專利名稱：使用雙光路系統(tǒng)交互校正方法的光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種雙光路系統(tǒng)交互校正方法，特別是關(guān)于一種可校正來自不同光學(xué)系統(tǒng)的影像的使用雙光路系統(tǒng)交互校正方法的光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有在航空攝影量測或機器視覺系統(tǒng)里，相機校正是一項重要的課題，尤其在影像畸變的議題上。在"Camera Calibration with Distortion Models and Accuracy Evaluation “ Juyan ffeng, IEEE TRANSACTION ON PATTERN ANALYSIS AND MACHINE INTELLIGENCE VOL. 14N0. 100CT0BER1992提及理想校正畸變的方法，然而在其他民生或產(chǎn)業(yè)多相機應(yīng)用方面，并不單純僅以畸變校正為滿足，是以各相機產(chǎn)生的畫面均一為要求。因此需要一方法解決大量生產(chǎn)的相機零件個別差異造成的影像差異問題。由于光學(xué)系統(tǒng)由多項精密光學(xué)零件組成，各別精密零件間的個別尺寸些微差異皆會造成光學(xué)系統(tǒng)間的差異，例如橫向倍率，對比，像面照度，畸變等的差異。感測器的特性亦會依制造批次有些微差異。個別影像間差異會造成觀看者的不適，尤其是在高速連續(xù)性的播放。有鑒于此，急需一種成本低廉，且能有效地校正來自不同光學(xué)鏡頭的個別影像差異的方法。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的之一是為校正兩光學(xué)系統(tǒng)間的差異，使輸出的影像不受各別光學(xué)系統(tǒng)的制造差異而產(chǎn)生影響，提供觀看者均一的影像。為達到上述目的，本實用新型提供一種具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)，其包括一第一光學(xué)子系統(tǒng)；一第二光學(xué)子系統(tǒng)，該第二光學(xué)子系統(tǒng)的后焦距與該第一光學(xué)子系統(tǒng)的后焦距相等；一光路選擇元件，選擇性具有一光反射狀態(tài)及一光通過狀態(tài)；一第一反射鏡組，設(shè)置于該第一光學(xué)子系統(tǒng)的像側(cè)，用以彎折該第一光學(xué)子系統(tǒng)的光線至該光路選擇元件；一第二反射鏡組，設(shè)置于該第二光學(xué)子系統(tǒng)的像側(cè)，用以彎折該第二光學(xué)子系統(tǒng)的光線至該光路選擇元件；一感測器，用以取得該第一光學(xué)子系統(tǒng)成像于該感測器的一第一影像數(shù)據(jù)及該第二光學(xué)子系統(tǒng)成像于該感測器的一第二影像數(shù)據(jù)，且當(dāng)該光路選擇元件呈該光反射狀態(tài)時，該第一光學(xué)子系統(tǒng)的光線成像于該感測器上而該第二光學(xué)子系統(tǒng)的光線成像于非該感測器的其他處；當(dāng)該光路選擇元件呈該光通過狀態(tài)時，該第二光學(xué)子系統(tǒng)的光線成像于該感測器上而該第一光學(xué)子系統(tǒng)的光線成像于非該感測器的其他處；及一交互校正模塊，接收來自該感測器的該第一影像數(shù)據(jù)及該第二影像數(shù)據(jù)，并根據(jù)選定的該第二光學(xué)子系統(tǒng)的至少一光學(xué)參數(shù)，修正該第一影像數(shù)據(jù)，以及根據(jù)選定的該第一光學(xué)子系統(tǒng)的至少一光學(xué)參數(shù)，修正該第二影像數(shù)據(jù)，其中被選定的該第一及第二光學(xué)子系統(tǒng)的光學(xué)參數(shù)不相同。本實用新型另提供一種具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)，其包括一第一光學(xué)子系統(tǒng)；一第二光學(xué)子系統(tǒng)，該第二光學(xué)子系統(tǒng)的后焦距與該第一光學(xué)子系統(tǒng)的后焦距相等；一反射鏡組，設(shè)置于該第一光學(xué)子系統(tǒng)及該第二光學(xué)子系統(tǒng)的像側(cè)，用以彎折該第一光學(xué)子系統(tǒng)的光線及該第二光學(xué)子系統(tǒng)的光線，使得該第一光學(xué)子系統(tǒng)的光路與該第二光學(xué)子系統(tǒng)的光路相交；及一可移動式光路選擇元件，用以反射該第一光學(xué)子系統(tǒng)的光線或該第二光學(xué)子系統(tǒng)的光線；一感測器，取得該第一光學(xué)子系統(tǒng)成像于該感測器的一第一影像數(shù)據(jù)及該第二光學(xué)子系統(tǒng)成像于該感測器的一第二影像數(shù)據(jù)，且當(dāng)該可移動式光路選擇元件位于該第一光學(xué)子系統(tǒng)的光路與該第二光學(xué)子系統(tǒng)的光路的相交處時，該第一光學(xué)子系統(tǒng)的光線成像于該感測器上而該第二光學(xué)子系統(tǒng)的光線成像于非該感測器的其他處；當(dāng)該光路選擇元件不位在該第一光學(xué)子系統(tǒng)的光路與該第二光學(xué)子系統(tǒng)的光路的相交處及不位在該第一光學(xué)子系統(tǒng)的光路以及不位在該第二光學(xué)子系統(tǒng)的光路時，該第二光學(xué)子系統(tǒng)的光線成像于該感測器上而該第一光學(xué)子系統(tǒng)的光線成像于非該感測器的其他處；及一交互校正模塊，接收來自該感測器的該第一影像數(shù)據(jù)及該第二影像數(shù)據(jù)，并根據(jù)選定的該第二光學(xué)子系統(tǒng)的至少一光學(xué)參數(shù)，修正該第一影像數(shù)據(jù)，以及根據(jù)選定的該第一光學(xué)子系統(tǒng)的至少一光學(xué)參數(shù)，修正該第二影像數(shù)據(jù)，其中被選定的該第一及第二光學(xué)子系統(tǒng)的光學(xué)參數(shù)不相同。本實用新型另提供一種具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)，其包括一第一光學(xué)系統(tǒng)；一第二光學(xué)系統(tǒng)，該第二光學(xué)系統(tǒng)的后焦距與該第一光學(xué)子系統(tǒng)的后焦距相等；一第一感測器，用以取得該第一光學(xué)系統(tǒng)的光線成像于該第一感測器的第一影像數(shù)據(jù)；一第二感測器，用以取得該第二光學(xué)系統(tǒng)的光線成像于該第二感測器的一第二影像數(shù)據(jù)；及一交互校正模塊， 接收來自該感測器的該第一影像數(shù)據(jù)及該第二影像數(shù)據(jù)，并根據(jù)選定的該第二光學(xué)系統(tǒng)的至少一光學(xué)參數(shù)，修正該第一影像數(shù)據(jù)，以及根據(jù)選定的該第一光學(xué)系統(tǒng)的至少一光學(xué)參數(shù)，修正該第二影像數(shù)據(jù)，其中被選定的該第一及第二光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)參數(shù)不相同。本實用新型通過上述的實施該交互校正方法的光學(xué)系統(tǒng)，即可自不同光學(xué)系統(tǒng)或光學(xué)子系統(tǒng)獲得均一的影像數(shù)據(jù)。

