[发明专利]全景图像采集装置

说明书

本发明公开了一种全景图像采集装置。包括鱼眼镜头模组、图像传感器和信号传输线，鱼眼镜头模组有两组，其光轴相互重叠，相对布置在同一光轴两端，两组鱼眼镜头模组光心连线的中心设置有棱镜，棱镜下方有同时采集两鱼眼镜头模组成像的图像传感器。本发明全景图像采集装置实现了全景图像中不同视场画质的完全统一和画面的完全同步；同时本全景图像采集装置只有一路的视频输出，极大的简化了后期全景图像处理的数据采集任务和全景拼接任务，降低了难度和成本；减少了图像传感器芯片数量和镜头数量，降低了图像采集系统的成本，成像质量更高，画质更稳定。

技术领域

本发明涉及一种全景图像采集技术，尤其涉及一种实现全天球全景图像采集处理技术。

背景技术

目前，广泛使用的全景图像采集装置是由多路的传感器将不同角度视野内的图像进行分别采集得到的，需要至少两路的图像传感器，主流使用两路、三路、四路、五路、六路甚至更多获取全景图像。在多路镜头视场角覆盖大于360度视野，虽然也可以采集到全景的图像，但是由于是用多块不同的传感器分别独立采集不同视野内的图像，多块传感器芯片感光参数的不同，往往会存在不同传感器采集到的图像存在色温、亮暗等成像效果的差异，此外由于多块传感器芯片采集到的图像信号不能很好的做到同步，还会导致对于同一个运动的对象，在不同的传感器的成像中的姿态，位置不同步的情况出现。

同时，多传感器应用对后端的图像处理芯片要求较高，不但要求至少支持两路的视频输入和画面同步，而且对硬件接口、驱动、计算能力等指标也有较高要求，目前市面上该类处理器的成本一般比较高，开发难度和成本也比较高，很难和现有的图像处理模块配合使用；同时模块需要多个传感器和镜头，增加了额外模块的成本。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种全景图像采集装置。本发明为了克服多路传感器全景图像采集装置的成像画质存在差异、画面不同步、成本较高的缺陷，提供一种单传感器的全景图像采集装置，本发明装置只需要一片传感器芯片就可使实现对全景图像的采集，有效地降低了成本并克服了不同传感器成像差异的缺项。

本发明通过以下技术方案实现：

全景图像采集装置，包括鱼眼镜头模组、图像传感器和信号传输线，其特征在于：

所述鱼眼镜头模组有两组，其光轴相互重叠，相对布置在同一光轴两端，两组鱼眼镜头模组光心连线的中心设置有棱镜，棱镜下方有同时采集两鱼眼镜头模组成像的图像传感器。

所述鱼眼镜头模组由多片透镜组成，镜头视场角大于180度。

所述两鱼眼镜头模组、棱镜和图像传感器沿两组镜头连线的中垂线对称布置。

所述图像传感器为CCD图像传感器或CMOS图像传感器。

所述光轴与棱镜反射面的法线成45°角。

本专利所指的全景，指的是水平视场角360°，垂直视场角360°的全天球全景视野。

本发明全景图像采集装置两个具有超广角的鱼眼镜头模组将全景视野分为前后两部分视野，分别进行成像，成像光信号经过超广角镜片组后投射到位于镜头模组中间的棱镜两侧的反射面上，经过棱镜的反射，直接同时成像在同一传感器靶面的左右区域。本发明图像传感器在左右成像区域之间有一条过渡带，用于隔离前后两路光学信号之间的干扰，为了更为充分的利用成像芯片的成像面积，成像芯片采用长宽比为16:9的光学元件，并在最终投射在传感器的图像上进行边缘切边处理。由于采用了大靶面高分辨率的图像传感器，最终成像效果可以实现200万到600万甚至更高的成像分辨率。由于只需要一片的图像采集芯片，最终输出只是一路的图像数据信号。