[发明专利]相机装置和用于拍摄至少两种波段光线的方法

说明书

公开了相机装置和用于拍摄至少两种波段光线的方法。所述相机装置包括：第一相机，包括接收包括第一波段的光线的第一镜头；第二相机，包括接收包括与第一波段不同的第二波段的光线的第二镜头，且所述第二镜头与所述第一相机的第一镜头面对面放置；以及抛物面镜，放置在所述第一镜头和所述第二镜头之间，且能够透射包括所述第一波段的光线，并同时反射包括所述第二波段的光线，其中所述第一相机是非鱼眼相机，且所述第一镜头为非鱼眼镜头，所述第二相机和所述抛物面镜构成折反射相机，并且其中所述非鱼眼镜头的孔径光阑位置与所述抛物面镜的焦点被配置为重合。

技术领域

本发明涉及多模成像领域，更具体地涉及用于多模成像的相机装置和用于拍摄至少两种波段光线的方法。

背景技术

多模成像是指可以拍摄可见光和不可见光(如，红外光)照片的相机系统。它被广泛应用于人脸识别、行人检测、监控等领域，目的是增强在低光照、大雾以及雨雪等天气状况下的检测、追踪以及识别能力。在可检测物体方面，可见光与红外光信号可以相互弥补不足。例如，在人脸识别领域，长波红外(远红外)光是不能透过眼镜的，但可见光是可以透过眼镜的，这样会导致在远红外图像里某些眼部特征的丢失，而在可见光图像里这些特征是可以被检测到的。相反，当我们在夜间驾驶时，利用远红外相机检测人体与环境温度的差别可以轻松检测到行人，而可见光相机在夜间的表现却很差。

在现有技术中，有很多方法可以实现多模成像。基本来讲，以下两种方法是最常见的：(1)可见光相机与红外相机并排放置，如图1所示。(2)可见光相机与红外相机的光轴相互垂直且由一个分光镜(热镜或冷镜)隔开，如图2所示。

在第一种方法中，可见光相机和红外相机的光轴相互平行，使得可见光相机与红外相机的视野不同，导致可见光和红外图像之间产生视差。为了在检测与追踪时使用多模相机，我们必须首先对这两个相机进行校正，移除相差带来的影响，而这无疑会增加计算量。

在第二种方法中，可见光(或红外光)透过分光镜，同时红外光(或可见光)被同一个分光镜反射。由于可见光相机和红外相机本质上是共轴的，所以可见光相机与红外相机之间不会产生视差。但是在这种结构下，由于反光镜的尺寸在设计时必须大于相机的视野角，因此系统比较笨重且不易小型化。

发明内容

鉴于以上情形，希望提供具有相同视野角且能够实现小型化的多模相机以及应用于其的拍摄至少两种波段光线的方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种相机装置，包括：第一相机，包括接收包括第一波段的光线的第一镜头；第二相机，包括接收包括与第一波段不同的第二波段的光线的第二镜头，且所述第二镜头与所述第一相机的第一镜头面对面放置；以及抛物面镜，放置在所述第一镜头和所述第二镜头之间，且能够透射包括所述第一波段的光线，并同时反射包括所述第二波段的光线，其中所述第一相机是非鱼眼相机，且所述第一镜头为非鱼眼镜头，所述第二相机和所述抛物面镜构成折反射相机，并且其中所述非鱼眼镜头的孔径光阑位置与所述抛物面镜的焦点被配置为重合。

优选地，根据本发明实施例的相机装置可以进一步包括：第一处理器，用于联立方程组(1)来确定所述非鱼眼镜头的孔径光阑与所述非鱼眼相机前端中心点之间的距离p，并基于公式(2)来确定所述抛物面镜的顶点与所述非鱼眼相机前端中心点之间的距离s：

s＝f-p…(2)

其中f为所述抛物面镜的焦距，y₁为第一物体的高度，y₂为第二物体的高度，x₁为所述第一物体所成的像的高度，x₂为所述第二物体所成的像的高度，l₁为所述第一物体与所述非鱼眼相机前端中心点的距离，l₂为所述第二物体与所述非鱼眼相机前端中心点的距离，k为所述非鱼眼相机中的成像器件与所述孔径光阑之间的距离。