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分， 并不構(gòu)成對本實用新型的限定。在附圖中圖IA為本實用新型具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)的第一實施例光學(xué)系統(tǒng)示意圖，其中顯示記錄第一光學(xué)子系統(tǒng)的影像的示意圖。圖IB為本實用新型具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)的第一實施例光學(xué)系統(tǒng)示意圖，其中顯示記錄第二光學(xué)子系統(tǒng)的影像的示意圖。圖2為本實用新型第一實施例在操作時，該具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)的各元件的狀態(tài)時序圖。圖3為本實用新型具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)的第一實施例的光路選擇元件的一變化例。圖4A為本實用新型具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)的第一實施例的變化例，其中顯示記錄第一光學(xué)子系統(tǒng)的影像的示意圖。圖4B為本實用新型具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)的第一實施例的變化例，其中顯示記錄第二光學(xué)子系統(tǒng)的影像的示意圖。[0017]圖5A為本實用新型具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)的第二實施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖，其中顯示記錄第一光學(xué)子系統(tǒng)的影像的示意圖。圖5B為本實用新型具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)的第二實施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖，其中顯示記錄第二光學(xué)子系統(tǒng)的影像的示意圖。圖6為本實用新型具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)的第三實施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖。圖7為本實用新型雙光路系統(tǒng)交互校正方法的第一實施例的步驟流程圖。圖8為本實用新型雙光路系統(tǒng)交互校正方法另一實施例的步驟流程圖。圖9為例示說明使用畸變函數(shù)、橫向倍率函數(shù)、對比函數(shù)及像面照度函數(shù)的本實用新型雙光路系統(tǒng)交互校正方法的實施方式示意圖。附圖標(biāo)號[0024]100具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)[0025]101第一光學(xué)子系統(tǒng)[0026]102第二光學(xué)子系統(tǒng)[0027]103光路選擇元件[0028]104第一反射鏡組[0029]105a, 105b第二反射鏡組[0030]106感測器[0031]108交互校正模塊[0032]303圓盤[0033]3031光反射區(qū)域[0034]3032光通過區(qū)域[0035]500具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)[0036]501第一光學(xué)子系統(tǒng)[0037]502第二光學(xué)子系統(tǒng)[0038]503可移動式光路選擇元件[0039]504第一反射鏡組[0040]505a,505b第二反射鏡組[0041]506感測器[0042]508交互校正模塊[0043]600具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)[0044]601第一光學(xué)系統(tǒng)[0045]602第二光學(xué)系統(tǒng)[0046]603第一感測器[0047]604第二感測器[0048]605交互校正模塊
具體實施方式為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例做進一步詳細(xì)說明。在此，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。本實用新型的雙光路光學(xué)系統(tǒng)交互校正方法及可以采用該方法進行影像數(shù)據(jù)校正的光學(xué)系統(tǒng)將通過以下具體實施例配合所附圖式予以詳細(xì)說明。圖IA及圖IB為本實用新型具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)的第一實施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖，其中圖IA為顯示記錄第一光學(xué)子系統(tǒng)的影像的示意圖，圖IB為顯示記錄第二光學(xué)子系統(tǒng)的影像的示意圖。在此第一實施例中，本實用新型的具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)100包括一第一光學(xué)子系統(tǒng)101、一第二光學(xué)子系統(tǒng)102、一光路選擇元件103、一第一反射鏡組104、一第二反射鏡組10 及10 、一感測器106及一交互校正模塊108。本實用新型通過該第一反射鏡組104、該第二反射鏡組10 及10 以及該光路選擇元件103的配置方式，即可在該感測器106上依序或交錯記錄來自該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的第一影像以及該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的第二影像。該感測器106根據(jù)該第一影像及該第二影像，輸出一第一影像數(shù)據(jù)及一第二影像數(shù)據(jù)。該交互校正模塊108接收該感測器106輸出的第一影像數(shù)據(jù)及第二影像數(shù)據(jù)，并對其進行交互校正，獲得均一的影像。該第一光學(xué)子系統(tǒng)101及該第二光學(xué)子系統(tǒng)102可為現(xiàn)有的攝像鏡頭，用以接收來自被攝物(未圖示)的光線。該第一反射鏡組104包含一個反射鏡設(shè)置于該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的像側(cè)，用以彎折該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的光線至該光路選擇元件103，而該第二反射鏡組包含二個反射鏡10 及10 設(shè)置于該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的像側(cè)，用以彎折該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的光線至該光路選擇元件103。