[实用新型]双鱼眼全景图像采集装置

说明书

本实用新型公开了一种双鱼眼全景图像采集装置，该装置通过对鱼眼镜头成像组的独特设计，在同一组光学镜头系统光路上传输不同的光学信息，并通过合理设计，实现两个鱼眼镜头系统对于不同的光学信息同时成像到同一图像传感器上，保证成像质量的同时，保证不同镜头之间的同步，在不同光学信息的融合方面有着极大的实现便利性。另外，通过不同传感器同时获取两个镜头的同一类型的光学信息，能够简便的实现全景光学信息的快速融合，极大提高全景领域多种光学信息的集成，有效降低全景设备实现成本，扩大全景设备的适用领域。

技术领域

本实用新型涉及一种用于全景相机中的全景信息采集装置，特别涉及到其中双鱼眼镜头的设计方案，与最终图像的传输与处理。

背景技术

目前，对于现有关于摄像机曝光补偿以及TOF等等光学结构往往也是通过单独镜头与传感器组合的形式来实现，这种实现形式也会导致在产品设计中经常需要预留多个光学镜头位置的问题，从而造成整个产品随着其功能要求增加其结构也会更加复杂。另外，从功能实现上来讲，多个光路分离后需要对其信息进行融合，其融合精度也对结构安装要求及算法实现精度要求很高，并且往往有些误差难以消除。而在全景领域，本身全景的镜头相对复杂，在该光学结构在添加更多的光学通道，实际系统设计会很复杂以致难以实现。

全景解决方案中一种主流的光学结构为双鱼眼镜头背靠背组合形式。这种全景图像采集装置有两种主要实现结构。一是两个鱼眼镜头模组分别含有独立的传感器成像元件，这种方式由于需要把独立成像的两套光学系统成像进行处理，必然会引入图像画质不同，时间不同步等问题，无法很好的满足全景实时拍摄的需求。另一种方案是通过双鱼眼+棱镜反射的单传感器方案实现全景图像的采集，这种方式可以解决两个独立传感器成像元件的画质均衡、时间同步及数据量大的问题。而对于双鱼眼+棱镜反射单传感器的全景方案，也只能简单采集到全景实时图像，目前也没有其他如全景曝光、全景深度等方面应用的扩展。

实用新型内容

为克服现有双鱼眼型全景图像采集装置不同光学信息进行融合的目的，本实用新型提出了一种全景图像采集装置，该装置通过对鱼眼镜头成像组的独特设计，在同一组光学镜头系统光路上传输不同的光学信息，并通过合理设计，实现两个鱼眼镜头系统对于不同的光学信息同时成像到同一图像传感器上，保证成像质量的同时，保证不同镜头之间的同步。在不同光学信息的融合方面也有着极大的实现便利性。另外，通过不同传感器同时获取两个镜头的同一类型的光学信息，能够简便的实现全景光学信息的快速融合，极大提高全景领域多种光学信息的集成，有效降低全景设备实现成本，扩大全景设备的适用领域。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：将两路的光信号通过两个超广角镜片组和一个棱镜，把光路投射到棱镜上下两侧的传感器。对于单个传感器均能采集到全景的光学图像信息，通过两个全景图像信息融合，从而提升摄像机的成像性能，有效提升全景图像多种需求的应用效果。

本实用新型的有益效果是，通过所使用全景光学镜头模组的特殊设计，实现全景图像采集装置在保证鱼眼镜头成像质量与全景成像拼接效果的同时，保证两个鱼眼镜头之间的同步，增强最终显示的效果减少后期处理算法的复杂程度，并且通过两种光学信息的融合处理得到优越的全景效果。

附图说明

图1是双鱼眼全景图像采集装置的剖面结构示意图 (图中11前视场广角镜头，12后视场广角镜头，2为主图像传感器， 21为主图像传感器滤光片，3为辅图像传感器，31为辅图像传感器滤光片，4为三棱镜)

图2为分光镜片光路示意图 (图中401表示平板分光片，402表示双面全反射镜，结构为对称设计)

图3为主图像传感器和辅图像传感器分光镜片光路成像示意图 (201表示前视场镜头在主图像传感器上对应成像画面，211表示前视场镜头在辅图像传感器上对应成像画面，202表示后视场镜头在主图像传感器上对应成像画面，212表示后视场镜头在辅图像传感器上对应成像画面)