CN102135707B - 一种自动感应和拍照相机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动感应和拍照相机，主要涉及一种户外用监控相机，其包括光学摄像系统，该光学摄像系统包括进行第一次成像的反光杯、取景镜头和图像传感器，反光杯的外表面将接收到的来自周向360度范围内的光线反射至取景镜头上，到达取景镜头的光线在图像传感器的成像面上二次成像。本发明的自动感应和拍照相机的拍摄范围为360度，可获取同一时刻的全视场图像。
Description
技术领域
本发明涉及一种户外用监控相机，尤其涉及一种拍摄范围为360度的自动感应和拍摄相机。
背景技术
对于户外用监控相机，能够采集360度范围内的图像对于所拍摄图像的后期应用是非常有利的。但是，传统的取景镜头具有视场角窄小的缺点，其中，普通相机的视场角只有60度，鱼眼镜头的视场角也最多达到120度，而且即使是采用云台带动取景镜头旋转的结构，也无法获取同一时刻的全视场图像，另外，若采用在周向上布置的多个取景镜头同步获取图像，不仅会增加设备成本，也会增加图像处理的难度。
发明内容
本发明的目的是提供一种拍摄范围为360度的自动感应和拍摄相机，即可获取同一时刻的全视场图像。
本发明采用的技术方案为：一种自动感应和拍照相机，包括光学摄像系统，所述光学摄像系统包括进行第一次成像的反光杯、取景镜头和图像传感器，所述反光杯的外表面将接收到的来自周向360度范围内的光线反射至取景镜头上，到达取景镜头的光线在图像传感器的成像面上成像。
优选地，所述取景镜头的焦点位于所述成像面上，或者位于所述成像面与取景镜头之间。
优选地，所述反光杯的中心轴与取景镜头的光轴重合，并穿过所述成像面的中心点。
优选地，所述反光杯为抛物线形反光杯，则在二维x-y坐标系下，所述反光杯由方程y＝ax2的抛物线旋转而成，其中，a为常数。所述a的取值范围优选为0.004～0.6。
优选地，所述反光杯的口径为20mm～120mm，所述反光杯的垂直高度为15mm～60mm。
优选地，所述反光杯的顶面至取景镜头的焦点的距离为90mm～240mm。
优选地，所述自动感应和拍照相机包括外壳，所述外壳的顶面上安装有支架，所述反光杯通过支架安装于外壳的上方；所述取景镜头和图像传感器均安装于外壳中。
优选地，所述自动感应和拍照相机还包括至少四组安装于外壳上的目标侦测探头，所有目标侦测探头在周向上分布，形成360度全视场探测区域；所述目标侦测探头包括被动红外感应器和菲涅尔透镜，所述被动红外感应器接收菲涅尔透镜输出的侦测信号，并形成热释红外信号；所述自动感应和拍照相机的主控器接收被动红外感应器输出的热释红外信号，当所述热释红外信号表征探测区域内有目标出现时启动所述光学摄像系统。
优选地，所述自动感应和拍照相机还包括在周向上分布于外壳上的照明装置，所述照明装置包括均受控于主控器的红外照明LED和LED闪光灯。
本发明的有益效果为：本发明的光学摄像系统通过反光杯进行一次成像，再通过图像传感器进行二次成像的方法，可实现360度全视场拍摄；另外，所述光学摄像系统配合由多个目标侦测探头形成的360全视场探测区域，可实现全视场探测与拍摄。
附图说明
图1为本发明的自动感应和拍照相机的结构示意图；
图2为图1所示自动感应和拍照相机的光学摄像系统的结构示意图。
具体实施方式