該光路選擇元件103包含一液晶元件，至少由液晶分子以及兩片電極所構(gòu)成，通過決定該光路選擇元件103內(nèi)含的液晶分子類型以及施予在該等液晶分子的電壓，該光路選擇元件103可使得光線通過或光線反射。 在此第一實施例中，操作上，當(dāng)選擇該光路選擇元件103呈光反射狀態(tài)時，該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的光線將經(jīng)由該光路選擇元件103反射而成像于該感測器106，而該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的光線將被該光路選擇元件103反射成像于非該感測器106的其他處107 ；當(dāng)選擇該光路選擇元件103呈光通過狀態(tài)時，該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的光線將通過該光路選擇元件103進而成像于該感測器上106，而該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的光線將通過該光路選擇元件 103而成像于非該感測器106的其他處107。參考圖1A，其顯示記錄該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的影像的示意圖。在圖IA中，該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的光路是以實線表示，該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的光路是以虛線表示，且該光路選擇元件103呈光反射狀態(tài)。該第一光學(xué)子系統(tǒng)101接收來自被攝物(未圖示)的光線之后，該第一反射鏡組104將該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的光線反射至該光路選擇元件103。 由于該光路選擇元件103呈光反射狀態(tài)，該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的光線被該光路選擇元件 103反射進而成像于該感測器106上。同時，該感測器106紀(jì)錄來自該第一光學(xué)子系統(tǒng)101 的第一影像。另一方面，該第二光學(xué)子系統(tǒng)102接收來自被攝物(未圖示)的光線之后，該第二反射鏡組10 及10 將該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的光線反射至該光路選擇元件103。由于該光路選擇元件103呈光反射狀態(tài)，該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的光線被該光路選擇元件103 反射進而成像于非該感測器106上的其它處107。參考圖1B，為顯示記錄該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的影像的示意圖。在圖IB中，該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的光路是以虛線表示，該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的光路是以實線表示，且該光路選擇元件103呈光通過狀態(tài)。該第二光學(xué)子系統(tǒng)102接收來自被攝物(未圖示)的光線之后，該第二反射鏡組10 及10 將該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的光線反射至該光路選擇元件103。由于該光路選擇元件103呈光通過狀態(tài)，該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的光線將通過該光路選擇元件103進而成像于該感測器106上。同時，該感測器106紀(jì)錄來自該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的第二影像。另一方面，該第一光學(xué)子系統(tǒng)101接收來自被攝物(未圖示)的光線之后，該第一反射鏡組104將該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的光線反射至該光路選擇元件103。由于該光路選擇元件103呈光通過狀態(tài)，該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的光線將通過該光路選擇元件103進而成像于非該感測器106上的其它處107。由上述的說明可知，為使該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的光線以及該第二光學(xué)子系統(tǒng) 102的光線成像于該感測器106上時皆能清楚成像，本實用新型的具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)中該第一光學(xué)子系統(tǒng)101與該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的后焦距相等。進一步參考圖2，圖2為本實用新型第一實施例在操作時，該具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)100的各元件的狀態(tài)時序圖。已如前述，控制施予至該光路選擇元件103的電壓，該光路選擇元件103可使得光線通過或光線反射。在此第一實施例中，當(dāng)施予至該光路選擇元件103的電壓為高電壓時，該光路選擇元件103可使得光線通過，而當(dāng)施予至該光路選擇元件103的電壓為低電壓時，該光路選擇元件103可使得光線反射。本實用新型具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)進一步包含一控制單元(未圖示)，該控制單元控制施予至該光路選擇元件103的電壓為高電壓或低電壓。進一步配合參考圖IA及圖1B，在此第一實施例中，當(dāng)施予至該光路選擇元件103的電壓為低電壓時，該光路選擇元件103可使得光線反射，該感測器106所接收的影像為該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的第一影像，而當(dāng)施予至該光路選擇元件103的電壓為高電壓時，該光路選擇元件103可使得光線通過，該感測器106所接收的影像為該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的第二影像。本實用新型具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)通過使該光路選擇元件103的光學(xué)狀態(tài)的改變周期與該感測器106曝光的周期同步，使得該感測器106依序交錯記錄來自該第一光學(xué)子系統(tǒng)101以及該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的影像。