CN101783883B - 共光心摄像中的调整方法和共光心摄像系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种共光心摄像中的调整方法和共光心摄像系统，涉及视频处理技术，能够在精细调整摄像机拍摄方向以使摄像机视角边缘对齐以及调整Sensor拍摄方位的同时，保证摄像机光心的位置不变，容易调整、便于操作，且所采用的设备体积小，系统成本低。本发明实施例提供的共光心摄像中的调整方法包括：将同心万向节设置在摄像机芯外壳和支架之间，以使摄像机芯和支架通过所述同心万向节相连接，所述同心万向节的旋转中心与所述摄像机芯的实际光心重合；通过转动所述同心万向节调整所述摄像机芯，以对共光心摄像进行调整。本发明实施例适用于进行共光心摄像的场合。

Description

共光心摄像中的调整方法和共光心摄像系统

技术领域

本发明涉及视频处理技术，尤其涉及一种共光心摄像中的调整方法和共光心摄像系统。

背景技术

随着视频处理技术的发展，视频图像从SDTV发展到HDTV，计算机图像从VGA发展到UXGA，面阵图像传感器也从几十万像素发展到几百万像素。图像分辨率在不断提高，镜头视角也在不断地提升。

然而，技术的发展仍旧赶不上人们对高分辨率宽视角图像的需求。并且，视角越大，图像的几何失真也越大。所以，近半个多世纪以来，如何利用已有分辨率的图像传感和视角不大的无几何失真镜头，拼接出更高分辨率和更大视角无几何失真的活动或静止图像，一直是视频处理技术的热点之一。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

针对图像拼接过程中，相邻摄像机的视角边缘存在偏差，且各个图像传感器(Sensor)的拍摄方位无法保证一致的问题，现有技术给出的调整摄像机光心位置和Sensor拍摄方位的方法，采用的设备体积过大，成本过高；且操作的方法非常复杂，尤其是在调整Sensor拍摄方位的时候，光心也会随之移动，导致调整操作异常困难。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的实施例提供了一种共光心摄像中的调整方法和共光心摄像系统。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供的一种共光心摄像中的调整方法包括：

将同心万向节设置在摄像机芯外壳和支架之间，以使摄像机芯和支架通过所述同心万向节相连接，所述同心万向节的旋转中心与所述摄像机芯的实际光心重合；

通过转动所述同心万向节调整所述摄像机芯，以对共光心摄像进行调整。

本发明实施例还提供了一种共光心摄像系统，该系统包括至少一个摄像机芯，其中，在摄像机芯外壳和支架之间连接有同心万向节，所述同心万向节的旋转中心与所述摄像机芯的实际光心重合；

所述同心万向节，用于通过自身的转动调整所述摄像机芯，以对共光心摄像进行调整。

本发明实施例的技术方案，在摄像机芯外壳和支架之间设置同心万向节，使同心万向节的旋转中心与摄像机芯的实际光心重合，通过转动同心万向节调整摄像机芯以对共光心摄像进行调整。本发明实施例能够在精细地调整摄像机拍摄方向以使摄像机视角边缘对齐以及调整Sensor拍摄方位的同时，保证摄像机光心的位置不变，容易调整、便于操作，且所采用的设备体积小，系统成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的共光心摄像中的调整方法流程示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种共光心反光结构纵切面的示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种共光心反光结构横切面的示意图；

图4为本发明实施例二提供的采用球腰制动万向节时的顶视图；

图5为本发明实施例二提供的采用球腰制动万向节时的侧剖视图；

图6为本发明实施例二提供的采用球顶制动万向节时的侧剖视图；

图7为本发明实施例二提供的采用三轴旋转万向节时的示意图；

图8a和图8b为本发明实施例二提供的共光心摄像中的调整方法的实验结果对比图，图8a为未采用本发明实施例的技术方案时得到的原始图像；图8b为采用本发明实施例提供的技术方案处理后得到的图像；

