[发明专利]运动检测成像设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种运动检测成像设备。

背景技术

一种计算在固态成像部件上获取的具有时间差的图像之间差异，并且基于计算得到的差异来检测(将被获取或成像的)目标物体的移动或运动的运动检测成像设备是公知的(参考例如日本特开专利公开2003-32552)。同样公知的是，基于数字化图像之间的差异检测正在运动的物体(参考例如日本特开专利公开2001-177836、2004-171431和Hei8-106534)。另一方面，已知一种电子静像照相机(still camera)：其使用带有光接收表面的图像传感器(该光接收表面具有分割的光接收区域)，并且顺序将目标物体的图像曝光在光接收区域上，以将光接收区域中的图像一体读出，从而缩短连续拍摄(shoot)模式下的拍摄间隔(参考例如日本特开专利公开Hei11-352550)。此外，已知一种照相机：其具有四个拍照透镜，所述四个拍照透镜设置在胶片的前面以使它们适合于胶片帧中，其中提供狭缝部件以使光线在拍照透镜前面顺序通过，从而将帧片段连续记录在胶片帧中(参考例如日本专利2524818)。

对诸如在上面引证的日本特开专利公开2003-32552中所述的运动检测成像设备的实际使用的例子是监视照相机，例如用于汽车的后监视照相机。在监视照相机中，理想的是运动检测范围尽可能地宽。例如，在安置在房间墙壁上的室内监视照相机的情形中，理想的是：监视照相机能够监视覆盖房间整个区域的宽范围(获取范围或图像拍摄范围)，以使监视系统简化且降低安装成本。然而，为了仅使用一个室内监视照相机就能够基本上对房间的整个区域进行成像，通常需要使用具有至少120°(度)的视角的光学透镜。一般地，具有远大于60°视角的光学透镜(以鱼眼透镜为代表)会使光学透镜获取的合成图像产生桶形失真。因此需要使用复杂的程序来数字化校正桶形失真。

另一方面，为了使用带有光学透镜(具有至多60°的视角)的监视照相机监视至少120°的范围，因此必需使用两个或多个这种监视照相机，形成两个或多个获取范围，并且进行调整以防止形成不能获取图像的区域。换言之，还没有开发出一种用于运动检测的成像设备：该设备能够以简单的结构在宽范围获取图像或成像。另外，为了检测运动，必需准备多个利用时间差获取或成像的图像。常规监视照相机或类似设备使用具有时间差的成像快门，并且以预定间隔打开和关闭快门。然而，在快门的预定间隔(低帧速)较长的情形中，出现了这样的问题，即非常可能检测不到高速运动的目标物体(例如运动的汽车)的运动。

发明内容

本发明的目的是提供一种运动检测成像设备，其能够使用尽可能简单的光学系统在宽获取范围内成像，而不使用具有视角远大于60°的光学透镜，该设备可以容易地且以短时间间隔获取用于运动检测的多个图像，从而即使在目标以高速移动时，也能够阻止对目标物体检测的几率下降。

依据本发明的第一方案，上述目的可以通过一种运动检测成像设备来实现，该运动检测成像设备包括：带有单位像素的固态成像部件，所述单位像素以行及列的矩阵形式排列；和光学透镜系统，其用于收集进入获取范围内的光线，以在固态成像部件上形成以时间差成像的图像，从而基于成像的图像之间的差异检测图像中目标物体的运动。所述光学透镜系统包括：光学透镜阵列，其具有沿单位像素的列方向排列的多个光学透镜(此后被称为“中间透镜”)，并且在获取范围中预定前方范围内的光线进入该中间透镜，光学透镜阵列还具有处于中间透镜的左侧和右侧且沿单位像素的列方向中排列的两组光学透镜(此后被称为“左侧透镜和右侧透镜”)，每组光学透镜具有多个光学透镜，并且在获取范围中预定左侧范围和右侧范围内的光线进入该左侧透镜和右侧透镜；和光线弯曲机构，其设置在左侧透镜和右侧透镜的进入侧，用于将进入获取范围中预定左侧范围和右侧范围内的光线分别弯曲和引导至左侧透镜和右侧透镜，且沿左侧透镜和右侧透镜的光轴指引光线。所述固态成像部件具有用于分别对中间透镜、左侧透镜和右侧透镜所形成的多个图像(此后称为“单眼图像”)成像的成像区域(这种图像区域此后被称为“单眼图像区域”)。