360度環(huán)場實(shí)時(shí)顯像裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種360度環(huán)場實(shí)時(shí)顯像裝置，包含：一廣角攝像裝置，該廣角攝像裝置具有一攝像鏡頭，該攝像鏡頭的攝像角度至少可形成一360度的環(huán)圈，該環(huán)圈具有一定之寬度；該攝像鏡頭其結(jié)構(gòu)形狀略似一個(gè)半球體，其截面弧度大于180度；一透鏡組用于得到適當(dāng)?shù)钠叫泄猓灰还鈧鞲衅鹘邮諄碜栽撏哥R組的光轉(zhuǎn)換成平面上不同畫素點(diǎn)的電流強(qiáng)度，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字訊號。一信號處理器連接該內(nèi)存，該信號處理器讀取該內(nèi)存中攝取的360度環(huán)場影像，并分別對這360度環(huán)場影像進(jìn)行影像校正，以將原以被鏡頭扭曲的影像還原成接近實(shí)體的影像。經(jīng)過上述處理之后可以得到一360度的環(huán)場影像，就如同觀視者站在該攝像鏡頭的中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)360度所看到的影像。
【專利說明】360度環(huán)場實(shí)時(shí)顯像裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明系有關(guān)于影像處理，尤其是一種360度環(huán)場實(shí)時(shí)顯像裝置。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]一般環(huán)場影像在保全監(jiān)視系統(tǒng)或周遭環(huán)境影像記錄上已有相當(dāng)普遍的使用性，系因?yàn)榄h(huán)場攝影可以使得觀視者不會(huì)受到觀看角度的限制，而可了解整個(gè)周遭的情況，較常使用的例子如保全或網(wǎng)絡(luò)看屋，在這些例子中環(huán)場攝影可以輔助觀看者了解實(shí)際的狀況，而不會(huì)受到攝像角度的蒙騙，所以環(huán)場攝影的使用越來越廣。 [0004]在現(xiàn)有技術(shù)中已存在多種環(huán)場攝影方式，如使用單一鏡頭再配合鏡頭的旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)方式可為一般相機(jī)鏡頭配合手部動(dòng)作旋轉(zhuǎn)相機(jī)做環(huán)繞攝影，或利用機(jī)械輔助裝置來旋轉(zhuǎn)廣角鏡頭達(dá)到環(huán)場攝影的目的，但無論是用手動(dòng)或機(jī)械輔助皆需配合旋動(dòng)鏡頭的動(dòng)作，無法實(shí)時(shí)就達(dá)到360度環(huán)場攝影的目的，而且因?yàn)檩o助裝置運(yùn)動(dòng)上的穩(wěn)定性問題也可能造成影像的偏移與失真，且機(jī)械輔助裝置將使得整體結(jié)構(gòu)更為笨重復(fù)雜造成實(shí)施上的不便。
[0005]也有些環(huán)場攝影方式系使用360度超廣角的鏡頭在觀視點(diǎn)上方攝錄像像，此方式往往使得攝入影像產(chǎn)生極大扭曲，尤其是影像深度，所以觀視者實(shí)際上無法產(chǎn)生正確的空間深度感，不符合人類觀察對象的習(xí)慣，再者在大部分的情況下需將鏡頭置于觀視區(qū)域的上方是有困難的。
[0006]故本案希望提出一種嶄新的360度環(huán)場攝影裝置，以解決先前技術(shù)上的缺陷，提供一更為快速簡便之方式就能達(dá)到360度環(huán)場攝影的目的。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]所以本發(fā)明的目的系為解決上述現(xiàn)有技術(shù)上的問題，本發(fā)明中提出一種360度環(huán)場實(shí)時(shí)顯像裝置，其優(yōu)點(diǎn)為利用360度的攝影機(jī)，實(shí)時(shí)攝入環(huán)場的影像，因?yàn)榇藨?yīng)用此一攝像鏡頭所得到的影像不需要拼接，所以影像在空間上是完全連續(xù)的，不會(huì)有空間位移的失真。再者此應(yīng)用一攝像鏡頭，整體成本較低，訊號處理也較為容易。因?yàn)闉閷?shí)時(shí)攝錄所以對于影片制做時(shí)可快速擷取不同時(shí)段的影像且不會(huì)失真，傳統(tǒng)上以機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)方式制做環(huán)場影像并不適合使用在影片的制做上。本案并不需要旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所以具有成本優(yōu)勢。
