一種超寬視角高清攝像的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種超寬視角高清攝像機，包括2個或2個以上圖像傳感器組成的圖像采集模塊、圖像編碼模塊、處理器模塊、接口模塊、電源模塊和補光模塊；圖像采集模塊的相鄰2個圖像傳感器根據(jù)等腰三角形或者等腰梯形結構安裝在等腰三角形或者等腰梯形的2個腰平面上，且相鄰2個圖像傳感器的中軸線延伸構成的夾角的2倍與所形成攝像機的水平視角相同；圖像采集模塊通過圖像編碼模塊與處理器模塊連接；處理器模塊的輸出端與接口模塊的輸入端連接；電源模塊的輸出端與處理器模塊的電源端連接；補光模塊包括光敏器件和發(fā)光燈體，光敏器件的輸出端通過處理器模塊與發(fā)光燈體的輸入端連接。本實用新型結構緊湊、設計獨特、節(jié)省成本和底功耗，得到無失真的視頻和圖像。
【專利說明】一種超寬視角高清攝像機

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及視頻監(jiān)控領域，尤其涉及一種基于人眼視覺的超寬視角高清攝像機。

【背景技術】
[0002]隨著科技的不斷進步以及安全意識的提高和社會管理的需要，各類攝像機得到了越來越廣泛的應用。目前，監(jiān)控領域所用的攝像機一般有槍式攝像機和全景攝像機。槍式攝像機的水平視角一般小于70度，正常在45度左右，其較窄的視角會造成很大的視頻死角，而為減少視頻死角擴大監(jiān)控范圍，通常采用云臺帶動攝像機旋轉(如球機)或增加攝像機的方式實現(xiàn)，但由云臺帶動的攝像機要在人工監(jiān)控模式下才能起到根本性作用，普通攝像機在靜止時，監(jiān)控范圍?。辉跀z像機轉動時，不僅會丟失信息，而且成本高、工程量大，理論上無法滿足務實作用；而增加攝像機的方式，不僅造成成本成倍增加，同時多個攝像機的拍攝角度不同，用戶需要在不同畫面中匹配圖像，用戶使用中會有不少的困擾；而類似魚眼的全景攝像機雖然有很寬的視角(可以達360度)，但這種攝像機因為具有視頻嚴重畸變，面畫失真的缺陷，同時由于其昂貴的價格，網(wǎng)絡資源的使用方面，存儲支持，監(jiān)控距離的難以突破以及新技術所引發(fā)的兼容性等問題，使得全景攝像機的視頻圖像的存儲、檢索、查詢等方面需要花費大量時間、資金和技術去解決，難以大規(guī)模地滿足用戶的應用需求。


