全景圖像采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種全景圖像采集技術(shù)，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)全天球全景圖像采集處理技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，廣泛使用的全景圖像采集裝置是由多路的傳感器將不同角度視野內(nèi)的圖像進(jìn)行分別采集得到的，需要至少兩路的圖像傳感器，主流使用兩路、三路、四路、五路、六路甚至更多獲取全景圖像。在多路鏡頭視場(chǎng)角覆蓋大于360度視野，雖然也可以采集到全景的圖像，但是由于是用多塊不同的傳感器分別獨(dú)立采集不同視野內(nèi)的圖像，多塊傳感器芯片感光參數(shù)的不同，往往會(huì)存在不同傳感器采集到的圖像存在色溫、亮暗等成像效果的差異，此外由于多塊傳感器芯片采集到的圖像信號(hào)不能很好的做到同步，還會(huì)導(dǎo)致對(duì)于同一個(gè)運(yùn)動(dòng)的對(duì)象，在不同的傳感器的成像中的姿態(tài)，位置不同步的情況出現(xiàn)。
[0003]同時(shí)，多傳感器應(yīng)用對(duì)后端的圖像處理芯片要求較高，不但要求至少支持兩路的視頻輸入和畫(huà)面同步，而且對(duì)硬件接口、驅(qū)動(dòng)、計(jì)算能力等指標(biāo)也有較高要求，目前市面上該類(lèi)處理器的成本一般比較高，開(kāi)發(fā)難度和成本也比較高，很難和現(xiàn)有的圖像處理模塊配合使用；同時(shí)模塊需要多個(gè)傳感器和鏡頭，增加了額外模塊的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足公開(kāi)了一種全景圖像采集裝置。本發(fā)明為了克服多路傳感器全景圖像采集裝置的成像畫(huà)質(zhì)存在差異、畫(huà)面不同步、成本較高的缺陷，提供一種單傳感器的全景圖像采集裝置，本發(fā)明裝置只需要一片傳感器芯片就可使實(shí)現(xiàn)對(duì)全景圖像的采集，有效地降低了成本并克服了不同傳感器成像差異的缺項(xiàng)。
[0005]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]全景圖像采集裝置，包括魚(yú)眼鏡頭模組、圖像傳感器和信號(hào)傳輸線，其特征在于:
[0007]所述魚(yú)眼鏡頭模組有兩組，其光軸相互重疊，相對(duì)布置在同一光軸兩端，兩組魚(yú)眼鏡頭模組光心連線的中心設(shè)置有棱鏡，棱鏡下方有同時(shí)采集兩魚(yú)眼鏡頭模組成像的圖像傳感器。
[0008]所述魚(yú)眼鏡頭模組由多片透鏡組成，鏡頭視場(chǎng)角大于180度。
[0009]所述兩魚(yú)眼鏡頭模組、棱鏡和圖像傳感器沿兩組鏡頭連線的中垂線對(duì)稱(chēng)布置。
[0010]所述圖像傳感器為CXD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器。
[0011]所述光軸與棱鏡反射面的法線成45°角。
[0012]本專(zhuān)利所指的全景，指的是水平視場(chǎng)角360°，垂直視場(chǎng)角360°的全天球全景視野。
[0013]本發(fā)明全景圖像采集裝置兩個(gè)具有超廣角的魚(yú)眼鏡頭模組將全景視野分為前后兩部分視野，分別進(jìn)行成像，成像光信號(hào)經(jīng)過(guò)超廣角鏡片組后投射到位于鏡頭模組中間的棱鏡兩側(cè)的反射面上，經(jīng)過(guò)棱鏡的反射，直接同時(shí)成像在同一傳感器靶面的左右區(qū)域。本發(fā)明圖像傳感器在左右成像區(qū)域之間有一條過(guò)渡帶，用于隔離前后兩路光學(xué)信號(hào)之間的干擾，為了更為充分的利用成像芯片的成像面積，成像芯片采用長(zhǎng)寬比為16:9的光學(xué)元件，并在最終投射在傳感器的圖像上進(jìn)行邊緣切邊處理。由于采用了大靶面高分辨率的圖像傳感器，最終成像效果可以實(shí)現(xiàn)200萬(wàn)到600萬(wàn)甚至更高的成像分辨率。由于只需要一片的圖像采集芯片，最終輸出只是一路的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)。
