全景影像采集裝置制造方法及圖紙

一種全景影像采集裝置，包括折反射鏡頭組(210)和感光模塊(220)；其中，折反射鏡頭組具有一個反射面(211)和至少一個用于會聚入射光的折射面(212,?313,?214)，反射面沿光線入射的方向設置于全部折射面之后，使得入射光經過全部折射面后被反射，并再次經過全部折射面后射出；感光模塊用于感應經折反射鏡頭組會聚的光線。由于采用折射與反射相結合的折反射鏡頭組來收集入射光，能夠成倍提升與反射面相配合的折射面的會聚效果，在相同反射鏡面積的情況下，大大增加了感光模塊獲得光線的能力，有助于獲得清晰的影像，提高分辨率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及影像
，具體涉及一種全景影像采集裝置。
技術介紹
通常將能夠采集周圍360度的一個環形區域的影像的裝置稱為全景影像采集裝置。隨著數碼影像技術的發展，尤其是像素數量和圖像處理能力的不斷提高，全景影像采集裝置的使用越來越普遍。目前已有的全景影像技術包括如下幾種：1. 采用普通影像采集裝置繞軸進行旋轉拍攝，然后對影像進行無縫拼接以獲得全景影像。這種方式需要進行大量的圖像拼接計算，難以保證實時性，且對同一位置不能進行連續拍攝，難以記錄連貫的視頻。2. 在感光器件的前端裝設魚眼鏡頭，利用其超廣角來進行全景成像。由于魚眼鏡頭具有很大的畸變，難以獲得高質量的影像還原效果。3. 采用反射鏡獲取全景影像，如圖1所示，來自拍攝區域AA的光線經過旋轉對稱的弧面反射鏡BB和CC的反射后，進入感光模塊DD進行成像。這種技術的畸變較小，但需要設置離散的反射元件，安裝精度不易控制，且實際進入感光模塊的光量較少，難以獲得清晰的影像。此外，還有一種反折射鏡頭（catadioptric lens），其光路與圖1比較近似，但設計為主要用于接收平行光以實現望遠，而不用于獲取全景影像。因此，仍希望發展能夠提供更好效果的全景影像采集裝置。
技術實現思路
依據本專利技術提供一種全景影像采集裝置，包括折反射鏡頭組和感光模塊；其中，折反射鏡頭組包括一個或兩個以上透鏡元件，具有一個反射面和至少一個用于會聚入射光的折射面，反射面沿光線入射的方向設置于全部折射面之后，使得入射光經過各個透鏡元件后被反射，并再次經過各個透鏡元件后射出；感光模塊包括一感光器件，用于感應經折反射鏡頭組會聚的光線。依據本專利技術的全景影像采集裝置，采用折射與反射相結合的折反射鏡頭組來收集入射光，光線在反射前先進行一次會聚，在反射后又再次進行會聚，能夠成倍提升與反射面相配合的折射面的會聚效果；一方面使得裝置設計更為緊湊，有助于減小尺寸；另一方面與先反射再聚光的已有技術相比，在相同反射鏡面積的情況下，大大增加了感光模塊獲得光線的能力，有助于獲得清晰的影像，提高分辨率。以下結合附圖，對依據本專利技術的具體示例進行詳細說明。附圖說明圖1是現有全景影像技術之一的光路示意圖；圖2是依據本專利技術的實施例1的全景影像采集裝置的示意圖；圖3是實施例1中影像還原方式示意圖；圖4是依據本專利技術的實施例2的全景影像采集裝置的示意圖；圖5是依據本專利技術的實施例3的全景影像采集裝置的示意圖；圖6是依據本專利技術的實施例4的全景影像采集裝置的示意圖；圖7是依據本專利技術的實施例5的全景影像采集裝置的示意圖。具體實施方式實施例1依據本專利技術的全景影像采集裝置的一種實施方式可參考圖2，包括折反射鏡頭組110，感光模塊120。本實施例中折反射鏡頭組具有簡單的結構，由一個透鏡元件111組成，具有一個反射面112和一個用于會聚入射光的折射面113，反射面設置于透鏡元件111的背面，例如通過在透鏡元件背面鍍反射膜的方式來設置反射面，所稱背面指透鏡元件上與光線入射的面相對的另一面。值得一提的是，在依賴反射面來收集全景光線的現有裝置中，會聚光線的能力主要依賴于反射面的曲面形狀，而在本專利技術中，由于反射面與折射面相結合，主要依靠被反射面增強的折射面來進行會聚，因此反射面可以采用各種更易于加工的形狀，例如平面、圓周對稱的凹面或凸面等。在其他實施方式中，根據光路設計以及性能的需要，折反射鏡頭組可以具有變化的結構，例如，可具有兩個以上的折射面。在具有多個折射面的情況下，應將反射面沿光線入射的方向設置于全部折射面之后，使得入射光經過各個透鏡元件后被反射，并再次經過各個透鏡元件后射出。在具有多個折射面的情況下，折反射鏡頭組可以由兩個以上透鏡元件組成，反射面設置在最后一個透鏡元件的背面；或者，折反射鏡頭組可以由一個以上的透鏡元件以及一個獨立的反光元件組成，反射面由獨立的反光元件來提供。折反射鏡頭組的焦距可以是固定的，也可以具有手動或自動調節的功能。感光模塊120包括感光器件121和用于固定的底座122，感光器件121用于感應經折反射鏡頭組110會聚的光線。本實施例中感光模塊具有簡單的結構，沒有額外的鏡頭組，除了配套結構（例如防塵罩或安裝配件等）以外，用于影像采集功能的元件僅有感光器件。在其他實施方式中，感光模塊也可具有自身的鏡頭組。