[0009]為達(dá)到上述目的本發(fā)明中提出一種360度環(huán)場實(shí)時(shí)顯像裝置，包含:
一廣角攝像裝置，該廣角攝像裝置具有一攝像鏡頭，該攝像鏡頭用于攝入位在該廣角攝像裝置周圍的360度環(huán)場影像，該攝像鏡頭的攝像角度至少可形成一 360度的環(huán)圈，該環(huán)圈具有一定之寬度；
一透鏡組用于將該攝像鏡頭所攝入的影像進(jìn)行光學(xué)影像處理，以得到適當(dāng)?shù)钠叫泄猓灰还鈧鞲衅鹘邮諄碜栽撏哥R組的光并將對應(yīng)空間的光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成平面上不同畫素點(diǎn)的電流強(qiáng)度，并應(yīng)用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字訊號； 一內(nèi)存連接該光傳感器，該內(nèi)存用于儲存本案所需要的各種數(shù)據(jù)，其中由該光傳感器所得到的影像儲存在該內(nèi)存中；
一信號處理器連接該內(nèi)存，該信號處理器執(zhí)行本案所需要的運(yùn)算及信號處理；
其中該信號處理器讀取該內(nèi)存中攝取的360度環(huán)場影像，并分別對這360度環(huán)場影像進(jìn)行影像校正，以將原已被鏡頭扭曲的影像還原成接近實(shí)體的影像。
[0010]進(jìn)一步的，所述的360度的環(huán)圈位在同一水平準(zhǔn)面。
[0011]更進(jìn)一步的，所述的攝像鏡頭其結(jié)構(gòu)形狀略似一個(gè)半球體，該半球體系由一完整球體中切割而出，該半球體之球心即為該完整球體之球心。
[0012]進(jìn)一步的,其中通過該攝像鏡頭之球心的截面其弧度(rad)大于I Jirad(180度)。
[0013]進(jìn)一步的，其中由該光傳感器所得到的影像儲存在該內(nèi)存中并登記各攝入影像的時(shí)序。
[0014]進(jìn)一步的，其中該信號處理器進(jìn)行下列的校正處理:
從輸入的影像中截取一 360度環(huán)場影像，該360度環(huán)場影像可被規(guī)范在同一平面上，而且對應(yīng)每一角度的兩邊均取適當(dāng)?shù)膶挾龋?br> 因?yàn)樵摂z像鏡頭為曲面，所以所攝入的影像實(shí)際上會(huì)受到該曲面的扭曲，與人眼的視像有很大的差異，所以依據(jù)該曲面的扭曲情況對該截取的360度環(huán)場影像進(jìn)行校正，以得到同于人眼的視像。
[0015]更進(jìn)一步的，其中將下一時(shí)段中的360度環(huán)場影像輸入該信號處理器進(jìn)行同樣的處理，重復(fù)此一程序，如此可得到連續(xù)的影像。
[0016]進(jìn)一步的，所述的360度環(huán)場實(shí)時(shí)顯像裝置，尚包含一輸出裝置，連接該內(nèi)存及該信號處理器，可因外部的指令，將內(nèi)存中的影像輸出到外部機(jī)構(gòu)。
[0017]進(jìn)一步的，所述的360度環(huán)場實(shí)時(shí)顯像裝置，尚包含一顯示裝置連接該內(nèi)存及該信號處理器，可因外部的指令顯示該內(nèi)存中儲存的影像，可以單一影像或連續(xù)影片的方式顯不O
[0018]由下文的說明可更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及其優(yōu)點(diǎn)，閱讀時(shí)并請參考附圖。
[0019]【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1顯示本案之?dāng)z像鏡頭結(jié)構(gòu)立體圖。
[0021]圖2顯示本案之?dāng)z像鏡頭結(jié)構(gòu)底視圖。
[0022]圖3顯示本案之?dāng)z像鏡頭結(jié)構(gòu)截面圖。
[0023]圖4顯示本案之?dāng)z像鏡頭立體截面圖。
[0024]圖5顯示本案之?dāng)z像鏡頭其攝像角度形成一 360度的環(huán)圈。
[0025]圖6顯示本案之結(jié)構(gòu)組件方塊圖。
[0026]圖7顯示本案之操作步驟圖。
[0027]實(shí)施例
[0028]茲謹(jǐn)就本案的結(jié)構(gòu)組成，及所能產(chǎn)生的功效與優(yōu)點(diǎn)，配合圖式，舉本案之一較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如下。
[0029]請參考圖1至圖7所示，顯示本發(fā)明之360度環(huán)場實(shí)時(shí)顯像裝置，包含下列組件: 一廣角攝像裝置10，該廣角攝像裝置10具有一攝像鏡頭15，該攝像鏡頭15用于攝入