[0014]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明全景圖像采集裝置實(shí)現(xiàn)了全景圖像中不同視場(chǎng)畫(huà)質(zhì)的完全統(tǒng)一和畫(huà)面的完全同步；同時(shí)本全景圖像采集裝置只有一路的視頻輸出，極大的簡(jiǎn)化了后期全景圖像處理的數(shù)據(jù)采集任務(wù)和全景拼接任務(wù)，降低了難度和成本；減少了圖像傳感器芯片數(shù)量和鏡頭數(shù)量，降低了圖像采集系統(tǒng)的成本，成像質(zhì)量更高，畫(huà)質(zhì)更穩(wěn)定。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明全景圖像采集裝置截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明全景圖像采集裝置外部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是本發(fā)明全景圖像采集裝置外部俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是本發(fā)明全景圖像采集裝置系統(tǒng)立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中，I是前視場(chǎng)魚(yú)眼鏡頭模組，2是后視場(chǎng)魚(yú)眼鏡頭模組，3是鏡頭支座，4是棱鏡，5是圖像采集電路板，6是圖像傳感器，7是軟排線接線座。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整也屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021]結(jié)合圖1至圖4。
[0022]全景圖像采集裝置，包括魚(yú)眼鏡頭模組、圖像傳感器6和信號(hào)傳輸線，魚(yú)眼鏡頭模組有兩組，分別是前視場(chǎng)魚(yú)眼鏡頭模組I和后視場(chǎng)魚(yú)眼鏡頭模組2，兩魚(yú)眼鏡頭模組光軸相互重疊，相對(duì)布置在同一光軸兩端，兩組魚(yú)眼鏡頭模組光心連線的中心設(shè)置有棱鏡4，棱鏡4下方有同時(shí)采集兩魚(yú)眼鏡頭模組成像的圖像傳感器6。
[0023]魚(yú)眼鏡頭模組由多片透鏡組成，鏡頭視場(chǎng)角大于180度。
[0024]兩魚(yú)眼鏡頭模組、棱鏡4和圖像傳感器6沿兩組鏡頭連線的中垂線對(duì)稱(chēng)布置。
[0025]圖像傳感器6可以選用CXD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器。
[0026]光軸與棱鏡4反射面的法線成45°角。
[0027]如圖1至4所示，前視場(chǎng)魚(yú)眼鏡頭模組1、后視場(chǎng)魚(yú)眼鏡頭模組2、棱鏡4在同一個(gè)光軸上，該光軸與圖像傳感器6成像靶面的法線垂直。棱鏡4位于圖像傳感器6的正上方，棱鏡4為三棱鏡，前、后視場(chǎng)的光線同步通過(guò)魚(yú)眼鏡頭模組聚光成像后通過(guò)棱鏡4的反射面反射到圖像傳感器6。鏡頭支座3為其他的光學(xué)部件提供支撐，圖像傳感器6和軟排線接線座7布于圖像采集電路板5上。采用密封防水設(shè)計(jì)，完全隔離外界雜光、灰塵和水汽的影響。
[0028]如圖所示，棱鏡4位于圖像傳感器6的正上方，其尖端正對(duì)著圖像傳感器6長(zhǎng)度的1/2分界線處。前視場(chǎng)魚(yú)眼鏡頭模組I的光軸和棱鏡4的前反射面的法線成45°角，后視場(chǎng)魚(yú)眼鏡頭模組2的光軸和棱鏡4的后反射面的法線成45°角。由于棱鏡尖端的加工精度的影響，需要在前后視場(chǎng)成像之間留有預(yù)3_的間隙過(guò)渡帶。圖像信號(hào)通過(guò)軟排線接線座7連接信號(hào)傳輸線輸出。