【發(fā)明內容】

[0003]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種超寬視角高清攝像機，其技術路線是采用多個普通視角圖像傳感器，然后設計好安裝角度，以達到相鄰圖像傳感器采集視頻幀數(shù)據(jù)不重疊，而又同時相鄰可拼接，然后通過硬件對二幀圖像進行拼接后輸出。本實用新型的設計結構簡單、成本低、能夠獲得視覺大范圍與人的眼睛視覺相當、無變形、失真小的高清視頻圖像，且具有視頻后期存儲簡單、錄像文件檢索查詢省時便捷的特點。
[0004]本實用新型采用如下技術方案:
[0005]一種超寬視角高清攝像機，包括2個或2個以上圖像傳感器組成的圖像采集模塊、圖像編碼模塊、處理器模塊、接口模塊、電源模塊和補光模塊；所述圖像采集模塊的相鄰2個圖像傳感器根據(jù)等腰三角形或者等腰梯形結構安裝在等腰三角形或者等腰梯形的2個腰平面上，且相鄰2個圖像傳感器的中軸線延伸構成的夾角的2倍與攝像機的水平視角相同，用于完成視頻信號的采集；所述圖像采集模塊的數(shù)據(jù)傳輸端與圖像編碼模塊的數(shù)據(jù)傳輸端連接；所述圖像編碼模塊的數(shù)據(jù)總線與處理器模塊的數(shù)據(jù)總線連接；所述處理器模塊的輸出端與接口模塊的輸入端連接；所述電源模塊的輸出端與處理器模塊的電源端連接；所述補光模塊包括光敏器件和發(fā)光體，所述光敏器件的輸出端與處理器模塊的輸入端連接，發(fā)光燈體的輸入端與處理器模塊的輸出端連接。
[0006]進一步地，所述圖像傳感器為CXD圖像傳感器或者CMOS圖像傳感器，根據(jù)需要擴展使用2個以上的圖像傳感器。
[0007]進一步地，所述超寬視角高清攝像機可以根據(jù)需要選擇使用DSP、或FPGA、或CPLD、或ARM或者自加工的單、多芯片作為處理器模塊，選擇原則根據(jù)攝像機成本以及監(jiān)控需求而定，所述的自加工的單、多芯片指的是用戶自己設計的單、多芯片。
[0008]進一步地，所述接口模塊包括存儲卡接口模塊、用于輸出標準格式的模擬視頻信號的BNC視頻輸出模塊、將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡接口進行輸入和輸出的網(wǎng)絡接口模塊、高清視頻輸出的HDMI接口模塊和圖像偵測控制信號的輸入、圖像分割處理標志輸出、報警信號的輸出的開關量輸入輸出接口模塊。
[0009]進一步地，所述光敏器件感知外界環(huán)境光照強度，并通過處理器模塊控制發(fā)光燈體的開啟與關閉；所述發(fā)光燈體為紅外燈或者LED燈。
[0010]本實用新型的有益效果:
[0011]1.本實用新型結構簡單緊湊、設計獨特、成本低，同時可達到超寬視角的監(jiān)控效果，并與普通的槍式攝像機兼容，可直接替換槍式攝像機應用。
[0012]2.本實用新型利用特定的安裝方式安裝圖像傳感器，能夠獲得大范圍內超寬視角、無變形、失真小的高清視頻圖像，且各個圖像傳感器之間無重疊畫面，因此在圖像編碼模塊無需花費多余的時間和步驟來處理這些數(shù)據(jù)，大大提高了圖像拼接合成的效率，有利于制作生產(chǎn)更高幀頻和更寬視角的高清攝像機。
[0013]3.本實用新型具有豐富的接口，擴展了圖像數(shù)據(jù)的傳輸通道，可以很方便地實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡傳輸、視頻傳輸，大大提高了數(shù)據(jù)的共享性，可廣泛應用于銀行、交通、平安城市、軍工、醫(yī)藥、輪船海關、糧食加工儲存、工業(yè)控制、學校、邊防等多個領域和應用場合。
[0014]4.本實用新型通過利用光敏器件和發(fā)光燈體有效降低圖像暗角問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型一種實施例的原理框圖；
[0016]圖2是本實用新型一種實施例的圖像傳感器安裝示意圖；
[0017]圖3是本發(fā)明其他實施例的圖像傳感器安裝示意圖。

