本實用新型涉及光學元件承載支架,尤其涉及一種光學成像裝置承載支架。
背景技術:
現在在機場、停車場以及道路等公共場所一般都會安裝無論是白天還是黑天都能夠實施監(jiān)控的監(jiān)控系統(tǒng),該監(jiān)控系統(tǒng)一般要求能360度全景掃描,這樣才能完整地觀測到周邊的情況。現有監(jiān)控系統(tǒng)中的攝像裝置為了實現全天候拍攝且360度全景掃描,一般采用微光夜視或紅外成像模塊,且根據每個鏡頭能夠拍攝的視場角在圓周方向設置多套鏡頭及成像模塊,每套負責自己視場角范圍內的拍攝,之后通過軟件合成實現360度全景掃描。
但是,因為該成像模塊承載裝置及攝像裝置中包括多套鏡頭及成像模塊,而承載裝置結構復雜,且可全天候成像的鏡頭及成像模塊價格昂貴,所以該攝像裝置的成本比較高。另外,由于全景掃描監(jiān)控需要在旋轉拍攝的同時保證足夠的靜止曝光時間,目前無法做到高速刷新360度的全景圖象。
技術實現要素:
有鑒于此,確有必要提供一種適用于高速刷新且成本較低的光學成像裝置承載支架。
一種光學成像裝置承載支架,其中,所述光學成像裝置承載支架包括:
支撐板,所述支撐板可旋轉設置,具有相對的第一表面及第二表面;
第一振鏡單元及第二振鏡單元,所述第一振鏡單元設置于所述支撐板的第一表面,所述第二振鏡單元設置于所述支撐板的第二表面,所述第一振鏡單元包括第一振鏡,所述第一振鏡能夠相對于支撐板的旋轉方向正向及逆向自轉,且以預設頻率切換旋轉方向;所述第二振鏡單元包括第二振鏡,所述第二振鏡能夠相對于支撐板的旋轉方向正向及逆向自轉,且以預設頻率切換旋轉方向;
第一成像模塊承載平臺,設置于從所述第一振鏡反射后出射的光路上,用以接收第一振鏡反射的光線;
第二成像模塊承載平臺,設置于從所述第二振鏡反射后出射的光路上,用以接收第二振鏡反射的光線。
在其中一個實施例中,當所述第一振鏡鏡片相對于支撐板的旋轉方向逆向旋轉時,所述第一振鏡鏡片旋轉角速度的大小為所述支撐板旋轉角速度的二分之一;當所述第二振鏡鏡片相對于支撐板的旋轉方向逆向旋轉時,所述第二振鏡鏡片旋轉角速度的大小為所述支撐板旋轉角速度的二分之一。
在其中一個實施例中,所述第一振鏡鏡片自轉的第一旋轉軸與第二振鏡鏡片自轉的第二旋轉軸平行設置,且平行于所述支撐板的旋轉軸。
在其中一個實施例中,所述第一振鏡鏡片與所述第二振鏡鏡片相互垂直,沿同方向入射的光線經過第一振鏡鏡片及第二振鏡鏡片反射后沿相反的方向平行傳播,分別進入第一成像模塊承載平臺及第二成像模塊承載平臺。
在其中一個實施例中,從第一振鏡鏡片反射的光的傳播方向平行于第一表面,第二振鏡鏡片反射的光的傳播方向平行于第二表面。
在其中一個實施例中,第一振鏡鏡片具有初始位置,所述第一振鏡鏡片在初始位置時與所述第一表面所成的夾角為45度;第二振鏡鏡片具有初始位置,所述第二振鏡鏡片在初始位置時與所述第二表面所成的夾角為45度。
在其中一個實施例中,所述第一振鏡鏡片具有初始位置,所述第一振鏡鏡片能夠相對于該初始位置以預設頻率進行10度范圍內的正向或逆向旋轉并復位;所述第二振鏡鏡片具有初始位置,所述第二振鏡鏡片能夠相對于該初始位置以預設頻率進行10度范圍內的正向或逆向旋轉并復位。
在其中一個實施例中,所述支撐板進一步設置有第一通孔及第二通孔,所述第一振鏡鏡片面對所述第一通孔設置,從第一通孔入射的光經過第一振鏡鏡片反射后入射到第一成像模塊承載平臺,所述第二振鏡鏡片面對所述第二通孔設置,從第二通孔入射的光經過第二振鏡鏡片反射后入射到第二成像模塊承載平臺。
一種光學成像裝置承載支架,其中,所述光學成像裝置承載支架包括:
支撐板,所述支撐板可旋轉設置;
第一振鏡單元及第二振鏡單元,所述第一振鏡單元及所述第二振鏡單元設置于所述支撐板的表面,所述第一振鏡單元包括第一振鏡鏡片及第一振鏡電機,所述第一振鏡電機用于驅動所述第一振鏡鏡片相對于支撐板的旋轉方向正向及逆向自轉,并以預定頻率切換自轉方向;所述第二振鏡單元包括第二振鏡鏡片及第二振鏡電機,所述第二振鏡電機驅動第二振鏡鏡片相對于支撐板的旋轉方向正向及逆向自轉,并以預定頻率切換自轉方向;所述第一振鏡鏡片自轉的旋轉軸及第二振鏡鏡片自轉的旋轉軸平行。
在其中一個實施例中,當所述第一振鏡鏡片相對于支撐板的旋轉方向逆向旋轉時,所述第一振鏡鏡片旋轉角速度的大小為所述支撐板旋轉角速度的二分之一;當所述第二振鏡鏡片相對于支撐板的旋轉方向逆向旋轉時,所述第二振鏡鏡片旋轉角速度的大小為所述支撐板旋轉角速度的二分之一。