須注意到的是，本實用新型亦可通過選擇液晶的種類，使得當(dāng)施予至該光路選擇元件103的電壓為低電壓時，該光路選擇元件103可使得光線通過，而當(dāng)施予至該光路選擇元件103的電壓為高電壓時，該光路選擇元件103可使得光線反射。由上述的說明可知，該光路選擇元件103可為任何具有光通過狀態(tài)以及光反射狀態(tài)的元件。參考圖3，圖3為本實用新型第一實施例的該光路選擇元件103的一變化例。該光路選擇元件103包含一圓盤303，該圓盤303具有五個光反射區(qū)域3031以及五個光通過區(qū)域3032，其中每一個光反射區(qū)域3031與每一個光通過區(qū)域3032交錯排列，通過旋轉(zhuǎn)該圓盤303，該圓盤303可使得光線通過或光線反射。該等光反射區(qū)域3031可為反射鏡或是任何可反射光線的材質(zhì)所構(gòu)成，而該等光通過區(qū)域3032可為挖空區(qū)域或是可由任何可使光線通過的材質(zhì)所構(gòu)成。圖4A及圖4B為本實用新型具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)的第一實施例的變化例，其中圖 4A為記錄該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的影像的示意圖。在圖4A中，該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的光路系以實線表示，該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的光路以虛線表示，且該圓盤303的該等光反射區(qū)域3031的其中一者轉(zhuǎn)至該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的光路與該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的相交處， 亦即該圓盤303為光反射狀態(tài)。該第一光學(xué)子系統(tǒng)101接收來自被攝物(未圖示)的光線之后，該第一反射鏡組104將該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的光線反射至該圓盤303。由于該圓盤303為光反射狀態(tài)，該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的光線被該圓盤303反射進而成像于該感測器106上。同時，該感測器106記錄來自該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的第一影像。另一方面，該第二光學(xué)子系統(tǒng)102接收來自被攝物(未圖示)的光線之后，該第二反射鏡組10 及10 將該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的光線反射至該圓盤303。由于該圓盤303 為光反射狀態(tài)，該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的光線被該圓盤303反射進而成像于非該感測器106 上的其它處107。參考圖4B，為記錄該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的影像的示意圖。在圖4B中，該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的光路以虛線表示，該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的光路以實線表示，且該圓盤303 的該等光通過區(qū)域3032的其中一者轉(zhuǎn)至該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的光路與第二光學(xué)子系統(tǒng) 102的光路相交處，亦即該圓盤303為光通過狀態(tài)。該第二光學(xué)子系統(tǒng)102接收來自被攝物(未圖示)的光線之后，該第二反射鏡組10 及10 將該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的光線反射至該圓盤303。由于該圓盤303為光通過狀態(tài)，該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的光線將通過該圓盤303進而成像于該感測器106上。同時，該感測器106記錄來自該第二光學(xué)子系統(tǒng) 102的第二影像。另一方面，該第一光學(xué)子系統(tǒng)101接收來自被攝物(未圖示)的光線之后，該第一反射鏡組104將該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的光線反射至該圓盤303。由于該圓盤303為光通過狀態(tài)，該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的光線將通過該圓盤303進而成像于非該感測器106上的其它處107。本實用新型具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)可通過控制該圓盤303的角速度，使得該圓盤 303的狀態(tài)的改變周期與該感測器106曝光的周期同步，因此，該感測器106可依序交錯記錄來自該第一光學(xué)子系統(tǒng)101以及該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的影像。參考圖7，圖7為本實用新型雙光路系統(tǒng)交互校正方法的步驟流程圖，可實施于上述實施例的交互校正模塊108。該交互校正模塊108可為一影像處理單元或多功能單元。步驟701中，該交互校正模塊108接收該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的第一影像數(shù)據(jù)及該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的第二影像數(shù)據(jù)。如上所述，當(dāng)該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的光線經(jīng)由該光路選擇元件103反射而成像于該感測器106時，該感測器106取得第一影像。當(dāng)該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的光線通過該光路選擇元件103進而成像于該感測器上106時，該感測器106取得第二影像。該感測器106根據(jù)該第一影像及該第二影像，輸出第一影像數(shù)據(jù)及第二影像數(shù)據(jù)。步驟702中，該交互校正模塊108根據(jù)選定的該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的至少一參數(shù)，修正該第一影像數(shù)據(jù)。步驟703中，該交互校正模塊108根據(jù)選定的該第一光學(xué)子系統(tǒng) 101的至少一參數(shù)，修正該第二影像數(shù)據(jù)。該第一光學(xué)子系統(tǒng)101所取得的第一影像數(shù)據(jù)的其中某些參數(shù)以該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的對應(yīng)參數(shù)進行修正演算。