图9为本发明实施例三提供的共光心摄像系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例一提供的共光心摄像中的调整方法，如图1所示，包括：

步骤11：将同心万向节设置在摄像机芯外壳和支架之间，以使摄像机芯和支架通过所述同心万向节相连接，所述同心万向节的旋转中心与所述摄像机芯的实际光心重合；

步骤12：通过转动所述同心万向节调整所述摄像机芯，以对共光心摄像进行调整。

具体的，根据需要，可以采用不同结构的同心万向节，如球腰制动万向节、球顶制动万向节或三轴旋转万向节等。

由于同心万向节的内部是空心的，如球腰制动万向节内部的万向球芯是空心的，同心万向节的旋转中心在这个空心空间的中心处；而摄像机芯的实际光心是摄像机芯内部的一个固有位置，将摄像机芯安装在同心万向节内部空心空间的中心处，以使摄像机芯的实际光心位置与同心万向节的旋转中心位置重合。

为了进一步提高调整的精度和图像的效果，对经过同心万向节调整后输出的模拟视频信号，经过模数转换得到数字视频信号后，还可以进行数字信号处理。

本发明实施例的技术方案，在摄像机芯外壳和支架之间设置同心万向节，使同心万向节的旋转中心与摄像机芯的实际光心重合，通过转动同心万向节调整摄像机芯以对共光心摄像进行调整。本发明实施例能够在精细地调整摄像机拍摄方向以使摄像机视角边缘对齐以及调整Sensor拍摄方位的同时，保证摄像机光心的位置不变，容易调整、便于操作，且所采用的设备体积小，系统成本低。

下面对本发明实施例二提供的共光心摄像中的调整方法进行详细说明。

本发明实施例二提供的共光心摄像结构为共光心反光结构，如图2所示，本发明实施例的共光心反光结构里有N个同心万向节，N表示同心万向节的数量，各个摄像机芯分别通过相应的各同心万向节连接总体支架。同心万向节的旋转中心与对应的摄像机芯的实际光心重合，这样在调整摄像机芯的拍摄方向及Sensor方位时，摄像机芯的光心位置保持不变。

由于同心万向节的内部是空心的，如球腰制动万向节内部的万向球芯是空心的，同心万向节的旋转中心在这个空心空间的中心处；而摄像机芯的实际光心是摄像机芯内部的一个固有位置，将摄像机芯安装在同心万向节内部空心空间的中心处，以使摄像机芯的实际光心位置与同心万向节的旋转中心位置重合。

图2显示了本发明实施例提供的一种共光心反光结构纵切面的示意图。可以看出，共光心结构中的每个摄像机芯都具有一个实际光心，而经该实际光心射入摄像机芯的光线由反光镜面反射后在等效光心重合。N个反光镜面及N个摄像机芯之间的位置精度由总体支架(即支架)保证。图3显示了本发明实施例提供的一种共光心反光结构横切面的示意图，在该图中示出了共光心反光结构中包括多个摄像机芯的情况。

根据所采用的同心万向节的结构不同，如球腰制动万向节、球顶制动万向节或三轴旋转万向节等，本发明实施例提供下述至少三种的实现方式，下面分别进行说明。

方式一

这种方式下，本发明实施例采用球腰制动万向节，该球腰制动万向节万向球壳和万向球芯，通过将万向球壳的上球壳或下球壳固定在所述支架上，将万向球芯固定于所述摄像机芯外壳，以将同心万向节设置在摄像机芯外壳和支架之间。

参见图4和图5，图4显示了采用球腰制动万向节时的顶视图，图5显示了采用球腰制动万向节时的侧剖视图。球腰制动万向节包括一个万向球芯5和一个万向球壳，该万向球壳由上球壳51和下球壳52两部分组成，万向球芯5安装在万向球壳里，万向球芯5和万向球壳之间通过两者位于同一球面上的一个或多个球面片段(如图4中标记A所示的部分)连接。参见图4，图像传感器(Sensor)7设置于摄像机芯外壳6的顶部，但不局限于此，Sensor7也可以设置在摄像机芯外壳6的其它合适部位以使在通过同心万向节旋转摄像机芯外壳6时，能够对Sensor拍摄方位进行调整。

