[发明专利]全景双通路融合成像采集系统

说明书

本发明公开了一种全景双通路融合成像采集系统。包括两鱼眼镜头模组、图像传感器和光学透镜组件；两组鱼眼镜头模组光心连线的垂线两端光路上设置有相对的光学图像传感器与红外热感传感器；光学透镜组件以两组鱼眼镜头模组光心连线的垂线两侧对称设置，每侧包括：一与主图像传感器平面成45度角、具有透射和反射功能的分光界面，一与辅图像传感器平面成45度角、具有反射功能的反射面。本发明采集系统通过所述使用全景光学镜头模组的设计，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。

技术领域

本发明属于图像采集处理技术领域，涉及一种用于全景相机的全景双通路融合成像采集系统，如可见光与热感融合成像采集系统，具体涉及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，现有红外热感与可见光摄像机光学结构往往是通过单独镜头与传感器组合的形式来实现，这种实现形式常常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，造成整个产品随着其功能要求增加结构更加复杂。另外，其多功能的实现需要将多个光路分离后对其信息进行融合，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。特别是在全景技术领域，全景镜头本身相对复杂，在该光学结构上再增加更多的光学通道，实际系统设计十分复杂，常常还难以实现。

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。这种全景图像采集系统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加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。而对于双鱼眼加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，目前还较少与其他红外热感成像等进行多功能的应用。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种全景双通路融合成像采集系统。本发明目的是克服现有双鱼眼型全景图像采集系统多通路、如可见光与红外热感成像等成像方式不能很好进行融合的问题，提供一种能够得到更优越的多功能全景效果的采集系统。

本发明通过以下技术技术方案实现：

全景双通路融合成像采集系统，包括鱼眼镜头模组和图像传感器，所述鱼眼镜头模组有两组，其光轴相互重叠，相对布置在同一光轴两端，两组鱼眼镜头模组光心连线的中心设置有光学透镜组件；其特征在于：

所述两组鱼眼镜头模组光心连线的垂线两端光路上设置有相对的两组图像传感器，其中，一组主图像传感器是光学图像传感器，另一组辅图像传感器是红外热感传感器；

所述光学透镜组件以两组鱼眼镜头模组光心连线的垂线两侧对称设置，每侧包括：一与主图像传感器平面成45度角、具有透射和反射功能的分光界面，一与辅图像传感器平面成45度角、具有反射功能的反射面。

所述两组图像传感器光路前端均设置有传感器滤光片。

所述各鱼眼镜头的视场角度大于180度，在主图像传感器和辅图像传感器上均形成双圆周鱼眼画面；主图像传感器和辅图像传感器上形成的双圆周鱼眼画面中，两圆周图像之间设置有一小于0.3mm的图像隔离带。

本发明一种组合是：所述光学透镜组件是一直角三棱镜，直角三棱镜的直角顶点位于两组鱼眼镜头模组光心连线的垂线上、底面位于辅图像传感器一侧并与辅图像传感器平面平行；直角三棱镜直角面表面为具有透射和反射功能的分光界面、背面为反射面。