與傳統(tǒng)技術相比較,本實用新型的光學成像裝置承載支架,可以通過承載一個或兩個成像模塊即可實現全景圖像,并且可用于承載不同的成像模塊以獲取不同的全景圖像,結構簡單、占用空間小并且成本較低。進一步,通過振鏡鏡片對成像過程中的補償,還可提高成像質量,能夠獲得高辨析度的圖像,從而有利于對周邊環(huán)境的監(jiān)控。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例提供的光學成像裝置承載支架的結構示意圖。
圖2為圖1所示的光學成像裝置承載支架中第一振鏡單元的結構示意圖。
圖3為圖1所示的光學成像裝置承載支架中第二振鏡單元的結構示意圖。
圖4為第一實施例提供的全景掃描裝置的立體結構示意圖。
圖5是本實用新型第一實施例提供的全景掃描裝置不同角度的立體結構示意圖。
圖6是本實用新型第一實施例提供的全景掃描裝置中成像機構的立體結構示意圖。
圖7是本實用新型第一實施例提供的全景掃描裝置中拍攝單元的立體結構示意圖。
圖8是本實用新型第一實施例提供的全景掃描裝置中拍攝單元不同角度的結構示意圖。
圖9是本實用新型第一實施例提供的全景掃描裝置中第一振鏡單元與紅外成像模塊的位置關系圖。
圖10是本實用新型第一實施例提供的全景掃描裝置中第二振鏡單元與可見光成像模塊的位置關系圖。
圖11為本實用新型第一實施例提供的全景掃描裝置中第一振鏡、第二振鏡與紅外線視窗、可見光視窗的位置關系示意圖。
圖12為本實用新型第二實施例提供的全景掃描裝置的結構示意圖。
圖13為本實用新型第三實施例提供的全景掃描裝置的結構示意圖。
圖14為本實用新型第四實施例提供的全景掃描監(jiān)控系統(tǒng)的結構示意圖。
主要元件符號說明
如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本實用新型。
具體實施方式
下面將結合附圖及具體實施例,對本實用新型提供的光學成像裝置承載支架、全景掃描裝置及全景掃描監(jiān)控系統(tǒng)作進一步的詳細說明。
請參閱圖1,本實用新型提供一種光學成像裝置承載支架1330,包括支撐板1331、第一振鏡單元1333及第二振鏡單元1337,所述第一振鏡單元1333與第二振鏡單元1337分別設置于所述支撐板1331相對的兩個表面。
具體的,所述支撐板1331具有相對的第一表面及第二表面,所述第一振鏡單元1333可設置于所述支撐板1331的第一表面;所述第二振鏡單元1337可設置于所述支撐板1331的第二表面。所述支撐板1331用于支撐所述第一振鏡單元1333及第二振鏡單元1337,所述支撐板1331的材料可為金屬,也可為高分子材料,只要所述支撐板1331具有一定硬度,能夠支撐所述第一振鏡單元1333 及第二振鏡單元1337即可。所述支撐板1331可旋轉設置,進一步,所述支撐板1331可圍繞旋轉軸自轉。具體的,所述支撐板1331可為對稱結構,具有一對稱軸,所述支撐板1331可以該對稱軸為旋轉軸進行自轉。所述第一振鏡單元 1333及第二振鏡單元1337設置于所述支撐板1331上,因此所述第一振鏡單元 1333及第二振鏡單元1337可與所述支撐板1331同步旋轉。
請一并參閱圖2及圖3,所述第一振鏡單元1333包括第一振鏡鏡片1334及第一振鏡電機1335,所述第一振鏡鏡片1334具有第一旋轉軸,所述第一振鏡鏡片1334圍繞第一旋轉軸自轉,且所述第一旋轉軸可與第一振鏡電機1335的驅動軸同軸設置,從而可在第一振鏡電機1335的驅動下圍繞第一旋轉軸進行旋轉。類似的,所述第二振鏡單元1337包括第二振鏡鏡片1338及第二振鏡電機1339,所述第二振鏡鏡片1338具有第二旋轉軸,所述第二振鏡鏡片1338圍繞第二旋轉軸自轉,所述第二旋轉軸可與所述第一振鏡電機1335的驅動軸同軸設置,從而可在所述第二振鏡電機1339的驅動下圍第二旋轉軸旋轉。進一步,第一旋轉軸平行于第二旋轉軸,更進一步地,所述第一旋轉軸及第二旋轉軸可平行于所述支撐板1331的對稱軸,優(yōu)選地,所述第一旋轉軸與第二旋轉軸相對于所述對稱軸對稱設置。
在一具體的實施例中,在初始狀態(tài)下,即第一振鏡鏡片1334及第二振鏡鏡片1338未進行振動補償,所述第一振鏡鏡片1334及第二振鏡鏡片1338位于初始位置且相對靜止狀態(tài)下,所述第一振鏡鏡片1334的表面可與所述的支撐板 1331的第一表面形成一45度的夾角;類似的,所述第二振鏡鏡片1338的表面可與所述第二表面形成一45度的夾角,從而使得垂直于第一表面及第二表面入射的光線,經過第一振鏡鏡片1334及第二振鏡鏡片1338反射后,均沿平行于所述第一表面及第二表面的方向傳播。另外,所述第一振鏡鏡片1334可垂直于所述第二振鏡鏡片1338,從而使得從同一方向沿垂直于支撐板1331入射的光線,經過第一振鏡鏡片1334及第二振鏡鏡片1338的反射后,以相反的方向沿平行于支撐板1331的表面?zhèn)鞑ァ?梢岳斫猓鰥A角的選擇僅為具體的實施例,還可以根據后續(xù)成像模塊的設置進行選擇。