位在該廣角攝像裝置10周圍360度的影像(步驟310)，該攝像鏡頭15的攝像角度至少可形成一 360度的環(huán)圈100，該環(huán)圈100具有一定之寬度。較佳者該360度的環(huán)圈100位在同一水平準(zhǔn)面。如圖5所示，在本實(shí)施例中以圖1中所示之接近半球的攝像鏡頭15作為說明用。其中該攝像鏡頭15其結(jié)構(gòu)形狀略似一個(gè)半球體，該半球體系由一完整球體中切割而出，該半球體之球心150即為該完整球體之球心150，較佳者通過球心150之截面其弧度(rad)大于 l3irad(180 度)，如 1.055 n rad (190 度)，如圖 3 及圖 4 所示。
[0030]一透鏡組16用于將該攝像鏡頭15所攝入的影像進(jìn)行光學(xué)影像處理，以得到適當(dāng)?shù)钠叫泄狻?br> [0031]一光傳感器17接收來自該透鏡組16的光并將對應(yīng)空間的光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成平面上不同畫素點(diǎn)的電流強(qiáng)度，并應(yīng)用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字訊號。
[0032]因?yàn)樵摂z像鏡頭15所攝入的影像均是從觀視點(diǎn)向外環(huán)繞360度的影像，其中該攝像裝置10所攝錄的影像為經(jīng)過鏡面扭曲的影像，必須經(jīng)過適當(dāng)?shù)挠跋裉幚聿拍軌虻玫脚c實(shí)際影像接近的畫面。
[0033]一內(nèi)存20連接該光傳感器17，該內(nèi)存20用于儲存本案所需要的各種數(shù)據(jù)，其中由該光傳感器17所得到的影像儲存在該內(nèi)存20中，必要時(shí)并登記各攝入影像的時(shí)序(步驟320)。
[0034]一信號處理器30連接該內(nèi)存20，該信號處理器30執(zhí)行本案所需要的運(yùn)算及信號處理。
[0035]其中該信號處理器30，依時(shí)序讀取該內(nèi)存20中攝取的360度環(huán)場影像，并分別對這360度環(huán)場影像進(jìn)行影像校正，以將原以被鏡頭扭曲的影像還原成接近實(shí)體的影像(步驟 330)。
[0036]該信號處理器30進(jìn)行下列的校正處理:
從輸入的影像中截取一 360度的環(huán)場影像，較佳者該360度的環(huán)場影像可被規(guī)范在同一平面上，而且對應(yīng)每一角度的兩邊均取適當(dāng)?shù)膶挾取?br> [0037]因?yàn)樵摂z像鏡頭15為曲面，所以所攝入的影像實(shí)際上會(huì)受到該曲面的扭曲，與人眼的視像有很大的差異，所以依據(jù)該曲面的扭曲情況對該截取的360度的環(huán)場影像進(jìn)行校正。以得到同于人眼的視像。
[0038]因此經(jīng)過上述處理之后可以得到一 360度的環(huán)場影像，就如同觀視者站在該攝像鏡頭15的中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)360度所看到的影像一般。
[0039]當(dāng)完成同一時(shí)段之校正后將該影像存回內(nèi)存20的校正影像區(qū)，并記憶其時(shí)序。如需要在將下一時(shí)段中的360度環(huán)場影像輸入處理器30進(jìn)行同樣的處理。如此可得到連續(xù)的影像(步驟340)。
[0040]一輸出裝置50，連接該內(nèi)存20及處理器30，可因外部的指令，將內(nèi)存中20的影像輸出到外部機(jī)構(gòu)(步驟350)。
[0041]一顯示裝置40連接該內(nèi)存20及處理器30，可因外部的指令顯示內(nèi)存20中儲存的影像，可以單一影像或連續(xù)影片的方式顯示(步驟400)。[0042]本案的優(yōu)點(diǎn)為利用360度的攝影機(jī)，實(shí)時(shí)攝入環(huán)場的影像，因?yàn)榇藨?yīng)用此一攝像鏡頭所得到的影像不需要拼接，所以影像在空間上是完全連續(xù)的，不會(huì)有空間位移的失真。再者此應(yīng)用一攝像鏡頭，整體成本較低，訊號處理也較為容易。因?yàn)闉閷?shí)時(shí)攝錄所以對于影片制做時(shí)可快速擷取不同時(shí)段的影像且不會(huì)失真，傳統(tǒng)上以機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)方式制做環(huán)場影像并不適合使用在影片的制做上。本案并不需要旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所以具有成本優(yōu)勢。