参见图5，所述万向球壳由上球壳51和下球壳52两部分组成，上球壳51和下球壳52的分界线在切面直径最大的位置，以使万向球芯5能够顺利地放进万向球壳。

图5中显示了将万向球壳的下球壳52的外侧固定于总体支架的顶部，万向球芯5的内侧固定于摄像机芯外壳6时的场景。但不局限于此，也可将下球壳52的外侧固定于总体支架的中部或下部，或者将上球壳51的外侧固定于总体支架的顶部、中部或下部。这种固定的方式可以为螺钉紧固、焊接或粘接以及其他合适的连接方式。

参见图5，上球壳51和下球壳52之间通过螺钉8紧固，利用上球壳51制动同心万向节。当松开上球壳51和下球壳52之间的紧固螺钉8时，万向球芯5可以在万向球壳内自由转动。当锁紧上球壳51和下球壳52之间的紧固螺钉8时，由于摩擦力的作用使万向球芯和万向球壳之间不能自由转动，即实现了制动。

可选的，所述支架和所述万向球壳为一体化制成，所述摄像机芯外壳6和所述万向球芯5为一体化制成，如直接在支架上加工出万向球壳，直接在摄像机芯外壳上加工出万向球芯5，以达到将同心万向节设置在摄像机芯外壳和支架之间的效果。

本发明实施例将万向球壳的上球壳的外侧或下球壳的外侧固定在支架的顶部、中部或下部，将万向球芯的内侧固定于摄像机芯外壳，该固定方式为螺钉紧固、焊接或粘接；或者，支架和万向球壳为一体化制成，摄像机芯外壳和万向球芯为一体化制成，并保证同心万向节旋转中心与摄像机芯实际光心重合，保证当调整摄像机芯的拍摄方向和Sensor拍摄方位时，摄像机芯的光心位置保持不变，从而以较低的成本、占用的较小的体积和简单的操作，使共光心摄像系统的相邻摄像机达到视角边缘对齐和Sensor拍摄方位一致的效果。

方式二

这种方式下，本发明实施例采用球顶制动万向节，该球顶制动万向节包括内球顶、外球顶和万向球壳，通过将内球顶或外球顶固定在所述的支架上，将万向球壳固定于所述摄像机芯外壳，以将同心万向节设置在摄像机芯外壳和支架之间。

参见图6，显示了采用球顶制动万向节时的侧剖视图。球顶制动万向节包括一个万向球壳603、一个内球顶602、一个外球顶601，万向球壳603的内侧固定在摄像机芯外壳605上。所述内球顶602安装在万向球壳603内球面，所述外球顶601安装在万向球壳603外球面；内球顶602和外球顶601之间用螺杆604连接。

图6中显示了将内球顶602的外侧固定于总体支架的顶部，万向球壳603的内侧固定于摄像机芯外壳605时的场景。但不局限于此，也可将内球顶602的外侧固定于总体支架的中部或下部，也可将外球顶601的外侧固定于总体支架的顶部、中部或下部。这种固定的方式可以为螺钉紧固、焊接或粘接以及其他合适的连接方式。

所述螺钉604穿过万向球壳603顶部的圆孔(图6中B所示部分)，该螺钉604可以固定于总体支架；当松开内球顶602和外球顶601之间的紧固螺钉604时，所述圆孔B与螺钉604之间的缝隙允许万向球壳603在内球顶602和外球顶601之间自由转动。当锁紧内球顶602和外球顶601之间的紧固螺钉604时，由于摩擦力的作用使外球顶601和万向球壳603之间不能自由转动，即实现了制动。