進一步,所述第一振鏡單元1333與所述第二振鏡單元1337能夠相對反向設置。具體的,當所述第一振鏡單元1333為正向設置時,則所述第二振鏡單元 1337為倒置設置狀態(tài),從而使得第一振鏡鏡片1334與第二振鏡鏡片1338反向設置,能夠減小第一振鏡單元1333及第二振鏡單元1337占用的空間,以在支撐板1331面積固定的情況下,方便后續(xù)成像模塊的設置,以減小光學成像裝置承載支架1330整體占用的體積,有利于后續(xù)其他元器件的集成及光路的設計。
進一步,所述支撐板1331形成有第一通孔1303及第二通孔1304,所述第一通孔1303及所述第二通孔1304分別對應于所述第一振鏡鏡片1334及第二振鏡鏡片1338設置,從第一通孔1303入射的光線入射到第一振鏡鏡片1334的表面,從第二通孔1304入射的光線入射到第二振鏡鏡片1338的表面。具體的,所述第一振鏡鏡片1334面對所述支撐板1331的表面從所述第一通孔1303暴露出來,所述第二振鏡鏡片1338面對所述支撐板1331的表面從所述第二通孔1304 暴露出來,以反射從第一通孔1303或第二通孔1304入射的光線。因此,能夠更加的方便對入射光線的獲取,并且更有利于后續(xù)成像單元的設置。同時,通過設置所述第一通孔1303及第二通孔1304,使得所述第一振鏡鏡片1334及第二振鏡鏡片1338可對同一視角入射的光線進行反射,以方便后續(xù)對該視角內的圖像進行不同類型的圖像獲取及分析。
可以理解,所述第一通孔1303及第二通孔1304的設置僅僅為具體的實施例,當所述第一振鏡單元1333及第二振鏡單元1334位于支撐板1331不同的表面時,也可僅設置一個通孔,使從同一方向入射的光能夠分別入射到第一振鏡鏡片1334及第二振鏡鏡片1338即可。進一步,通過設置第一通孔1303及第二通孔1304,可以使后續(xù)第一振鏡鏡片1334及第二振鏡鏡片1338的調節(jié)更加靈活,以適用于獲取相同方向或不同方向入射的光線,并且能夠減少空間的占用。
進一步,所述光學成像裝置承載支架1330包括第一成像模塊承載平臺1301 及第二成像模塊承載平臺1302,分別用于設置第一成像模塊及第二成像模塊,以分別獲取經第一振鏡鏡片1334及第二振鏡鏡片1338反射后入射的光線。所述第一成像模塊承載平臺1301可設置于所述第一表面。具體的,可設置于從所述第一振鏡鏡片1334反射的光線的光路上,以使設置于所述第一成像模塊承載平臺1301中的成像模塊能夠獲取到所述第一振鏡鏡片1334反射的光線;即入射到第一振鏡鏡片1334的光線經過第一振鏡鏡片1334的反射后,能夠進入第一成像模塊承載平臺1301;類似的,所述第二成像模塊承載平臺1302可設置于第二表面。具體的,可設置于從所述第二振鏡鏡片1338反射的光線的光路上,以使設置于第二成像模塊承載平臺1302中的成像模塊能夠獲取到所述第二振鏡鏡片1338反射的光線,即入射到第二振鏡鏡片1338的光線經過反射后入射到所述第二成像模塊承載平臺1302。
進一步,所述第一成像模塊承載平臺1301靠近所述第一振鏡鏡片1334設置,所述第二成像模塊承載平臺1302靠近所述第二振鏡鏡片1338設置,以盡量接收到大角度光線的入射。所述第一成像模塊承載平臺1301的設置位置與所述第二振鏡電機1339的設置位置相對于支撐板1331對稱,類似的,所述第二成像模塊承載平臺1302的設置位置與所述第一振鏡電機1335的設置位置相對于所述支撐板1331對稱,從而能夠減小所需的支撐板1331的面積,提高整套裝置的集成度。
可以理解,所述第一振鏡單元1333及第二振鏡單元1337也可設置于所述支撐板1331的同一表面,只要保證所述第一振鏡單元1333與第二振鏡單元1337 平行設置即可;同時,通過調整第一振鏡鏡片1334及第二振鏡鏡片1338的初始位置,可使同方向入射光經過第一振鏡單元1333和第二振鏡單元1337反射后能夠分別入射到第一成像模塊承載平臺1301及第二成像模塊承載平臺1302,且所述第一振鏡單元1333與第二振鏡單元1337后續(xù)能夠同時起到補償作用。另外,當所述第一振鏡單元1333及第二振鏡單元1334位于支撐板1331的同一表面時,可無需設置所述第一通孔1303及第二通孔1304。