為便于將分離的折反射鏡頭組與感光模塊按照預定的光路進行固定，本實施例還包括鏡頭支撐件130。本實施例對鏡頭支撐件的材質和形狀不作限定，只要能夠在實現固定功能的同時盡量不妨礙周圍的光線進入折反射鏡頭組即可。例如，由于本實施例中折反射鏡頭組與感光模塊具有相同的光軸L1，因此鏡頭支撐件130整體可呈旋轉對稱的形狀，例如圓筒形、旋轉拋物面形、圓球面形或橢球面形等，折反射鏡頭組固定在鏡頭支撐件的一端，而感光模塊固定在另一端，二者同軸固定；鏡頭支撐件可采用透明材料制成，或者采用多個細長桿件圍成（稀疏的）鳥籠狀，若細長桿件采用不透明的材質，桿件的直徑以及疏密程度以盡量不對成像效果造成實質性影響為好。在其他實施例中，也可以省去鏡頭支撐件，將感光模塊與折反射鏡頭組集成為一體，詳見實施例3。為提供更豐富和優秀的功能，本實施例還包含以下列出的附加元件，在其他實施方式中，可以根據應用的需要選擇性地只包含其中的一種或幾種，不再贅述。移動式紅外濾鏡140，固定于電機驅動的旋轉支撐141之上，以可移動的方式設置于折反射鏡頭組110與所述感光器件121之間。當需要采集彩色影像時，例如在白天或有其他外部可見照明光源的情況下，移動式紅外濾鏡可被移動到感光器件121的光路上以便濾掉紅外光而更好地獲得彩色。而當需要拍攝紅外照片，例如夜晚或外部光線弱時，移動式紅外濾鏡被從感光器件121的光路上移開，以提高感光器件對紅外光的感應能力。影像處理器（未圖示），用于將感光器件采集的圓餅狀的全景影像還原成圓筒狀影像。如圖3所示，可以通過例如坐標變換以及插值計算等方法，將感光器件拍攝到的圓餅狀影像V1還原成連續的圓筒狀影像V2。顯示屏150，用于顯示感光器件采集的影像，例如，顯示感光器件采集的原始影像或者顯示影像處理器還原后的影像（可分段展示）。本實施例中顯示屏的法線垂直于感光器件的光軸。在其他實施例中，根據應用場景的需要，顯示屏的法線也可平行于感光器件的光軸，或者與影像采集裝置分離設置，僅通過數據連接。為便于用戶查看全景影像，顯示屏可優選采用觸摸屏，圖3中所示圓筒狀影像的部分或全部可展示在顯示屏上，用戶通過手指的滑動或觸摸查看感興趣的部分以及對顯示比例進行調整。實施例2依據本專利技術的全景影像采集裝置的另一種實施方式可參考圖4，包括折反射鏡頭組210，感光模塊220和鏡頭支撐件230。折反射鏡頭組210包括兩個透鏡元件，反射面211設置在最后一個透鏡元件的背面，因此有三個折射面212、213、214。依據本專利技術的折反射鏡頭組的透鏡元件數量可以為2至4個，既便于設計和制造，又不會具有過高的復雜度。感光模塊220除感光器件221和用于固定的底座222之外，還包括第二鏡頭組223，設置于感光器件之前，光線經過第二鏡頭組后被感光器件感應。感光模塊中增加設置的第二鏡頭組一方面能夠進一步增強聚光能力，另一方面也擴展了光學設計的自由度。本實施例中，第二鏡頭組具有兩個透鏡元件，優選地，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種全景影像采集裝置，其特征在于，包括，折反射鏡頭組，包括一個或兩個以上透鏡元件，具有一個反射面和至少一個用于會聚入射光的折射面，所述反射面沿光線入射的方向設置于全部折射面之后，使得入射光經過各個透鏡元件后被反射，并再次經過各個透鏡元件后射出；感光模塊，包括一感光器件，用于感應經所述折反射鏡頭組會聚的光線。

【技術特征摘要】
1.一種全景影像采集裝置，其特征在于，包括，折反射鏡頭組，包括一個或兩個以上透鏡元件，具有一個反射面和至少一個用于會聚入射光的折射面，所述反射面沿光線入射的方向設置于全部折射面之后，使得入射光經過各個透鏡元件后被反射，并再次經過各個透鏡元件后射出；感光模塊，包括一感光器件，用于感應經所述折反射鏡頭組會聚的光線。2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括鏡頭支撐件，用于按照預定的光路將所述折反射鏡頭組相對于所述感光模塊固定。3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述鏡頭支撐件整體呈旋轉對稱的形狀，將所述折反射鏡頭組與所述感光模塊同軸固定；所述鏡頭支撐件采用透明材料制成，或者采用多個細長桿件圍成鳥籠狀。4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述折反射鏡頭組最前端的透鏡元件的頂部具有凹陷，所述感光模塊固定在所述凹陷中。5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括光路偏轉元件，設置于所述折反射鏡頭組與所述感光模塊之間的光路上，使得所述折反射鏡頭組的光軸與所述感光模塊的光軸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡笑平，
申請(專利權)人：博立碼杰通訊深圳有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44