可选的，所述内球顶或外球顶与所述支架为一体化制成，所述万向球壳和所述摄像机芯外壳为一体化制成，如直接在支架上加工出内球顶或外球顶，直接在摄像机芯外壳上加工出万向球壳，以达到将同心万向节设置在摄像机芯外壳和支架之间的效果。

本发明实施例将内球顶的外侧或外球顶的外侧固定在所述支架的顶部、中部或下部，将万向球壳的内侧固定于所述摄像机芯外壳，所述固定方式为螺钉紧固、焊接或粘接；或者，所述内球顶或外球顶与所述支架为一体化制成，所述万向球壳和所述摄像机芯外壳为一体化制成；并保证同心万向节旋转中心与摄像机芯实际光心重合，保证当调整摄像机芯的拍摄方向和Sensor拍摄方位时，摄像机芯的光心位置保持不变，从而以较低的成本、占用的较小的体积和简单的操作，使共光心摄像系统的相邻摄像机达到视角边缘对齐和Sensor拍摄方位一致的效果

方式三

这种方式下，本发明实施例采用三轴旋转万向节，该三轴旋转万向节包括X转轴、Y转轴和Z法兰盘，通过将X转轴或Y转轴固定在所述的支架上，将Z法兰盘固定于所述摄像机芯外壳，以将同心万向节设置在摄像机芯外壳和支架之间。

如图7所示，三轴旋转万向节包括一个X托环701、一个Y托环702、一个Z法兰盘703。X托环701可以绕X转轴7011旋转，Y托环702可以绕Y转轴7021旋转，Z法兰盘703可以绕Z转轴(Z转轴垂直于纸面方向)旋转。在X转轴7011、Y转轴7021、Z转轴转动的位置设置锁紧螺钉用于制动(图中未示出)。

本发明实施例中X转轴7011、Y转轴7021、Z转轴互相垂直，各转轴的延长线相交于一点，该交点与摄像机芯的实际光心重合；Z法兰盘固定于摄像机芯外壳706，X转轴7011固定于总体支架，从而当调整摄像机芯的拍摄方向时，摄像机芯的光心位置保持不变。X转轴7011可以固定于总体支架的顶部，但不局限于此，X转轴7011也可以固定于总体支架的中部或下部，或者，将Y转轴7021固定于总体支架的顶部、中部或下部，这种固定的方式可以为螺钉紧固、焊接或粘接以及其他合适的连接方式。

可选的，X转轴7011或Y转轴7021与所述支架为一体化制成，Z法兰盘703和所述摄像机芯外壳706为一体化制成，如直接在支架上加工出X转轴7011或Y转轴7021，直接在摄像机芯外壳706上加工出Z法兰盘703，以达到将同心万向节设置在摄像机芯外壳和支架之间的效果。

可以理解，在具有多个摄像机芯的共光心摄像系统中，对各个摄像机芯可以采用相同的结构的同心万向节，也可以采用不同结构的同心万向节。调整各个同心万向节时，可以单个分别进行调节，也可以利用一个同步调整装置，同时调整多个或者全部的同心万向节，使多个或者全部的摄像机芯同步上下移动或旋转，获得更精确的共光心位置。

进一步的，在通过转动所述同心万向节调整所述摄像机芯之后，还可以包括：将来自摄像机芯的图像的模拟视频信号转化为数字视频信号；利用数字信号处理算法，对所述图像的数字视频信号进行处理，例如，对所述图像进行旋转、透视变换和切边处理，以及对所述旋转、透视变换和切边处理后的图像进行缩放、平移和裁剪处理，从而调整所述图像。

例如，本发明实施例提供的一种对转换后的数字视频信号处理的方法，具体包括如下处理：

首先估算出多个摄像机的内部参数和摄像机之间的位置参数，然后利用估算出的位置参数通过算法将多摄像机图像对齐，消除重叠区域，并进行边缘融合、视差去除等处理，获得一个高分辨率的全景图像。

根据射影几何原理，空间中的三维点投影到摄像机成像平面上的变换关系为：

x＝K[R|t]X           (1)

