[发明专利]线扫相机全景成像装置

权利要求书

1.一种线扫相机全景成像装置，其特征在于包括：

壳体；

驱动电机，固定在壳体内；

旋转平台，一端具有固定相机的支架，另一端具有平衡块；

传动轴，通过传动轴承与壳体固定，一轴端与所述旋平台位于支架和平衡块间的部分固定；

传动齿轮组，安装于壳体且传动驱动电机的电机轴与所述传动轴；

中央处理器，安装于壳体内，处理由相机输出的图像信号以及控制驱动电机转动；

所述旋转平台的两端均具有调节槽，所述支架和平衡块均具有安装孔，螺栓经安装孔和调节槽后，锁定支架或平衡块于旋转平台；

所述旋转平台与传动轴之间连接有滑环，所述旋转平台位于支架和平衡块间的部分设有平台穿孔，所述传动轴沿其轴向设有轴穿孔，所述滑环的一端通过平台穿孔连接相机，另一端经过轴穿孔连接中央处理器；

所述传动齿轮组包括与传动轴周向联动的第一齿轮、与电机轴周向联动的第二齿轮以及啮合第一齿轮和第二齿轮间的中间齿轮，所述中间齿轮周向连接于中间轴，所述中间轴通过中间轴承连接于壳体；

所述中间齿轮包括均与中间轴周向联动的第一中间齿轮和第二中间齿轮，所述第一中间齿轮与第一齿轮啮合，所述第二中间齿轮与第二齿轮啮合，所述第一中间齿轮的模数大于所述第二中间齿轮；

中央处理器包括线扫CCD相机采集模块、FPGA高速缓存模块、中央处理器模块和机械运动装置；线扫CCD相机采集模块，通过镜头、图像传感器和相机控制器实时采集场景的线扫图像，通过A/D变换后将图像数据输入到FPGA高速缓存模块中，再输入到中央处理器模块中进行拼合处理获取全景图像；中央处理器是嵌入式处理器，对采集到的多条垂直像素带拼合，同时反馈调节线扫CCD相机的白平衡、曝光时间、模拟增益、色彩还原、聚焦以及机械运动装置的旋转速率；

所述线扫相机全景成像装置用于实现以下线扫相机全景成像的方法：优选建立机械运动装置与线扫相机间的周向联动，且安装机械运动装置相对地面的运动状态区分为静止状态和运动状态；

静止状态，机械运动装置与线扫相机周向转动，且机械运动装置相对地面静止；运动状态，机械运动装置与线扫相机周向转动，且机械运动装置相对地面沿直线位移；

在运动状态中，机械运动装置按照预设转速f转动，且线扫相机按预设帧频摄取场景的垂直像素条；在运动状态结束，机械运动装置相对地面不再位移后，中央处理器结合公式：

机械运动装置相对地面的位移量；α，线扫相机周向转动的起始方向与机械运动装置相对地面的位移方向的夹角；r，线扫相机的转动半径，计算补偿周期Θ的数值；

机械运动装置相对地面静止后，中央处理器提升机械运动装置的转速为n*f(f为初始转速)，且控制机械运动装置先转动2π+Θ周，后停止2π(n-1)-Θ周，线扫相机始终摄取垂直像素条；

机械装置先转动至少2周，后停止n-2周，线扫相机仅在机械运动装置匀速转动下摄取垂直像素条；

中央处理器结合静止状态以及运动状态摄取的垂直像素带合成为全景图像/视频。