另一方面，該第二光學(xué)子系統(tǒng)102所取得的第二影像數(shù)據(jù)的其中某些參數(shù)以該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的對應(yīng)參數(shù)進行修正演算。該第一光學(xué)子系統(tǒng)101所取得的第一影像數(shù)據(jù)中被第二影像數(shù)據(jù)參照的參數(shù)則不進行修正演算，且該第二光學(xué)子系統(tǒng)102所取得的第二影像數(shù)據(jù)中被第一影像數(shù)據(jù)參照的參數(shù)則不進行修正演算。在本實用新型中，該感測器106可依序交錯記錄來自該第一光學(xué)子系統(tǒng)101以及該第二光學(xué)子系統(tǒng)102的影像。因此，當(dāng)該交互校正模塊108接收到來自該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的第一影像數(shù)據(jù)時，即校正該第一影像數(shù)據(jù)。當(dāng)該交互校正模塊108接收到來自該第二光學(xué)子系統(tǒng)201的第二影像數(shù)據(jù)時，即校正該第二影像數(shù)據(jù)。步驟704中，該交互校正模塊108整合及儲存修正后的第一影像數(shù)據(jù)及第二影像數(shù)據(jù)。一般而言，可交錯儲存修正后的第一影像數(shù)據(jù)及第二影像數(shù)據(jù)。圖5A及圖5B為本實用新型具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)的第二實施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖，其中圖5A為顯示記錄該第一光學(xué)子系統(tǒng)的影像的示意圖，圖5B為顯示記錄該第二光學(xué)子系統(tǒng)的影像的示意圖。在此第二實施例中，本實用新型的一具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)500包括一第一光學(xué)子系統(tǒng)501、一第二光學(xué)子系統(tǒng)502、一可移動式光路選擇元件503、一第一反射鏡組504、一第二反射鏡組50 及505b、一感測器506及一交互校正模塊508。本實用新型通過該第一反射鏡組504、該第二反射鏡組50 及50 以及該可移動式光路選擇元件 503的配置方式，即可于該感測器506上依序交錯記錄來自該第一光學(xué)子系統(tǒng)501的第一影像以及該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的第二影像。該感測器506根據(jù)該第一影像及該第二影像， 輸出一第一影像數(shù)據(jù)及一第二影像數(shù)據(jù)。該交互校正模塊508接收該感測器506輸出的該第一影像數(shù)據(jù)及該第二影像數(shù)據(jù)，并對其做交互校正，獲得均一的影像。該第一光學(xué)子系統(tǒng) 501及該第二光學(xué)子系統(tǒng)502可為現(xiàn)有的攝像鏡頭，用以接收來自被攝物(未圖示)的光線。該第一反射鏡組504包含一個反射鏡設(shè)置于該第一光學(xué)子系統(tǒng)的像側(cè)，用以彎折該第一光學(xué)子系統(tǒng)501的光線，而該第二反射鏡組505包含二個反射鏡50 及50 設(shè)置于該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的像側(cè)，用以彎折該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的光線，其中該第一反射鏡組 504及該第二反射鏡組50 及50 使得該第一光學(xué)子系統(tǒng)501的光路與該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的光路相交。該可移動式光路選擇元件503包含一反射鏡用以反射該第一光學(xué)子系統(tǒng)501的光線或該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的光線。在此具體實施例中，操作上，當(dāng)選擇該可移動式光路選擇元件503位于該第一光學(xué)子系統(tǒng)的光路501與該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的光路的相交處時，該第一光學(xué)子系統(tǒng)501的光線將被該可移動式光路選擇元件503反射進而成像于該感測器506上而該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的光線將被該可移動式光路選擇元件503反射進而成像于非該感測器506的其他處507 ；當(dāng)選擇該可移動式光路選擇元件503不位在該第一光學(xué)子系統(tǒng)的光路501與該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的光路的相交處及不位在該一光學(xué)子系統(tǒng)501的光路以及不位在該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的光路時，該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的光線將直接成像于該感測器上506而該第一光學(xué)子系統(tǒng)501的光線將直接成像于非該感測器506的其他處507。參考圖5A，為顯示記錄該第一光學(xué)子系統(tǒng)501的影像的示意圖。在圖5A中，該第一光學(xué)子系統(tǒng)501的光路以實線表示，該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的光路以虛線表示，且該可移動式光路選擇元件503位于該第一光學(xué)子系統(tǒng)的光路501與該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的光路的相交處。該第一光學(xué)子系統(tǒng)501接收來自被攝物(未圖示)的光線之后，該第一反射鏡組504將該第一光學(xué)子系統(tǒng)501的光線反射至該可移動式光路選擇元件503，因此，該第一光學(xué)子系統(tǒng)501的光線被該可移動式光路選擇元件503反射進而成像于該感測器506上。 同時，該感測器506記錄來自該第一光學(xué)子系統(tǒng)101的第一影像。另一方面，該第二光學(xué)子系統(tǒng)502接收來自被攝物(未圖示)的光線之后，該第二反射鏡組50 及50 將該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的光線反射至該可移動式光路選擇元件 503，因此，該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的光線被該可移動式光路選擇元件503反射進而成像于非該感測器506上的其它處507。[0070]參考圖5B，為顯示記錄該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的影像的示意圖。