進一步,所述支撐板1331可在外部電機(圖未示)以所述支撐板1331的對稱軸為旋轉軸進行旋轉,從而帶動所述光學成像裝置承載支架1330進行旋轉。同時,所述第一振鏡電機1335及第二振鏡電機1339驅動所述第一振鏡鏡片1334 及第二振鏡鏡片1338,相對于所述支撐板1331的旋轉方向以相反的方向圍繞自身的旋轉軸進行旋轉。進一步,所述第一振鏡鏡片1334及第二振鏡鏡片1338 圍繞自身旋轉軸旋轉的角速度,可為所述支撐板1331旋轉角速度的二分之一,從而實現對進入設置于第一成像模塊承載平臺1301及第二成像模塊承載平臺 1302中的成像模塊中的圖像進行補償。
所述光學成像裝置承載支架1330在應用時,可將成像模塊設置于第一成像模塊承載平臺1301中,以接收第一振鏡鏡片1334反射的光線,同時在第一振鏡電機1335的驅動下,利用第一振鏡鏡片1334的旋轉對成像模塊獲取的圖像進行補償;類似的,也可設置于第二成像模塊承載平臺1302中,以接收第二振鏡鏡片1338反射的光線,同時利用第二振鏡鏡片1338對圖像進行補償。另外,也可將兩個所述成像模塊同時設置于第一成像模塊承載平臺1301及第二成像模塊承載平臺1302中,且兩個成像模塊可為不同類型的成像模塊,可以獲取不同類型、不同角度的圖像,從而能夠有利于后續(xù)兩個不同圖像的合成。
進一步,所述光學成像裝置承載支架1330可在一旋轉電機(圖未示)的帶動下旋轉,所述第一振鏡鏡片1334與第二振鏡鏡片1338與所述支撐板1331同步旋轉,同時所述第一振鏡鏡片1334及第二振鏡鏡片1338在各自的第一振鏡驅動電機1335及第二振鏡電機1339的驅動下,相對于所述光學成像裝置承載支架1330的旋轉方向反向旋轉。具體的,所述第一振鏡鏡片1334、第二振鏡鏡片1338的旋轉軸對稱分布于所述光學成像裝置承載支架1330旋轉軸的兩側,并且所述第一振鏡鏡片1334及第二振鏡鏡片1338圍繞自身旋轉軸自轉的角速度可等于所述光學成像裝置承載支架1330旋轉角速度的二分之一,從而能夠減小拖尾現象,以精確的實現對旋轉過程中所成圖像的補償,提高成像質量。
所述的光學成像裝置承載支架1330,通過在所述支撐板的兩個表面分別設置第一振鏡單元及第二振鏡單元,可方便的配合不同數量、不同類型的成像模塊,以應用于不同的光學成像場景,獲得不同類型的圖像,并且可對每一個成像模塊中的圖像進行補償以提高成像質量,從而在光學成像領域尤其是視頻監(jiān)控及全景監(jiān)控領域具有廣闊的應用空間。
請參閱圖4,本實用新型第一實施例提供一種全景掃描裝置10包括底座11、旋轉平臺12以及成像機構13。所述旋轉平臺12設置于所述底座11,所述成像機構13設置于所述旋轉平臺12,所述旋轉平臺12和成像機構13相對于所述底座11可以旋轉。
所述旋轉平臺12包括旋轉上平臺121、旋轉下平臺122、轉軸123、第一電機124以及第二電機125。所述轉軸123固定于所述旋轉上平臺122,穿過所述旋轉下平臺122并設置于所述底座11。所述第一電機124設置于所述旋轉下平臺122,該第一電機124通過傳動部件帶動所述轉軸123旋轉,該轉軸123帶動所述旋轉上平臺121、旋轉下平臺122在水平方向上做旋轉,即帶動所述旋轉平臺12在水平方向上旋轉,設置于該旋轉平臺12的成像機構13也一起同步旋轉。所述第二電機125設置于所述旋轉上平臺121。
請一并參閱圖5、圖6及圖7,所述成像機構13包括兩個支撐柱131,殼體 132和拍攝單元133,所述成像機構13設置于所述旋轉平臺12上,并可與所述旋轉平臺同步旋轉設置。所述殼體132由兩個支撐柱131支撐懸空設置于所述旋轉上平臺121,所述拍攝單元133設置于所述殼體132內。所述殼體132由前殼體1321和后殼體1322構成,所述前殼體1321設置有紅外線視窗1323和可見光視窗1324。所述紅外線視窗1323與可見光視窗1324面對的方向可相同,從而使得所述拍攝單元133能夠同時獲得同一視角內的圖像。進一步,所述紅外線視窗1323與可見光視窗1324可位于同一平面內,該紅外線視窗1323的大小可小于可見光視窗1324的大小。所述殼體132的側面可設置有凸軸1325,所述第二電機125通過傳動部件可以帶動所述凸軸1325旋轉。所述凸軸1325的軸向可垂直于所述轉軸123的軸向,因此可以帶動成像機構13整體在垂直方向上做轉動,從而可以實現殼體132和拍攝單元133的俯仰動作,從而可以控制拍攝單元133在水平方向的俯仰角度,控制取景的范圍。進一步,在調整俯仰角的過程中,所述拍攝單元133內部各部件相互之間的位置關系保持不變。進一步,所述紅外線視窗1323及可見光視窗1324也能夠相對設置,以用于獲取相對視角內圖像。