[0029]本發(fā)明裝置一方面從原有的多路鏡頭+多路傳感器+圖像拼接模塊的結(jié)構(gòu)變成單路多組鏡頭+單路傳感器的結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)上使整體模塊更加緊湊，可實(shí)現(xiàn)最終產(chǎn)品的小型化，提高了模塊的可靠性，從硬件上節(jié)約了成本；另一方面全景畫(huà)面的多個(gè)部分的同步、曝光、整合工作從原有的利用電路方案實(shí)現(xiàn)到現(xiàn)在從光學(xué)上直接解決，降低了全景畫(huà)面技術(shù)的開(kāi)發(fā)難度，提升了成像畫(huà)質(zhì)效果；而且，由于本發(fā)明避開(kāi)了硬件芯片(對(duì)計(jì)算量、硬件接口、驅(qū)動(dòng)等均有限制)對(duì)畫(huà)面前期的預(yù)處理，只要圖像處理模塊支持常規(guī)的圖像傳感器數(shù)據(jù)接口(如mipi，csi，Parellel等)，就可以接入本模塊，使全景技術(shù)很容易的和現(xiàn)有的圖像處理模塊結(jié)合使用，拓寬了全景技術(shù)的使用范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.全景圖像采集系統(tǒng)，包括魚(yú)眼鏡頭模組、圖像傳感器和信號(hào)傳輸線，其特征在于: 所述魚(yú)眼鏡頭模組有兩組，其光軸相互重疊，相對(duì)布置在同一光軸兩端，兩組魚(yú)眼鏡頭模組光心連線的中心設(shè)置有棱鏡，棱鏡下方有圖像傳感器； 所述兩魚(yú)眼鏡頭模組的成像光信號(hào)分別投射到棱鏡兩側(cè)的反射面，經(jīng)反射后同時(shí)在同一圖像傳感器靶面形成左右區(qū)成像，圖像傳感器靶面左右成像區(qū)域之間有一條寬度大于0.1mm、小于0.3mm的用于隔離兩路光信號(hào)之間干擾的過(guò)渡帶。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全景圖像采集系統(tǒng)，其特征在于:所述圖像傳感器靶面長(zhǎng)寬比為16:9。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全景圖像采集系統(tǒng)，其特征在于:所述魚(yú)眼鏡頭模組由多片透鏡組成，鏡頭視場(chǎng)角大于180度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全景圖像采集系統(tǒng)，其特征在于:所述兩魚(yú)眼鏡頭模組、棱鏡和圖像傳感器沿兩組鏡頭連線的中垂線對(duì)稱(chēng)布置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全景圖像采集系統(tǒng)，其特征在于:所述光軸與棱鏡反射面的法線成45°角。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全景圖像采集系統(tǒng)，其特征在于:所述圖像傳感器為CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種全景圖像采集裝置。包括魚(yú)眼鏡頭模組、圖像傳感器和信號(hào)傳輸線，魚(yú)眼鏡頭模組有兩組，其光軸相互重疊，相對(duì)布置在同一光軸兩端，兩組魚(yú)眼鏡頭模組光心連線的中心設(shè)置有棱鏡，棱鏡下方有同時(shí)采集兩魚(yú)眼鏡頭模組成像的圖像傳感器。本發(fā)明全景圖像采集裝置實(shí)現(xiàn)了全景圖像中不同視場(chǎng)畫(huà)質(zhì)的完全統(tǒng)一和畫(huà)面的完全同步；同時(shí)本全景圖像采集裝置只有一路的視頻輸出，極大的簡(jiǎn)化了后期全景圖像處理的數(shù)據(jù)采集任務(wù)和全景拼接任務(wù)，降低了難度和成本；減少了圖像傳感器芯片數(shù)量和鏡頭數(shù)量，降低了圖像采集系統(tǒng)的成本，成像質(zhì)量更高，畫(huà)質(zhì)更穩(wěn)定。
【IPC分類(lèi)】G03B37/00, H04N5/232
【公開(kāi)號(hào)】CN105120177
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510600697
【發(fā)明人】張恩澤, 賴(lài)文杰, 胡志發(fā), 成茵, 余黎
【申請(qǐng)人】成都易瞳科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月18日