焦；所述的感光模塊用于感光得到感光成像數(shù)據(jù)，所述的感光成像數(shù)據(jù)是指感光模塊將光信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到的相應(yīng)的電信號(hào)，其中包含了RGB值、灰度值等信息；所述的信號(hào)處理模塊用于控制感光模塊感光并讀取和記錄感光模塊的感光成像數(shù)據(jù)；拍攝對(duì)象發(fā)射/反射的光進(jìn)入所述采光面的進(jìn)光口，由所述的光傳導(dǎo)模塊傳導(dǎo)至所述的聚焦模塊進(jìn)行聚焦，所述的聚焦模塊將傳導(dǎo)過來的光聚焦到所述的感光模塊上，所述的信號(hào)處理模塊控制所述的感光模塊感光成像并讀取和記錄感光模塊的感光成像數(shù)據(jù)；所有進(jìn)光口進(jìn)入的光聚焦到同一感光模塊上同時(shí)感光，實(shí)現(xiàn)多角度一次成像。拍攝范圍內(nèi)拍攝對(duì)象向不同角度發(fā)射/反射的光或者接收周圍環(huán)境中拍攝范圍內(nèi)不同角度的拍攝對(duì)象發(fā)射/反射的光能夠被采光面接收，接收到的光最終聚焦到同一感光模塊上同時(shí)一次感光成像；即只需利用一臺(tái)本發(fā)明的拍攝裝置就可以實(shí)現(xiàn)多角度一次成像。

作為優(yōu)選，所述的拍攝裝置進(jìn)一步還包括存儲(chǔ)介質(zhì)或無線通信模塊，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)用于存儲(chǔ)感光模塊的感光成像數(shù)據(jù)，所述的無線通信模塊用于實(shí)現(xiàn)拍攝裝置和外部終端的數(shù)據(jù)交互；所述的外部終端是指具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能、數(shù)據(jù)處理功能、通信功能的智能終端，如服務(wù)器、工作站、臺(tái)式電腦等，進(jìn)一步地，所述的外部終端可采用移動(dòng)智能終端，如筆記本電腦、上網(wǎng)本、平板電腦、掌上電腦、智能手機(jī)、智能眼鏡、智能手表等。

更優(yōu)選地，所述的拍攝裝置進(jìn)一步還可同時(shí)包括存儲(chǔ)介質(zhì)和無線通信模塊，此時(shí)，所述的拍攝裝置的工作模式可以選自以下三種工作模式之一：第一工作模式——即時(shí)發(fā)送模式：信號(hào)處理模塊將感光模塊的感光成像數(shù)據(jù)直接傳至無線通信模塊，無線通信模塊將所述的感光成像數(shù)據(jù)通過無線通信方式發(fā)送至外部終端；第二工作模式——本地存儲(chǔ)模式：信號(hào)處理模塊將感光模塊的感光成像數(shù)據(jù)寫入到存儲(chǔ)介質(zhì)中，用戶需要時(shí)從存儲(chǔ)介質(zhì)中將所述的感光成像數(shù)據(jù)導(dǎo)出，所述的導(dǎo)出方式為有線通信方式或無線通信方式；第三工作模式——本地備份+即時(shí)發(fā)送模式：信號(hào)處理模塊將感光模塊的感光成像數(shù)據(jù)寫入到存儲(chǔ)介質(zhì)中，同時(shí)無線通信模塊將感光模塊的感光成像數(shù)據(jù)以無線通信方式發(fā)送至外部終端。