在圖5B中，該第一光學(xué)子系統(tǒng)501的光路以虛線表示，該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的光路以實線表示，且該可移動式光路選擇元件503不位在該第一光學(xué)子系統(tǒng)的光路501與該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的光路的相交處及不位在該一光學(xué)子系統(tǒng)501的光路以及不位在該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的光路。 該第一光學(xué)子系統(tǒng)501接收來自被攝物(未圖示)的光線之后，該第一反射鏡組504將該第一光學(xué)子系統(tǒng)501的光線直接反射至非該感測器506上的其它處507。另一方面，該第二光學(xué)子系統(tǒng)502接收來自被攝物(未圖示)的光線之后，該第二反射鏡組50 及50 將該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的光線直接反射至該感測器506上。同時，該感測器506記錄來自該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的第二影像。由上述的說明可知，為使該第一光學(xué)子系統(tǒng)501的光線以及該第二光學(xué)子系統(tǒng) 502的光線成像于該感測器106上時皆能清楚成像，本實用新型的具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)的該第一光學(xué)子系統(tǒng)501與該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的后焦距相等。本實用新型具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)可通過控制該可移動式光路選擇元件503的移動速度，使得該可移動式光路選擇元件503的位置的改變周期與該感測器506曝光的周期同步，因此，該感測器506可依序交錯記錄來自該第一光學(xué)子系統(tǒng)501以及該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的影像。參考圖7，為本實用新型雙光路系統(tǒng)交互校正方法的步驟流程圖，可實施于上述實施例的交互校正模塊508。步驟701中，該交互校正模塊508接收該第一光學(xué)子系統(tǒng)501的該第一影像數(shù)據(jù)及該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的該第二影像數(shù)據(jù)。如上所述，當(dāng)該第一光學(xué)子系統(tǒng)501的光線經(jīng)由該光路選擇元件503反射而成像于該感測器506時，該感測器506取得第一影像。當(dāng)該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的光線通過該光路選擇元件503進而成像于該感測器上506時，該感測器506取得第二影像。該感測器506根據(jù)該第一影像及該第二影像，輸出第一影像數(shù)據(jù)及第二影像數(shù)據(jù)。步驟702中，該交互校正模塊508根據(jù)選定的該第二光學(xué)子系統(tǒng)的至少一參數(shù)，修正該第一影像數(shù)據(jù)。步驟703中，該交互校正模塊508根據(jù)選定的該第一光學(xué)子系統(tǒng)的至少一參數(shù)，修正該第二影像數(shù)據(jù)。該第一光學(xué)子系統(tǒng)501所取得的該第一影像數(shù)據(jù)的其中某些參數(shù)以該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的對應(yīng)參數(shù)進行修正演算。另一方面，該第二光學(xué)子系統(tǒng)502所取得的該第二影像數(shù)據(jù)的其中某些參數(shù)以該第一光學(xué)子系統(tǒng)501的對應(yīng)參數(shù)進行修正演算。該第一光學(xué)子系統(tǒng)501所取得的該第一影像數(shù)據(jù)中被該第二影像數(shù)據(jù)參照的參數(shù)則不進行修正演算，且該第二光學(xué)子系統(tǒng)502所取得的該第二影像數(shù)據(jù)中被該第一影像數(shù)據(jù)參照的參數(shù)則不進行修正演算。在本實施例中，該感測器506可依序交錯記錄來自該第一光學(xué)子系統(tǒng)501以及該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的影像。因此，當(dāng)該交互校正模塊508接收到來自該第一光學(xué)子系統(tǒng)501的第一影像數(shù)據(jù)時，即校正該第一影像數(shù)據(jù)。當(dāng)該交互校正模塊508接收到來自該第二光學(xué)子系統(tǒng)502的第二影像數(shù)據(jù)時，即校正該第二影像數(shù)據(jù)。步驟704中，該交互校正模塊508整合及儲存修正后的第一影像數(shù)據(jù)及第二影像數(shù)據(jù)。一般而言，可交錯儲存修正后的第一影像數(shù)據(jù)及第二影像數(shù)據(jù)。參考圖6，為本實用新型具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)的第三實施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖。在此第三實施例中，本實用新型的一具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)600包括一第一光學(xué)系統(tǒng)601、一第二光學(xué)系統(tǒng)602、一第一感測器603、一第二感測器604及一交互校正模塊605。本實用新型可于該第一感測器603上記錄來自該第一光學(xué)子系統(tǒng)601的第一影像以及于該第二感測器 604上記錄來自該第二光學(xué)系統(tǒng)602的第二影像。該第一感測器603根據(jù)該第一影像輸出一第一影像數(shù)據(jù)。該第二感測器604根據(jù)該第二影像輸出一第二影像數(shù)據(jù)。該交互校正模塊605接收該第一感測器603輸出的第一影像數(shù)據(jù)及該第二感測器604輸出的第二影像數(shù)據(jù)，并對其做交互校正，獲得均一的影像。該第一光學(xué)系統(tǒng)601及該第二光學(xué)系統(tǒng)602可為現(xiàn)有的攝像鏡頭，用以接收來自被攝物(未圖示)的光線。該第一光學(xué)系統(tǒng)601接收來自被攝物的光線之后，光線直接射入該第一感測器603。同時，該第一感測器603記錄來自該第一光學(xué)系統(tǒng)601的第一影像。 另一方面，該第二光學(xué)系統(tǒng)602接收來自被攝物(未圖示)的光線之后，光線直接射入該第二感測器604。同時，該第二感測器604記錄來自該第二光學(xué)子系統(tǒng)602的第二影像。參考圖8，為本實用新型雙光路系統(tǒng)交互校正方法另一實施例的步驟流程圖，可實施于上述實施例的交互校正模塊605。