$K=\left[\begin{array}{ccc}{f}_x& s& u_0\\ 0& f_y& v_0\\ 0& 0& 1\end{array}\right]---\left(2\right)$

其中，x为平面坐标的齐次表示；X为世界坐标系的齐次表示；f_x和f_y为水平和垂直方向上的等效焦距；s为图像的畸变系数；u₀，v₀为图像主点坐标。R为摄像机的旋转矩阵，t为摄像机平移向量。其中，K称为摄像机的内参，R和t称为摄像机的外参。对于两个摄像机拍摄的或一个摄像机在不同位置拍摄的具有重叠区域的多个图像，空间中的一个点两个图像上的成像关系为：

x₁＝H₀₁x₀           (3)

其中，H为一个3×3的矩阵，自由度为8，其代表了两个成像平面之间的变换关系，称之为单应性矩阵。对于只有旋转运动的纯旋转摄像机系统或共光心摄像机系统，H可以表示为：

$H_{01}=K_1{R}_1{R}_0^{-1}{K}_0^{-1}---\left(4\right)$

由此，可以通过特征点提取算法，例如，SIFT(Scale-invariant featuretransform，尺度不变性变换)算法，在重叠区域进行特征点提取，找到多个特征点，建立特征点之间的匹配关系，利用(3)建立多个方程组，通过迭代优化算法求出两个图像之间的单应性矩阵H。对两个图像先进行旋转/透视变换/切边等处理，然后利用求出的H通过坐标变换等计算，执行缩放/平移/裁剪等处理，将两个图像合成到一起，将重叠区域的像素对齐。

本发明实施例提供一种简单易行的方法，在精细地调整摄像机拍摄方向以使摄像机视角边缘对齐以及调整Sensor拍摄方位的同时，保证共光心摄像系统中每个摄像机光心位置保持不变，从而以较低的成本、占用的较小的体积和简单的操作，使共光心摄像系统的相邻摄像机达到视角边缘对齐和Sensor拍摄方位一致的效果。

下面通过实验结果进一步说明本发明实施例的有益效果，参见图8a和图8b，图8a为未采用本发明实施例提供的技术方案时摄像机芯拍摄的原始图像，可以看出每路图像中存在由视角边缘的偏差带来的无效区域(图a中的斜线部分)，且各路图像的有效图像也有不同的倾斜、错位，大小也不一致。图8b为采用本发明实施例提供的技术方案处理后得到的图像，可以看出，各路图像大小、位置保持一致，在图像拼接的边缘不存在视觉上可觉察的缺陷，图像中也不存在无效区域，消除了视角边缘的偏差，提升了Sensor像素的有效利用率。

进一步的，在上述处理的结果上，还可以采用下述的一种处理或其组合，例如，为了补偿反光镜分界线不够细小造成的盲区，可以在所述图像的拼接边缘增加差值像素，如增加少量的插值像素(1-2个)；或者，利用色域匹配方法或边缘融合方法消除所述图像的拼接边缘的颜色突变。

本发明实施例的技术方案，在摄像机芯外壳和支架之间设置同心万向节，使同心万向节的旋转中心与摄像机芯的实际光心重合，通过转动同心万向节调整摄像机芯以对共光心摄像进行调整。本发明实施例能够在精细地调整摄像机拍摄方向以使摄像机视角边缘对齐以及调整Sensor拍摄方位的同时，保证摄像机光心的位置不变，容易调整、便于操作，且所采用的设备体积小，系统成本低。

本发明实施例三还提供了一种共光心摄像系统，该系统包括至少一个摄像机芯，在摄像机芯外壳和支架之间连接有同心万向节，所述同心万向节的旋转中心与所述摄像机芯的实际光心重合；

所述同心万向节，用于通过自身的转动调整所述摄像机芯，以对共光心摄像进行调整。

进一步的，在上述系统中可以采用不同结构的同心万向节，例如，所述同心万向节为球腰制动万向节，所述球腰制动万向节包括万向球壳和万向球芯，所述万向球壳的上球壳或下球壳固定在支架上，所述万向球芯固定于所述摄像机芯外壳；和/或，