作為優(yōu)選，所述的感光模塊為一個(gè)或多個(gè)感光元件，拍攝范圍內(nèi)拍攝對(duì)象向不同角度發(fā)射/反射的光或者接收周圍環(huán)境中拍攝范圍內(nèi)不同角度的拍攝對(duì)象發(fā)射/反射的光能夠被采光面接收，并將接收到的光最終聚焦到同一感光模塊上同時(shí)一次感光成像，感光元件的感光成像數(shù)據(jù)中包含了拍攝對(duì)象不同角度的成像數(shù)據(jù)或位于不同角度的拍攝對(duì)象的成像數(shù)據(jù)，對(duì)感光模塊的成像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就可以得到拍攝對(duì)象的立體圖或周圍環(huán)境的全景圖等。本發(fā)明拍攝裝置的感光模塊可以只有一個(gè)感光元件，在這種情況下，在對(duì)感光模塊的成像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到全景圖時(shí)就不需要進(jìn)行圖像拼接處理。當(dāng)所述的感光模塊為多個(gè)感光元件時(shí)，在對(duì)感光模塊的成像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)需要進(jìn)行圖像拼接等技術(shù)處理。

作為優(yōu)選，所述的采光面的形狀選自環(huán)狀體、曲狀體、矩形面中的任意一種或任意多種。

作為優(yōu)選，所述的光傳導(dǎo)模塊由光纖束組成。

所述的聚焦模塊包括透鏡控制裝置和至少一塊凸透鏡，所述的凸透鏡用于聚光，所述的透鏡控制裝置用于控制調(diào)節(jié)凸透鏡的位置，改變凸透鏡的聚焦點(diǎn)。

所述的感光陣列可以是CCD感光元件、CMOS感光元件或其他感光單元組成的陣列。

所述的無線通信模塊的通信方式可以選自藍(lán)牙、wifi、Zigbee、2G、3G、4G以及后續(xù)代(4G以上的版本)的移動(dòng)通信方式中的一種或任意幾種。

本發(fā)明的有益效果：(1)拍攝范圍可變：通過改變采光面的形狀可以接收拍攝對(duì)象向不同角度發(fā)射/反射的光或者接收位于不同角度的拍攝對(duì)象發(fā)射/反射的光；(2)多角度同時(shí)拍攝：同一時(shí)刻拍攝對(duì)象向不同角度發(fā)射/反射的光或者位于不同角度的拍攝對(duì)象發(fā)射/反射的光都被采光面接收，并最終同時(shí)感光，一次成像，實(shí)現(xiàn)了不同角度物體的同時(shí)拍攝；(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便攜：可以只需一個(gè)感光元件，各個(gè)角度物體射過來的光最終都在同一感光元件上感光成像，在對(duì)成像圖進(jìn)行后期處理(如生成拍攝范圍的全景圖等)，此外，本發(fā)明的拍攝裝置模塊簡(jiǎn)單，可以做成便攜式設(shè)備。(4)本發(fā)明的拍攝裝置功能強(qiáng)大：僅使用一臺(tái)本發(fā)明的拍攝裝置，即可實(shí)現(xiàn)多角度一次成像，根據(jù)一次成像的數(shù)據(jù)可以還原出拍攝對(duì)象的三維立體圖；此外，本發(fā)明的拍攝裝置只需要一塊感光元件一次拍攝就可以實(shí)現(xiàn)全景拍攝。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的拍攝示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的電路原理框圖。

圖中：1、電源模塊；2、感光模塊；3、信號(hào)處理模塊；4、機(jī)械支撐模塊；5、聚焦模塊；6、光傳導(dǎo)模塊；7、采光面。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種多角度空間一次成像的拍攝裝置，僅使用一臺(tái)本發(fā)明的拍攝裝置，即可實(shí)現(xiàn)多角度空間一次成像。本發(fā)明的裝置可以實(shí)現(xiàn)多角度采光，并聚焦到同一感光模塊上同時(shí)感光，實(shí)現(xiàn)多角度空間一次成像。