步驟801中，該交互校正模塊605接收該第一光學(xué)系統(tǒng)601的第一影像數(shù)據(jù)及該第二光學(xué)系統(tǒng)602的第二影像數(shù)據(jù)。如上所述，當(dāng)該第一光學(xué)系統(tǒng)601的光線成像于該第一感測器603時，該第一感測器603取得第一影像數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)诙鈱W(xué)系統(tǒng)602的光線成像于該第二感測器上604時，該第二感測器604取得第二影像數(shù)據(jù)。步驟802中，該交互校正模塊605根據(jù)選定的該第二光學(xué)系統(tǒng)602的至少一參數(shù)， 修正該第一影像數(shù)據(jù)。步驟803中，該交互校正模塊605根據(jù)選定的該第一光學(xué)系統(tǒng)601 的至少一參數(shù)，修正該第二影像數(shù)據(jù)。該第一光學(xué)系統(tǒng)601所取得的第一影像數(shù)據(jù)的其中某些參數(shù)以該第二光學(xué)系統(tǒng)602的對應(yīng)參數(shù)進行修正演算。另一方面，該第二光學(xué)系統(tǒng)602 所取得的第二影像數(shù)據(jù)的其中某些參數(shù)以該第一光學(xué)系統(tǒng)601的至少一參數(shù)進行修正演算。該第一光學(xué)系統(tǒng)601所取得的第一影像數(shù)據(jù)中被第二影像數(shù)據(jù)參照的參數(shù)則不進行修正演算，且該第二光學(xué)系統(tǒng)602所取得的第二影像數(shù)據(jù)中被第一影像數(shù)據(jù)參照的參數(shù)則不進行修正演算。在本實施例中，該第一感測器603及第二感測器604分別記錄來自該第一光學(xué)系統(tǒng)601以及該第二光學(xué)系統(tǒng)602的影像。因此，該交互校正模塊605可同時校正來自該第一光學(xué)系統(tǒng)601的第一影像數(shù)據(jù)及來自該第二光學(xué)系統(tǒng)601的第二影像數(shù)據(jù)。亦或， 該交互校正模塊605輪流校正來自該第一光學(xué)系統(tǒng)601的第一影像數(shù)據(jù)及來自該第二光學(xué)系統(tǒng)601的第二影像數(shù)據(jù)。步驟804中，該交互校正模塊605整合及儲存修正后的第一影像數(shù)據(jù)及第二影像數(shù)據(jù)。一般而言，是交錯儲存修正后的第一影像數(shù)據(jù)及第二影像數(shù)據(jù)。本實用新型上述實施例中，光學(xué)子系統(tǒng)及光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)可為畸變函數(shù)、橫向倍率函數(shù)、對比函數(shù)及像面照度函數(shù)等。請注意，本實用新型雙光路系統(tǒng)交互校正方法所使用的參數(shù)并不限于上述所列參數(shù)，任何光學(xué)影像的參數(shù)皆可做為本實用新型光學(xué)子系統(tǒng)及光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)。請參考圖9，為例示說明使用畸變函數(shù)、橫向倍率函數(shù)、對比函數(shù)及像面照度函數(shù)的本實用新型雙光路系統(tǒng)交互校正方法的實施方式。本實施例中，欲采用光學(xué)子系統(tǒng)A的畸變參數(shù)為基準(zhǔn)，光學(xué)子系統(tǒng)A的對比參數(shù)為基準(zhǔn)，光學(xué)子系統(tǒng)B的橫向倍率參數(shù)為基準(zhǔn)， 光學(xué)子系統(tǒng)B的像面照度參數(shù)為基準(zhǔn)。因此，光學(xué)子系統(tǒng)A的第一影像數(shù)據(jù)是以光學(xué)子系統(tǒng)B的橫向倍率參數(shù)及像面照度參數(shù)作為基準(zhǔn)，進行橫向倍率函數(shù)及像面照度函數(shù)的修正演算，但不處理光學(xué)子系統(tǒng)A的第一影像數(shù)據(jù)的畸變函數(shù)及對比函數(shù)。另一方面，光學(xué)子系統(tǒng)B的第二影像數(shù)據(jù)是以光學(xué)子系統(tǒng)A的畸變參數(shù)及對比參數(shù)做為基準(zhǔn)，進行畸變函數(shù)及對比函數(shù)的修正演算，但不處理光學(xué)子系統(tǒng)B的第二影像數(shù)據(jù)的橫向倍率函數(shù)及像面照度函數(shù)。修正后的第一影像數(shù)據(jù)及第二影像數(shù)據(jù)系進一步整合，或交錯儲存為單一影像數(shù)據(jù)。橫向倍率是指橫向放大倍率，對比倍率是指黑白對比倍率，像面照度是指影像中間與周邊亮度的比值。一般而言，選擇兩光學(xué)子系統(tǒng)中具有較差表現(xiàn)的光學(xué)子系統(tǒng)參數(shù)進行修正演算，以維持影像品質(zhì)，避免失真。本實用新型中，上述各光學(xué)性質(zhì)函數(shù)參數(shù)取得則可由兩光學(xué)子系統(tǒng)分別依同樣條件對同一物件或測試板進行拍攝后，比對兩光學(xué)子系統(tǒng)所得影像后取得。以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并非用以限定本實用新型的申請專利范圍；凡其它未脫離本實用新型所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)包括一第一光學(xué)子系統(tǒng)；一第二光學(xué)子系統(tǒng)，所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的后焦距與所述第一光學(xué)子系統(tǒng)的后焦距相等；一光路選擇元件，選擇性具有一光反射狀態(tài)及一光通過狀態(tài)；一第一反射鏡組，設(shè)置于所述第一光學(xué)子系統(tǒng)的像側(cè)，用以彎折所述第一光學(xué)子系統(tǒng)的光線至所述光路選擇元件；一第二反射鏡組，設(shè)置于所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的像側(cè)，用以彎折所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的光線至所述光路選擇元件；一感測器，用以取得所述第一光學(xué)子系統(tǒng)成像于所述感測器的一第一影像數(shù)據(jù)及所述第二光學(xué)子系統(tǒng)成像于所述感測器的一第二影像數(shù)據(jù)，且當(dāng)所述光路選擇元件呈所述光反射狀態(tài)時，所述第一光學(xué)子系統(tǒng)的光線成像于所述感測器上而所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的光線成像于非所述感測器的其他處；當(dāng)所述光路選擇元件呈所述光通過狀態(tài)時，所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的光線成像于所述感測器上而所述第一光學(xué)子系統(tǒng)的光線成像于非所述感測器的其他處；及一交互校正模塊，接收來自所述感測器的所述第一影像數(shù)據(jù)及所述第二影像數(shù)據(jù)，并根據(jù)選定的所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的至少一光學(xué)參數(shù)，修正所述第一影像數(shù)據(jù)，以及根據(jù)選定的所述第一光學(xué)子系統(tǒng)的至少一光學(xué)參數(shù)，修正所述第二影像數(shù)據(jù)，其中被選定的所述第一及第二光學(xué)子系統(tǒng)的光學(xué)參數(shù)不相同。