所述同心万向节为球顶制动万向节，所述球顶制动万向节包括万向球壳、内球顶和外球顶，所述内球顶或外球顶固定在支架上，所述万向球壳固定于所述摄像机芯外壳；和/或，

所述同心万向节为三轴旋转万向节，所述三轴旋转万向节具有X转轴、Y转轴和Z法兰盘，所述X转轴或Y转轴固定在支架上，所述Z法兰盘固定于所述摄像机芯外壳。

对共光心摄像系统中的不同摄像机芯，可以采用相同结构的同心万向节，也可以采用不同结构的同心万向节。

参见图9，为了进一步提高调整的精度和图像的效果，除了在摄像机芯外壳和支架之间设置同心万向节之外，所述系统还可以包括：模数转换器(ADC)，用于将来自摄像机芯的图像的模拟视频信号转化为数字视频信号；数字视频处理器，用于利用数字信号处理算法，对所述图像的数字视频信号进行处理，以调整所述图像。

其中，上述所述数字视频处理器，还用于对所述图像进行旋转、透视变换和切边处理，以及对所述旋转、透视变换和切边处理后的图像进行缩放、平移和裁剪处理。

进一步的，所述系统还可以包括投影仪或数字信号处理器，所述投影仪，用于采用光学合并的方法，将来自各个摄像机芯的图像拼接为连续的完整图像；所述数字信号处理器，用于采用电子合并的方法，将来自各个摄像机芯的图像拼接为连续的完整图像。

为了获得更精确的共光心位置，所述系统还可以包括同步调整装置，用于同步转动所述同心万向节，以同步调整所述摄像机芯。

本发明系统实施例中各功能模块和单元的具体工作方式参见本发明方法实施例。本发明系统实施例中各功能模块和单元可以单独实现，也可以集成在一个或多个单元中实现。

本发明实施例的技术方案，在摄像机芯外壳和支架之间设置同心万向节，使同心万向节的旋转中心与摄像机芯的实际光心重合，通过转动同心万向节调整摄像机芯以对共光心摄像进行调整。本发明实施例能够在精细地调整摄像机拍摄方向以使摄像机视角边缘对齐以及调整Sensor拍摄方位的同时，保证摄像机光心的位置不变，容易调整、便于操作，且所采用的设备体积小，系统成本低。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种共光心摄像中的调整方法，其特征在于，所述方法包括：

将同心万向节设置在摄像机芯外壳和支架之间，以使摄像机芯和支架通过所述同心万向节相连接，所述同心万向节的旋转中心与所述摄像机芯的实际光心重合；

通过转动所述同心万向节调整所述摄像机芯，以对共光心摄像进行调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将同心万向节设置在摄像机芯外壳和支架之间包括：

当采用球腰制动万向节时，将万向球壳的上球壳或下球壳固定在所述支架上，将万向球芯固定于所述摄像机芯外壳，所述球腰制动万向节包括万向球壳和万向球芯，所述万向球壳包括上球壳和下球壳；

当采用球顶制动万向节时，将内球顶或外球顶固定在所述的支架上，将万向球壳固定于所述摄像机芯外壳，所述球顶制动万向节包括内球顶、外球顶和万向球壳；

当采用三轴旋转万向节时，将X转轴或Y转轴固定在所述的支架上，将Z法兰盘固定于所述摄像机芯外壳，所述三轴旋转万向节包括X转轴、Y转轴、X托环、Y托环和Z法兰盘，所述X托环绕X转轴旋转，所述Y托环绕Y转轴旋转。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将同心万向节设置在摄像机芯外壳和支架之间具体为：

当采用球腰制动万向节时，将万向球壳的上球壳的外侧或下球壳的外侧固定在所述支架的顶部、中部或下部，将万向球芯的内侧固定于所述摄像机芯外壳，所述固定方式为螺钉紧固、焊接或粘接；或者，所述支架和所述万向球壳为一体化制成，所述摄像机芯外壳和所述万向球芯为一体化制成；