所述的多角度一次成像是指拍攝裝置的采光面可以接收拍攝對(duì)象向不同角度發(fā)射/反射的光或者接收位于不同角度的拍攝對(duì)象發(fā)射/反射的光，然后將所有接收到的光聚焦到同一感光模塊上一次感光成像，這樣最終的成像圖中包含有拍攝對(duì)象不同角度的成像數(shù)據(jù)或位于不同角度的拍攝對(duì)象的成像數(shù)據(jù)，只需對(duì)最終的感光模塊的成像圖進(jìn)行處理就可以得到拍攝對(duì)象的三維立體圖或不同角度拍攝對(duì)象的全景圖，無需做圖形拼接等處理；所述的全景圖是指水平視角大于普通廣角的圖像，最大水平視角達(dá)到360度的即為360度全景圖。通過改變采光面的形狀，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)拍攝對(duì)象的360度一次成像，即采光面可以接收到拍攝對(duì)象向不同角度發(fā)射/反射的光，然后聚焦到同一感光模塊上一次感光成像；通過改變采光面的形狀，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行360度全景拍攝，即采光面可以接收周圍環(huán)境中位于不同角度的拍攝對(duì)象發(fā)射/反射的光，然后聚焦到同一感光模塊上一次感光成像。

如圖1-2所示，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種多角度拍攝裝置，包括電源模塊1、機(jī)械支撐模塊、采光面7、光傳導(dǎo)模塊6、聚焦模塊5、感光模塊2和信號(hào)處理模塊3；所述的電源模塊用于為拍攝裝置提供電能；所述的機(jī)械支撐模塊4用于為電源模塊、采光面、光傳導(dǎo)模塊、聚焦模塊、感光模塊和信號(hào)處理模塊提供搭載和保護(hù)平臺(tái)；所述的采光面接收外界射來的光，所述的采光面上分布多個(gè)進(jìn)光口，所述的采光面上分布多個(gè)進(jìn)光口，所述采光面的形狀決定所述拍攝裝置的拍攝范圍，實(shí)現(xiàn)多角度拍攝；所述的拍攝范圍是指被拍攝裝置能接收到拍攝對(duì)象發(fā)射/反射的光的角度范圍。通過改變采光面的形狀，可以實(shí)現(xiàn)360度一次成像，即采光面可以接收到拍攝范圍內(nèi)拍攝對(duì)象向不同角度發(fā)射/反射的光或者接收周圍環(huán)境中拍攝范圍內(nèi)不同角度的拍攝對(duì)象發(fā)射/反射的光，然后將接收到的光聚焦到同一感光模塊上一次感光成像。

所述的光傳導(dǎo)模塊用于將采光面接收到的光傳導(dǎo)至所述的聚焦模塊；所述的聚焦模塊用于對(duì)光傳導(dǎo)模塊傳導(dǎo)過來的光進(jìn)行聚焦；所述的感光模塊用于感光得到感光成像數(shù)據(jù)，所述的感光成像數(shù)據(jù)是指感光模塊將光信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到的相應(yīng)的電信號(hào)，其中包含了RGB值、灰度值等信息；所述的信號(hào)處理模塊用于控制感光模塊感光并讀取和記錄感光模塊的感光成像數(shù)據(jù)；拍攝對(duì)象發(fā)射/反射的光進(jìn)入所述采光面的進(jìn)光口，由所述的光傳導(dǎo)模塊傳導(dǎo)至所述的聚焦模塊進(jìn)行聚焦，所述的聚焦模塊將傳導(dǎo)過來的光聚焦到所述的感光模塊上，所述的信號(hào)處理模塊控制所述的感光模塊感光成像并讀取和記錄感光模塊的感光成像數(shù)據(jù)；所有進(jìn)光口進(jìn)入的光聚焦到同一感光模塊上同時(shí)感光，實(shí)現(xiàn)多角度一次成像。拍攝范圍內(nèi)拍攝對(duì)象向不同角度發(fā)射/反射的光或者接收周圍環(huán)境中拍攝范圍內(nèi)不同角度的拍攝對(duì)象發(fā)射/反射的光能夠被采光面接收，接收到的光最終聚焦到同一感光模塊上同時(shí)一次感光成像；即只需利用一臺(tái)本發(fā)明的拍攝裝置就可以實(shí)現(xiàn)多角度一次成像。