請一并參閱圖8,所述拍攝單元133包括光學成像裝置承載支架1330、第一成像模塊1332及第二成像模塊1336,具體的,所述拍攝單元133包括支撐板 1331、第一成像模塊1332、第一振鏡單元1333、第二成像模塊1336以及第二振鏡單元1337。所述第一成像模塊1332可為紅外光成像模塊,用于感測物體發(fā)出的紅外線并成像,所述第二成像模塊1336可為可見光成像模塊,用于感測物體發(fā)出或反射的可見光并成像。所述第一成像模塊1332和第一振鏡單元1333 以及第二成像模塊1336和第二振鏡單元1337可分別設置于所述支撐板1331相對的第一表面及第二表面。進一步,所述第一成像模塊1332與所述第二成像模塊1336可對向設置,即所述第一成像模塊1332的鏡頭面對的方向與所述第二成像模塊1336的鏡頭面對的方向相反,以減少拍攝單元133整體占用的空間,減小成像機構13的體積。另外,在支撐板1331豎直設置時,在豎直方向上,所述第一成像模塊1332與所述第二成像模塊1336可交錯設置,即在豎直方向上第一成像模塊1332與所述第二成像模塊1336位于不同的水平面。
所述支撐板1331可設置有第一通孔1303及第二通孔1304,所述第一通孔 1303及所述第二通孔1304分別對應于所述第一振鏡鏡片1334及第二振鏡鏡片 1338設置,從第一通孔1303入射的光線入射到第一振鏡鏡片1334的表面,從第二通孔1304入射的光線入射到第二振鏡鏡片1338的表面。具體的,所述第一振鏡鏡片1334面對所述支撐板1331的表面從所述第一通孔1303暴露出來,所述第二振鏡鏡片1338面對所述支撐板1331的表面從所述第二通孔1304暴露出來,以反射從第一通孔1303或第二通孔1304入射的光線。因此,能夠更加的方便對入射光線的獲取,并且更有利于后續(xù)成像單元的設置。同時,通過設置所述第一通孔1303及第二通孔1304,使得所述第一振鏡鏡片1334及第二振鏡鏡片1338可對同一視角入射的光線進行反射,以方便后續(xù)對該視角內的圖像進行不同類型的圖像獲取及分析。本實施例中,所述第一通孔1303及第二通孔 1304根據所述第一振鏡鏡片1334及第二振鏡鏡片1338錯開設置,使所述支撐板1331呈“S”結構。可以理解,通孔的設置方式及數量也可以根據實際需要進行選擇,以適用于不同的應用環(huán)境。
所述第一成像模塊1332和第二成像模塊1336分別包括面陣圖像傳感器,從而可以在高速旋轉的情況下,依然能夠保證足夠的靜止曝光時間,獲得清晰的圖像,并且具有很高的分辨精度。
請一并參閱圖9,所述第一振鏡單元1333包括第一振鏡鏡片1334和第一振鏡電機1335。所述第一振鏡鏡片1334設置在所述第一成像模塊1332的鏡頭的前面,以將入射到第一振鏡鏡片1334的光線反射進第一成像模塊1332。進一步,所述第一振鏡鏡片1334在第一振鏡電機1335的驅動下至少可以在正負10度的角度范圍內振動。所述第一振鏡電機1335用于驅動所述第一振鏡鏡片1334相對于所述旋轉平臺12的轉動方向做逆向自轉及復位。所述第一振鏡鏡片1334 未自轉補償時位于初始位置。所述第一振鏡鏡片1334可在第一振鏡電機1335 的驅動下,相對于第一振鏡鏡片1334未自轉時的初始位置以預設頻率在正負10 度的范圍內正向及逆向旋轉并復位。具體的,在進行拍攝時,所述第一振鏡鏡片1334的旋轉方向與所述旋轉平臺12的旋轉方向相反,即所述第一振鏡鏡片 1334的旋轉方向與所述第一成像模塊1332的旋轉方向相反;當旋轉平臺12順時針旋轉時,則第一振鏡鏡片1334逆時針旋轉振動;反之,則第一振鏡鏡片1334 順時針旋轉振動。其中,所述紅外線視窗1323、第一振鏡鏡片1334和第一成像模塊1332的位置關系需滿足從紅外線視窗1323進來的紅外線入射至所述第一振鏡鏡片1334,經過該第一振鏡鏡片1334的反射后入射至第一成像模塊1332 的鏡頭,并在該第一成像模塊1332的面陣圖像傳感器上成像。進一步,所述第一振鏡鏡片1334自轉的角速度可為旋轉平臺12旋轉角速度的二分之一,具體的,所述第一振鏡鏡片1334相對于第一成像模塊1332逆向旋轉時的角速度的大小為第一成像模塊1332旋轉角速度的二分之一。本實施例中,所述紅外線視窗1323的幾何中心、第一振鏡鏡片1334的幾何中心,以及第一成像模塊1332 的幾何中心位于同一水平面內。
類似的,請一并參閱圖10,所述第二振鏡單元1337包括第二振鏡鏡片1338 和第二振鏡電機1339。所述第二振鏡鏡片1338在第二振鏡電機1339的驅動下,可以相對于初始位置在正負10度的角度范圍內振動并復位,該第二振鏡鏡片 1338設置在所述第二成像模塊1336的鏡頭的前面。同樣的,第二振鏡鏡片1338 的旋轉方向與所述旋轉平臺12的旋轉方向相反。進一步,所述第二振鏡鏡片1338 圍繞自身旋轉軸旋轉的角速度為所述旋轉平臺旋轉角速度的二分之一,即所述第二振鏡鏡片1338相對于第二成像模塊1336逆向旋轉時的角速度的大小為所述旋轉平臺旋轉角速度的二分之一,以精確的實現對旋轉過程中第二成像模塊 1336中所成圖像的補償,提高成像質量。所述可見光視窗1324、第二振鏡鏡片 1338和第二成像模塊1336的位置關系要滿足從可見光視窗1324進來的可見光入射至所述第二振鏡鏡片1338,經過該第二振鏡鏡片1338的反射后入射至第二成像模塊1336的鏡頭,并在該第二成像模塊1336的面陣圖像傳感器上成像。