当采用球顶制动万向节时，将内球顶的外侧或外球顶的外侧固定在所述支架的顶部、中部或下部，将万向球壳的内侧固定于所述摄像机芯外壳，所述固定方式为螺钉紧固、焊接或粘接；或者，所述内球顶或外球顶与所述支架为一体化制成，所述万向球壳和所述摄像机芯外壳为一体化制成；

当采用三轴旋转万向节时，将X转轴或Y转轴固定在所述的支架的顶部、中部或下部，将Z法兰盘的内侧固定于所述摄像机芯外壳，所述固定方式为螺钉紧固、焊接或粘接；或者，所述X转轴或Y转轴与所述支架为一体化制成，所述Z法兰盘和所述摄像机芯外壳为一体化制成。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述同心万向节的旋转中心位于该同心万向节内部的中心位置处，通过将所述摄像机芯设置在所述同心万向节内部的中心位置处，以使所述同心万向节的旋转中心与所述摄像机芯的实际光心重合。

5.一种共光心摄像系统，该系统包括至少一个摄像机芯，其特征在于，在摄像机芯外壳和支架之间连接有同心万向节，所述同心万向节的旋转中心与所述摄像机芯的实际光心重合；

所述同心万向节，用于通过自身的转动调整所述摄像机芯，以对共光心摄像进行调整。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述同心万向节为球腰制动万向节，所述球腰制动万向节包括万向球壳和万向球芯，所述万向球壳包括上球壳和下球壳，所述万向球壳的上球壳或下球壳固定在所述支架上，所述万向球芯固定于所述摄像机芯外壳；

或，

所述同心万向节为球顶制动万向节，所述球顶制动万向节包括万向球壳、内球顶和外球顶，所述内球顶或外球顶固定在所述支架上，所述万向球壳固定于所述摄像机芯外壳；

或，

所述同心万向节为三轴旋转万向节，所述三轴旋转万向节具有X转轴、Y转轴、X托环、Y托环和Z法兰盘，所述X转轴或Y转轴固定在所述支架上，所述Z法兰盘固定于所述摄像机芯外壳。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

当采用球腰制动万向节时，将万向球壳的上球壳的外侧或下球壳的外侧固定在所述支架的顶部、中部或下部，将万向球芯的内侧固定于所述摄像机芯外壳，所述固定方式为螺钉紧固、焊接或粘接；或者，所述支架和所述万向球壳为一体化制成，所述摄像机芯外壳和所述万向球芯为一体化制成；

当采用球顶制动万向节时，将内球顶的外侧或外球顶的外侧固定在所述支架的顶部、中部或下部，将万向球壳的内侧固定于所述摄像机芯外壳，所述固定方式为螺钉紧固、焊接或粘接；或者，所述内球顶或外球顶与所述支架为一体化制成，所述万向球壳和所述摄像机芯外壳为一体化制成；

当采用三轴旋转万向节时，将X转轴或Y转轴固定在所述的支架的顶部、中部或下部，将Z法兰盘的内侧固定于所述摄像机芯外壳，所述固定方式为螺钉紧固、焊接或粘接；或者，所述X转轴或Y转轴与所述支架为一体化制成，所述Z法兰盘和所述摄像机芯外壳为一体化制成。

8.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

模数转换器，用于将来自摄像机芯的图像的模拟视频信号转化为数字视频信号；

数字视频处理器，用于利用数字信号处理算法，对所述图像的数字视频信号进行处理，以调整所述图像。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述数字视频处理器，还用于对所述图像进行旋转、透视变换和切边处理，以及对所述旋转、透视变换和切边处理后的图像进行缩放、平移和裁剪处理。

10.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括同步调整装置，

所述同步调整装置，用于同步转动所述同心万向节，以同步调整所述摄像机芯。

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