[0043]綜上所述，本案人性化之體貼設(shè)計(jì)，相當(dāng)符合實(shí)際需求。其具體改進(jìn)現(xiàn)有缺失，相較于現(xiàn)有技術(shù)明顯具有突破性之進(jìn)步優(yōu)點(diǎn)，確實(shí)具有功效之增進(jìn)，且非易于達(dá)成。本案未曾公開或揭露于國內(nèi)與國外之文獻(xiàn)與市場上，已符合專利法規(guī)定。
[0044]上列詳細(xì)說明系針對本發(fā)明之一可行實(shí)施例之具體說明，惟該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明之專利范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所為之等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案之專利范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種360度環(huán)場實(shí)時(shí)顯像裝置,包含: 一廣角攝像裝置，該廣角攝像裝置具有一攝像鏡頭，該攝像鏡頭用于攝入位在該廣角攝像裝置周圍的360度環(huán)場影像，該攝像鏡頭的攝像角度至少可形成一 360度的環(huán)圈，該環(huán)圈具有一定之寬度； 一透鏡組用于將該攝像鏡頭所攝入的影像進(jìn)行光學(xué)影像處理，以得到適當(dāng)?shù)钠叫泄猓? 一光傳感器接收來自該透鏡組的光并將對應(yīng)空間的光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成平面上不同畫素點(diǎn)的電流強(qiáng)度，并應(yīng)用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字訊號； 一內(nèi)存連接該光傳感器，該內(nèi)存用于儲存本案所需要的各種數(shù)據(jù)，其中由該光傳感器所得到的影像儲存在該內(nèi)存中； 一信號處理器連接該內(nèi)存，該信號處理器執(zhí)行本案所需要的運(yùn)算及信號處理； 其中該信號處理器讀取該內(nèi)存中攝取的360度環(huán)場影像，并分別對這360度環(huán)場影像進(jìn)行影像校正，以將原已被鏡頭扭曲的影像還原成接近實(shí)體的影像。
2.如權(quán)利要求1所述的360度環(huán)場實(shí)時(shí)顯像裝置，其中所述的360度的環(huán)圈位在同一水平準(zhǔn)面。
3.如權(quán)利要求2所述的360度環(huán)場實(shí)時(shí)顯像裝置，其中所述的攝像鏡頭其結(jié)構(gòu)形狀略似一個(gè)半球體，該半球體系由一完整球體中切割而出，該半球體之球心即為該完整球體之球心。
4.如權(quán)利要求1所述的360度環(huán)場實(shí)時(shí)顯像裝置，其中通過該攝像鏡頭之球心的截面其弧度(rad)大于I rad (180度)。
5.如權(quán)利要求1所述的360度環(huán)場實(shí)時(shí)顯像裝置，其中由該光傳感器所得到的影像儲存在該內(nèi)存中并登記各攝入影像的時(shí)序。
6.如權(quán)利要求1所述的360度環(huán)場實(shí)時(shí)顯像裝置，其中該信號處理器進(jìn)行下列的校正處理: 從輸入的影像中截取一 360度環(huán)場影像，該360度環(huán)場影像可被規(guī)范在同一平面上，而且對應(yīng)每一角度的兩邊均取適當(dāng)?shù)膶挾取?br> 7.如權(quán)利要求6所述的360度環(huán)場實(shí)時(shí)顯像裝置，其中將下一時(shí)段中的360度環(huán)場影像輸入該信號處理器進(jìn)行同樣的處理，重復(fù)此一程序，如此可得到連續(xù)的影像。
8.如權(quán)利要求1所述的360度環(huán)場實(shí)時(shí)顯像裝置，還包含一輸出裝置，連接該內(nèi)存及該信號處理器，可因外部的指令，將內(nèi)存中的影像輸出到外部機(jī)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1所述的360度環(huán)場實(shí)時(shí)顯像裝置，還包含一顯示裝置連接該內(nèi)存及該信號處理器，可因外部的指令顯示該內(nèi)存中儲存的影像，可以單一影像或連續(xù)影片的方式顯不O
【文檔編號】H04N5/225GK104010119SQ201410198437
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】沈平 申請人:深圳奇沃智聯(lián)科技有限公司