【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0019]一種超寬視角高清攝像機由圖像采集模塊1、圖像編碼模塊2、處理器模塊3、接口模塊4、補光模塊5和電源模塊6組成,補光模塊5包括光敏器件和發(fā)光燈體。如圖1所不。
[0020]圖像采集模塊I的數(shù)據(jù)傳輸端與圖像編碼模塊2的數(shù)據(jù)傳輸端連接，圖像編碼模塊2的數(shù)據(jù)傳輸端與處理器模塊3的數(shù)據(jù)傳輸端連接，處理器模塊3的輸出端與接口模塊4的輸入端連接；電源模塊6的輸出端與處理器模塊3的電源端連接；光敏器件的輸出端與處理器模塊3的輸入端連接，其輸出端通過處理器模塊3與發(fā)光燈體的輸入端連接。
[0021]圖像采集模塊I包含了2個或2個以上的圖像傳感器，這些圖像傳感器根據(jù)等腰三角形或者等腰梯形的原理安裝，相鄰的2個圖像傳感器的中軸線與等腰三角形或者等腰梯形的腰邊垂直，且相鄰2個圖像傳感器的中軸線延伸構成的夾角角度的2倍與攝像機的水平視角相同，如圖2所示；圖3是包含三個圖像傳感器的安裝示意圖，圖3中的黑點部分為安裝結構的支點。按此方案安裝的圖像傳感器可以保證各個圖像傳感器所拍攝出來的圖像之間無重疊，且?guī)瑘D像可無縫拼接。圖像采集模塊I的圖像傳感器均由處理器模塊3進行初始化和同步控制，確保各圖像傳感器采集的圖像數(shù)據(jù)無時間差。圖像傳感器可以為CCD傳感器，也可以為CMOS傳感器。
[0022]圖像編碼模塊2對同一時刻、不同圖像傳感器采集圖像幀進行拼接合成，由于各圖像傳感器所采集的數(shù)據(jù)無重疊且可無縫拼接，圖像編碼模塊2只需要對采集的數(shù)據(jù)進行比特重組即可，不需要像SIFT拼接算法一樣需要查找特征點等復雜的運算。處理復雜程度的大大降低不僅意味著硬件成本的降低，可使用單片機來完成幀數(shù)據(jù)的重組，而且更重要的是可很容易地提高幀頻，以設計生產(chǎn)出高速超寬視角的高清攝像機。
[0023]處理器模塊3依據(jù)攝像機的性能和應用情況可選擇單片機、DSP或FPGA作為主處理器，若攝像機僅作為監(jiān)控的超寬視角攝像機，則可以使用單片機完成各項控制；目前的優(yōu)選設計例是采用DSP作為主處理器，一則保持足夠的運算能力，二則為用戶的二次開發(fā)，如圖像分割、圖像識別提供了便利，對一般圖像質量的只要由CPLD或ARM完成，或者自加工的單、多芯片也可以完成。
[0024]接口模塊4包括圖像存儲接口模塊、BNC視頻輸出模塊、LAN接口模塊、HDMI接口模塊和開關量輸入輸出接口模塊等。其中圖像存儲接口模塊用于插入SD卡，進行圖像數(shù)據(jù)的外部存儲，擴充了存儲容量；BNC視頻輸出模塊用于輸出標準格式的模擬視頻信號；LAN接口模塊用于將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡接口進行輸入和輸出；開關量輸入輸出接口模塊用于控制信號的輸入和報警信號的輸出，以及二次開發(fā)的功能自定義。
[0025]電源模塊6用于為各功能模塊和芯片提供穩(wěn)定可靠的電源供給。
[0026]補光模塊5由光敏器件和發(fā)光燈體組成，發(fā)光燈體為LED燈或者紅外燈，光敏器件感知外界環(huán)境光照強度，光敏器件的輸出正相關于環(huán)境光照強度，處理器模塊3根據(jù)接收到的光敏器件的輸出控制發(fā)光燈體的開啟與關閉。補光模塊5可確保攝像機在光照不足的情況下仍能獲得良好的監(jiān)控視頻。
[0027]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種超寬視角高清攝像機，其特征是:包括2個或2個以上圖像傳感器組成的圖像采集模塊、圖像編碼模塊、處理器模塊、接口模塊、電源模塊和補光模塊；所述圖像采集模塊的相鄰2個圖像傳感器根據(jù)等腰三角形或者等腰梯形結構安裝在等腰三角形或者等腰梯形的2個腰平面上，且相鄰2個圖像傳感器的中軸線延伸構成的夾角的2倍與攝像機的水平視角相同，用于完成視頻信號的采集；所述圖像采集模塊的數(shù)據(jù)傳輸端與圖像編碼模塊的數(shù)據(jù)傳輸端連接；所述圖像編碼模塊的數(shù)據(jù)總線與處理器模塊的數(shù)據(jù)總線連接；所述處理器模塊的輸出端與接口模塊的輸入端連接；所述電源模塊的輸出端與處理器模塊的電源端連接；所述補光模塊包括光敏器件和發(fā)光燈體，所述光敏器件的輸出端與處理器模塊的輸入端連接，發(fā)光燈體的輸入端與處理器模塊的輸出端連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種超寬視角高清攝像機，其特征是:所述的攝像機具有2個或2個以上的圖像傳感器，圖像傳感器為CXD器件或者CMOS器件。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種超寬視角高清攝像機，其特征是:所述相鄰2個圖像傳感器安裝支點所形成的等腰三角形或者等腰梯形結構，平行表貼安裝在等腰三角形或者等腰梯形的2個腰平面上，且相鄰2個圖像傳感器的中軸線延伸構成的夾角的2倍與攝像機的水平視角相同；安裝2個以上的圖像傳感器時按等角度水平順序排列。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種超寬視角高清攝像機，其特征是:所述處理器模塊為DSP、或FPGA、或CPLD、或ARM或者自加工的單、多芯片。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種超寬視角高清攝像機，其特征是:所述接口模塊包括存儲卡接口模塊、BNC視頻輸出模塊、網(wǎng)絡接口模塊、HDMI接口模塊和開關量輸入輸出接口模塊。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種超寬視角高清攝像機，其特征是:所述光敏器件的輸出信號大小正相關于環(huán)境光照強度，其輸出信號通過處理器模塊控制發(fā)光燈體的開啟與關閉。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種超寬視角高清攝像機，其特征是:所述發(fā)光燈體為紅外燈或者LED燈。
【文檔編號】H04N7/18GK204069198SQ201420479776
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權日:2014年8月25日
【發(fā)明者】姜茂清, 祁同林, 沈煥生 申請人:南京萬鴻威視信息技術有限公司