進一步,本實施例中,在初始位置時,第一振鏡鏡片1334的反射面可與所述紅外線視窗1323及所述第一成像模塊1332的成像表面之間的夾角均為45度;類似的,第二振鏡鏡片1338的反射面可與所述可見光視窗1324及第二成像模塊1336的成像表面之間的夾角也均為45度;同時,所述第一振鏡鏡片1334與第二振鏡鏡片1338之間相互垂直。所述第一成像模塊1332、第一振鏡單元1333、第二成像模塊1336以及第二振鏡單元1337相互配合,可用于獲取同方向視角內的圖像,也可用于獲取不同方向例如相對方向的視角內的圖像。
通過所述第一成像模塊1332的面陣圖像傳感器上獲取的圖像,和第二成像模塊1336的面陣圖像傳感器上獲取的圖像,還可通過圖像處理系統(tǒng)最后合成一個圖像。
可以理解,本實用新型的全景掃描裝置10的結構不限于此,只要所述拍攝單元133能夠360度旋轉實現全景拍攝即可。也就是說,所述底座11和旋轉平臺12的結構不限于本實施例,也可以為其他結構,例如也可采取單層旋轉平臺,或通過轉盤驅動拍攝單元133旋轉,只要所述拍攝單元133能夠360度旋轉實現全景拍攝即可。
請一并參閱圖11,本實施例的全景掃描裝置10在進行全景掃描時,為了滿足掃描的要求一般控制該全景掃描裝置中拍攝單元133的轉速。如果第一成像模塊1332和第二成像模塊1336的鏡頭的視場角為θ,那么分隔數n為360°/θ,則所述拍攝單元133,包括第一成像模塊1332及第二成像模塊1336的轉速需滿足v≤f/n轉/秒,其中,f為成像頻率,也即每秒拍攝的幀數。本實施例中,當f=50 時,也就是說,v≤5θ/360轉/秒,v取整數。例如,θ=18°,n=20,v≤2轉/秒;θ=30°, n=12,v≤4轉/秒;θ=60°,n=6,v≤8轉/秒。所述相機鏡頭的視場角θ不同,所述拍攝單元133的轉速也不同。在旋轉的過程中拍攝單元133同時進行拍攝。首先,通過控制所述第二電機125調整全景掃描裝置中拍攝單元133的俯仰角,確定取景的范圍;然后,控制拍攝單元133做360度旋轉,獲得預定俯仰角角度下的全景圖像。
在拍攝的過程中,如果沒有第一振鏡鏡片1334和第二振鏡鏡片1338,由于拍攝單元133邊旋轉邊拍攝,拍攝效果一定會受很大影響,圖像會有拖尾的現象。
而本實用新型在第一成像模塊1332和第二成像模塊1336前分別設置了第一振鏡鏡片1334和第二振鏡鏡片1338,從被拍攝物體出射的紅外線透過紅外線視窗1323入射至所述第一振鏡鏡片1334,經過該第一振鏡鏡片1334的反射入射至第一成像模塊1332的鏡頭,從被拍攝物體反射的可見光透過可見光視窗 1324入射至所述第二振鏡鏡片1338,經過該第二振鏡鏡片1338的反射后入射至第二成像模塊1336的鏡頭。該第一振鏡鏡片1334和第二振鏡鏡片1338在第一電機124的驅動下以一定的速度旋轉,同時通過控制所述第一振鏡電機1335 和第二振鏡電機1339分別控制第一振鏡鏡片1334和第二振鏡鏡片1338以一定的角速度振動。
在拍攝一張照片時,可控制所述第一振鏡鏡片1334以一定的角速度反向旋轉,以補償所述被拍攝物體的像在所述第一成像模塊1332的面陣圖像傳感器上的運動,使被拍攝物體在所述第一成像模塊1332的面陣圖像傳感器上的像是靜止的;以及控制所述第二振鏡鏡片1338以一定的角速度反向旋轉,以補償所述被拍攝物體的像在所述第二成像模塊1336的面陣圖像傳感器上的運動,使被拍攝物體在所述第二成像模塊1336的面陣圖像傳感器上的像是靜止的;即,所述第一振鏡鏡片1334和第二振鏡鏡片1338的反向旋轉運動補償了被拍攝物體的像在所述面陣圖像傳感器上的運動,使被拍攝物體在所述面陣圖像傳感器上的像是靜止的。所以,在所述第一成像模塊1332和第二成像模塊1336的面陣圖像傳感器上的成像質量較優(yōu),不會有拖尾的現象。在該張照片拍攝結束后,分別控制所述第一振鏡鏡片1334和第二振鏡鏡片1338快速旋轉到各自的初始位置。
