[发明专利]用于恶劣环境的相机模块和多相机系统

说明书

一种用于在恶劣环境中成像的相机模块(10)，该相机模块包括：限定流体密封的内部空间的壳体(11)，该壳体布置成安装在平台上；相机(12)，布置成从该壳体向外朝向以捕获图像；数据处理器(14)；内部数据链路(16)，耦接在该相机与该数据处理器之间，以将图像数据从该相机传送到该数据处理器；以及外部数据链路(18‑20、28)，耦接到该相机或该数据处理器，并且布置成将该相机模块以通信方式耦接到不同于该相机的外部计算装置。

背景技术

已知的多相机系统具有数据处理器，该数据处理器与每个相机通信以传送图像数据(视频或图像)以及执行处理任务。

如果多相机系统要产生高质量视频，则该数据处理器必须足够强大以传送并处理大空间和色彩分辨率、色彩深度且高帧率的高带宽图像数据。

本发明的发明人已经设计出了一种用于恶劣环境的改进的多相机系统，相对于已知系统，所述系统可以表现出一个或多个以下优点：

·可靠性提高；

·更加简单；

·成本降低；

·尺寸较小；和/或

·重量减轻。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于在恶劣环境中成像的相机模块，该相机模块包括：

限定密封的内部空间的壳体，该壳体布置成安装在平台上；

相机，布置成从壳体向外朝向以捕获图像；

数据处理器；

内部数据链路，耦接在相机与数据处理器之间，以将图像数据从相机传送到数据处理器；以及

外部数据链路，耦接到相机或数据处理器，并且布置成将相机模块以通信方式耦接到不同于该相机的外部计算装置。

因此，根据本发明实施例的相机模块设有经由内部数据链路直接耦接到相机的数据处理器，该内部数据链路可以是超高带宽连接。外部数据链路使得相机模块能够用作多相机系统的一部分，在多相机系统中，每个相机设置在相应壳体内并且直接耦接到相应壳体内的数据处理器。这使得能够在相机模块的相机与数据处理器之间进行快速数据传送，从而使得能够使用具有高分辨率、高色彩深度和高帧速率的相机。这些属性分别允许实现精细的细节、精确的颜色和精准的运动捕获，但是与具有各自耦接到公共数据处理器的位于相应壳体中的多个相机的概念系统相比，这些属性一起需要更高的带宽，因此需要使用在壳体之间延伸穿过恶劣环境的高带宽数据链路。本发明的发明人已经发现，此类用于恶劣环境的超高带宽连接不可靠、昂贵且/或难以制造。此外，与概念系统相比，根据本发明实施例的相机模块的相机和数据处理器对，能够以更低的处理功率实时地进行上述级别的图像处理；强大的数据处理器由于其功率要求和需要在不易散热的密封外壳中进行操作而不太理想，因此导致只能对传送的数据进行后处理(即，离线处理)而不是实时处理。

相机模块可以包括同步子系统，该同步子系统耦接到外部数据链路，并且布置成以比一个或多个相机的帧间时间更高的精度，将数据处理器或相机的系统时钟同步到一个或多个另外不同的相机模块的系统时钟。数据处理器可以包括同步子系统。

与外部数据链路的一个或所有信道的数据传送速率相比，内部数据链路可以具有相对较高的数据传送速率。

壳体可以形成有盖部，该盖部布置成可移除地耦接到壳体的主体以便以密封方式封闭穿过壳体的开口。密封件可以在相机模块的内部空间与外部之间限定流体(即，液体和/或气体)密封。替代地，壳体可以由诸如复合或聚合物材料等整块材料形成在部件周围，一旦部件位于壳体内，该材料便被固化。

内部数据链路可以具有合适的数据传送速率，以适合于将所捕获图像以允许平滑视频运动的速率，从相机传送到数据处理器，例如至少每秒20帧。数据传送速率可以(例如)是至少每秒1千兆比特。