2.如權(quán)利要求1所述的具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光學(xué)子系統(tǒng)與所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的光軸在所述感測器前合致。
3.如權(quán)利要求1所述的具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光路選擇元件的狀態(tài)的改變周期與所述感測器曝光的周期同步。
4.一種具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)包括一第一光學(xué)子系統(tǒng)；一第二光學(xué)子系統(tǒng)，所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的后焦距與所述第一光學(xué)子系統(tǒng)的后焦距相等；一反射鏡組，設(shè)置于所述第一光學(xué)子系統(tǒng)及所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的像側(cè)，用以彎折所述第一光學(xué)子系統(tǒng)的光線及所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的光線，使得所述第一光學(xué)子系統(tǒng)的光路與所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的光路相交；及一可移動式光路選擇元件，用以反射所述第一光學(xué)子系統(tǒng)的光線或所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的光線；一感測器，用以取得所述第一光學(xué)子系統(tǒng)成像于所述感測器的一第一影像數(shù)據(jù)及所述第二光學(xué)子系統(tǒng)成像于所述感測器的一第二影像數(shù)據(jù)，且當(dāng)所述可移動式光路選擇元件位于所述第一光學(xué)子系統(tǒng)的光路與所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的光路的相交處時，所述第一光學(xué)子系統(tǒng)的光線成像于所述感測器上而所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的光線成像于非所述感測器的其他處；當(dāng)所述光路選擇元件不位在所述第一光學(xué)子系統(tǒng)的光路與所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的光路的相交處及不位在所述第一光學(xué)子系統(tǒng)的光路以及不位在所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的光路時，所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的光線成像于所述感測器上而所述第一光學(xué)子系統(tǒng)的光線成像于非所述感測器的其他處；及一交互校正模塊，接收來自所述感測器的所述第一影像數(shù)據(jù)及所述第二影像數(shù)據(jù)，并根據(jù)選定的所述第二光學(xué)子系統(tǒng)的至少一光學(xué)參數(shù)，修正所述第一影像數(shù)據(jù)，以及根據(jù)選定的所述第一光學(xué)子系統(tǒng)的至少一光學(xué)參數(shù)，修正所述第二影像數(shù)據(jù)，其中被選定的所述第一及第二光學(xué)子系統(tǒng)的光學(xué)參數(shù)不相同。
5.如權(quán)利要求4所述的具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述可移動式光路選擇元件的位置的改變周期與所述感測器曝光的周期同步。
6.如權(quán)利要求4所述的具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述可移動式光路選擇元件包含一反射鏡。
7.一種具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述具有雙光路光學(xué)系統(tǒng)包括一第一光學(xué)系統(tǒng)；一第二光學(xué)系統(tǒng)，所述第二光學(xué)系統(tǒng)的后焦距與所述第一光學(xué)子系統(tǒng)的后焦距相等；一第一感測器，用以取得所述第一光學(xué)系統(tǒng)的光線成像于所述第一感測器的一第一影像數(shù)據(jù)；一第二感測器，用以取得所述第二光學(xué)系統(tǒng)的光線成像于所述第二感測器的一第二影像數(shù)據(jù)；及一交互校正模塊，接收來自所述感測器的所述第一影像數(shù)據(jù)及所述第二影像數(shù)據(jù)，并根據(jù)選定的所述第二光學(xué)系統(tǒng)的至少一光學(xué)參數(shù)，修正所述第一影像數(shù)據(jù)，以及根據(jù)選定的所述第一光學(xué)系統(tǒng)的至少一光學(xué)參數(shù)，修正所述第二影像數(shù)據(jù)，其中被選定的所述第一及第二光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)參數(shù)不相同。
專利摘要本實用新型公開了一種使用雙光路系統(tǒng)交互校正方法的光學(xué)系統(tǒng)。該光學(xué)系統(tǒng)具有一第一光學(xué)子系統(tǒng)、一第二光學(xué)子系統(tǒng)及一交互校正模塊。該交互校正模塊接收來自該第一光學(xué)子系統(tǒng)的第一影像數(shù)據(jù)及該第二光學(xué)子系統(tǒng)的第二影像數(shù)據(jù)，并根據(jù)選定的該第二光學(xué)子系統(tǒng)的至少一光學(xué)參數(shù)，修正該第一影像數(shù)據(jù)，以及根據(jù)選定的該第一光學(xué)子系統(tǒng)的至少一光學(xué)參數(shù)，修正該第二影像數(shù)據(jù)，其中被選定的該第一及第二光學(xué)子系統(tǒng)的光學(xué)參數(shù)不相同。本實用新型實施例通過上述的實施該交互校正方法的光學(xué)系統(tǒng)，即可自不同光學(xué)系統(tǒng)或光學(xué)子系統(tǒng)獲得均一的影像數(shù)據(jù)。
文檔編號G02B27/00GK201955551SQ20112000192
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者李敏哲, 林恩平, 陳星嘉 申請人:大立光電股份有限公司