在本實施例中,所述第一成像模塊1332和第二成像模塊1336的鏡頭的視場角θ為18度,那么,分隔數n為20,也就是說,所述拍攝單元133需要拍攝 20張照片以完成全景拍攝。通過控制所述第一電機124使全景掃描裝置中拍攝單元133的轉速為1轉/秒,相當于以360度/秒的角速度旋轉。在拍攝過程中,分別控制所述第一振鏡鏡片1334和第二振鏡鏡片1338以180度/秒的角速度反向旋轉,即所述第一振鏡鏡片1334及第二振鏡鏡片1338的旋轉角速度為所述第一電機124旋轉角速度的二分之一,以補償被拍攝物體的像在所述面陣圖像傳感器上的運動,使被拍攝物體在所述面陣圖像傳感器上的像是靜止的。拍攝結束后,分別控制所述第一振鏡鏡片1334和第二振鏡鏡片1338快速旋轉到各自的初始位置。之后通過控制軟件將所述第一成像模塊1332的面陣圖像傳感器上的圖像和第二成像模塊1336的面陣圖像傳感器上的圖像合成一個圖像,然后將這20張圖像通過軟件合成一個影像資料,即實現了360度的全景拍攝。
可以理解,通過設置第一振鏡鏡片1334、第二振鏡鏡片1338與第一成像模塊1332、第二成像模塊1336之間的光學位置關系,例如使所述第一振鏡鏡片 1334平行于第二振鏡鏡片1338,則所述第一成像模塊1332與可將光成像模塊 1336也可用于分別獲取相對視角內的圖像,即所述第一成像模塊1332的取像區(qū)域與所述第二成像模塊1336的取像區(qū)域相反,從而使得所述全景掃描裝置10 每旋轉180度,即可獲得360度內的圖像。也就是說,所述全景掃描裝置10每旋轉180度時,所述第一成像模塊1332獲取的圖像與所述第二成像模塊1336 獲取的圖像經過拼合后即能夠得到全景圖像,從而能夠進一步提高所述全景掃描裝置10獲取全景圖像的頻率,減少監(jiān)控盲區(qū)出現的幾率。
本實施例的全景掃描裝置10在進行凝視時,由于所述第一成像模塊1332 和第二成像模塊1336采用的是面陣圖像傳感器,所以第一振鏡鏡片1334和第二振鏡鏡片1338不需要運動,保持靜止即可,從而能夠得到高辨識度的圖像。
所述的全景掃描裝置10,由于具有紅外線視窗、可見光視窗以及紅外成像模塊和可見光成像模塊,該紅外成像模塊和可見光成像模塊可以360度旋轉,所以該全景掃描裝置可以實現24小時全天候的360度的全景拍攝;進一步,該全景掃描裝置僅采用一個紅外成像模塊,所以成本較低。另外,通過在該全景掃描裝置設置所述第一振鏡和第二振鏡,在全景掃描的拍攝過程中,該第一振鏡和第二振鏡以一定的角速度反向旋轉,該反向旋轉補償了被拍攝物體的像在所述面陣圖像傳感器上的運動,使被拍攝物體在所述面陣圖像傳感器上的像是靜止的。所以,通過該全景掃描裝置拍攝的圖像質量較優(yōu),不會有拖尾的現象,極大的提高的監(jiān)控圖像的識別精度。
另外,在凝視的過程中,由于所述紅外成像模塊和可見光成像模塊均采用的是面陣圖像傳感器,因此所述第一振鏡及第二振鏡不需要運動,保持靜止即可獲得高精度的圖像。
請一并參閱圖12,本實用新型第二實施例提供一種全景掃描裝置20包括底座11、旋轉平臺12以及成像機構13。所述旋轉平臺12設置于所述底座11,所述成像機構13設置于所述旋轉平臺12,所述旋轉平臺12和成像機構13相對于所述底座11可以旋轉。
本實用新型第二實施例提供的全景掃描裝置20與第一實施例提供的全景掃描裝置10結構基本相同,其不同在于,所述成像機構13中的拍攝單元133僅包括支撐板1331、第一成像模塊1332及第一振鏡單元1333。所述第一振鏡單元1333包括第一振鏡鏡片1334和第一振鏡電機1335,所述第一振鏡鏡片1334 在第一振鏡電機1335的驅動下,可以在正負10度的角度范圍內振動。進一步,所述第一振鏡鏡片1334的旋轉方向與所述第一成像模塊1332的旋轉方向相反,以補償所述被拍攝物體的像在所述第一成像模塊1332的面陣圖像傳感器上的運動,使被拍攝物體在所述第一成像模塊1332的面陣圖像傳感器上的像是靜止的,進而提高了監(jiān)控圖像的識別精度。相對于第一實施例提供的全景掃描裝置10,本實用新型第二實施例提供的全景掃描裝置20用于對物體發(fā)出的熱輻射進行紅外成像,形成全景圖像。
請一并參閱圖13,本實用新型第三實施例提供一種全景掃描裝置30包括底座11、旋轉平臺12以及成像機構13。所述旋轉平臺12設置于所述底座11,所述成像機構13設置于所述旋轉平臺12,所述旋轉平臺12和成像機構13相對于所述底座11可以旋轉。
本實用新型第三實施例提供的全景掃描裝置30,與第一實施例提供的全景掃描裝置10結構基本相同,其不同在于,所述成像機構13中的拍攝單元133 僅包括支撐板1331、第二成像模塊1336及第二振鏡單元1337。所述第二振鏡單元1337包括第二振鏡鏡片1338及第二振鏡電機1339,所述第二振鏡鏡片1338 在第二振鏡電機1339的驅動下,可以在正負10度的角度范圍內振動。另外,在進行拍攝時,所述第二振鏡鏡片1338的旋轉方向與所述第二成像模塊1336 的旋轉方向相反,以補償所述被拍攝物體的像在所述第二成像模塊1336的面陣圖像傳感器上的運動,使被拍攝物體在所述第二成像模塊1336的面陣圖像傳感器上的像是靜止的,進而提高了監(jiān)控圖像的識別精度。相對于第一實施例提供的全景掃描裝置10,本實用新型第三實施例提供的全景掃描裝置20用于對物體發(fā)出或反射的可見光進行成像,形成全景圖像。
所述的全景掃描裝置30具有以下有益效果:
(1)有旋轉平臺及配套振鏡單元同步機構,可實現高速走停;
(2)該全景掃描裝置可僅采用一套成像模塊即可全景掃描,通過(1)高速旋轉掃描從而實現高頻的360度全景監(jiān)控,成本較低;
(3)通過設置紅外成像模塊與可見光成像模塊,該紅外成像模塊和可見光成像模塊可以同步旋轉,所以該全景掃描裝置可以實現全天候的360度的全景拍攝,且較單個全時鏡頭分辨率和監(jiān)控能力更強。
請一并參閱圖14,本實用新型第四實施例進一步提供一種全景掃描監(jiān)控系統(tǒng)100,所述全景掃描監(jiān)控系統(tǒng)100包括全景掃描模塊110、驅動控制模塊120、通訊模塊130、信息處理模塊140及圖像顯示模塊150電連接。所述全景掃描模塊110用于監(jiān)控及獲取全景圖像,并將獲得的圖像通過通訊模組120傳輸給信號處理模塊130進行處理;所述驅動控制模塊120用于接收信號處理模塊130 發(fā)出的指令,并根據指令驅動全景掃描模塊110進行拍攝掃描;所述信號處理模塊130用于向驅動控制模塊120發(fā)送控制指令,并對獲取的圖像數據進行處理,將處理后的圖像通過圖像顯示模塊140顯示。
所述全景掃描模塊110可包括所述全景掃描裝置10,用于獲取監(jiān)控圖像及掃描圖像。所述驅動控制模塊120根據信號處理模塊130發(fā)出的控制指令,驅動所述全景掃描裝置10進行圖像拍攝以及全景掃描,以獲得不同角度的圖像及靜態(tài)圖。具體的,所述驅動控制模塊120可控制全景掃描裝置10中所述第一電機124、第二電機125、第一振鏡電機1335及第二振鏡電機1339的啟停,從而控制旋轉平臺12、成像機構13、第一振鏡鏡片1334及第二振鏡鏡片1338的旋轉,以獲得不同角度的圖像。進一步,在拍攝時,所述驅動控制模塊120可控制第一振鏡鏡片1334及第二振鏡鏡片1338與旋轉平臺12的旋轉方向相反,以補償所述被拍攝物體的像在第一成像模塊1332及第二成像模塊1336中的運動,使被拍攝物體在所述第一成像模塊1332及第二成像模塊1336的面陣圖像傳感器上的像是靜止的,從而提高了獲得的全景圖像的識別精度。
可以理解,當所述全景掃描裝置10用于獲取固定視角的景象時,所述驅動控制模塊120可為一可選結構。此時所述全景掃描裝置10可處于固定的角度,以對某些特定的區(qū)域進行持續(xù)的監(jiān)控。
所述通訊模塊130用于將全景掃描裝置10獲取的圖像信息傳輸給信息處理模塊140進行處理。所述通訊模塊130可包括有線通信模塊或無線通訊模塊,以適用于不同的傳輸介質,如光纖、網線、電纜等有線介質,以及載波等無線介質。
所述信息處理模塊140用于根據需求向驅動控制模塊120發(fā)出驅動指令,以對不同的角度進行監(jiān)控及進行全景掃描,并且對通訊模塊130傳回的圖像信息進行處理,以獲得不同角度的圖像以及全景圖。具體的,所述信息處理模塊 140可包括驅動單元以及圖像處理單元,所述驅動單元用于驅動對第一成像模塊 1332及第二成像模塊1336獲取同一角度的可見光圖像及紅外圖像,所述圖像處理單元用于對獲得的紅外圖像及可見光圖像進行解析、拼接、融合等處理,以獲得不同時段相同背景下的圖像。具體的,由于所述紅外成模塊1332與第二成像模塊1336的視角基本相同,因此所獲取的紅外圖像及可見光圖像可通過所述圖像處理單元進行拼合,從而在光線不足的情況下,例如夜晚,依然可以將獲得的紅外目標圖像,融合入白天在可見光充足的情況下在相同角度獲得的可見光圖像中,顯示出來,從而提高了所述全景掃描監(jiān)控系統(tǒng)100對環(huán)境的適應性。
所述圖像顯示模塊140用于對全景掃描裝置110獲取的圖像進行顯示,通過圖像顯示模塊140可實時監(jiān)控全景掃描裝置110對周邊掃描所獲取的圖像。
可以理解,上述全景掃描模塊還可為其他全景掃描裝置,可以根據實際需要進行不同的選擇、組合,以達到不同的監(jiān)控效果。
另外,本領域技術人員還可以在本實用新型精神內做其它變化,這些依據本實用新型精神所做的變化,都應包含在本實用新型所要求保護的范圍內。