如图2所示，本发明的自动感应和拍照相机的光学摄像系统包括进行第一次成像的反光杯1、取景镜头2和图像传感器3，该反光杯1的外表面将接收到的来自周向360度范围内的光线反射至取景镜头2上，到达取景镜头2的光线在图像传感器3的成像面31上二次成像。该取景镜头2的焦点21可以位于该成像面31上，也可以位于该成像面31与取景镜头2之间。图像传感器3获取的环形图像可在图像处理算法的处理下平展还原为展现360全视角范围内景象的平面图像。由于本发明的重点并不在于该图像处理算法，而在于提供具有上述结构和成像方法的光学摄像系统，因此，在此不对该图像处理算法进行具体说明。
在本实施例中，该反光杯1的中心轴与取景镜头2的光轴重合，并穿过该成像面的中心点。
该反光杯1可以为非球面或者球面反光杯，可由玻璃或者合成塑料等制成。
在本实施例中，该反光杯1为抛物线形反光杯，若将其对称轴(也为其中心轴)定义为y轴，则在二维x-y坐标系下，该反光杯1由方程y＝ax2的抛物线旋转而成，其中，a为常数，a的取值范围优选为0.004～0.6，特别优选为a＝0.236。
本发明的自动感应和拍照相机包括外壳6，该外壳6的顶面上安装有支架4，该反光杯1通过支架4安装于外壳6的上方。该反光杯1的底部可具有一安装平面，如可削去上述旋转体的尖顶部形成该安装平面，该反光杯1通过其安装平面安装于支架4上。
该反光杯1的口径D优选为20mm～120mm，该反光杯的垂直高度H优选为15mm～60mm。再者，该反光杯的顶面至焦点21的距离L优选为90mm～240mm。这样，该反光杯1在垂直方向上的可视角度A可达60度～120度。
该图像传感器3可以为CMOS图像传感器或者CCD图像传感器，其对角线成像尺寸优选为1英寸～1/6英寸。该取景镜头2和图像传感器3均安装于外壳6中。
该自动感应和拍照相机还包括四组安装于外壳6上的目标侦测探头7，四组目标侦测探头7在周向上均匀分布(图1中仅示出一个目标侦测探头)。该目标侦测探头7包括被动红外感应器(FIR感应器)和菲涅尔透镜，通过菲涅尔透镜一是可将热释红外信号折射或者反射在被动红外感应器上，二是可将探测区域分为若干个明区和暗区，使进入探测区域内的移动物体能以温度变化的形式在被动红外感应器上产生变化的热释红外信号。这样，当目标侦测探头7侦测到探测区域内有目标出现时，将通过自动感应和拍照相机的主控器启动光学镜头光学摄像系统。由于每组目标侦测探头7的侦测角度为120度，这样四组目标侦测探头可实现360度全视场侦测，以配合360度全视场的光学摄像系统使用。
该自动感应和拍照相机还包括在周向上分布于外壳6上的照明装置5，该照明装置5包括均受控于主控器的红外照明LED和LED闪光灯，该自动感应和拍照相机利用该照明装置5可在黑暗环境中进行探测和拍摄。
综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。
Claims (9)
1.一种自动感应和拍照相机，包括光学摄像系统，其特征在于：所述光学摄像系统包括进行第一次成像的反光杯、取景镜头和图像传感器，所述反光杯的外表面将接收到的来自周向360度范围内的光线反射至取景镜头上，到达取景镜头的光线在图像传感器的成像面上二次成像；并且，
所述自动感应和拍照相机还包括至少四组安装于外壳上的目标侦测探头，所有目标侦测探头在周向上均匀分布，形成360度全视场探测区域；所述目标侦测探头包括被动红外感应器和菲涅尔透镜，所述被动红外感应器接收菲涅尔透镜输出的侦测信号，并形成热释红外信号；所述自动感应和拍照相机的主控器接收被动红外感应器输出的热释红外信号，当所述热释红外信号表征探测区域内有目标出现时启动所述光学摄像系统。
2.根据权利要求1所述的自动感应和拍照相机，其特征在于：所述取景镜头的焦点位于所述成像面上，或者位于所述成像面与取景镜头之间。
3.根据权利要求1所述的自动感应和拍照相机，其特征在于：所述反光杯的中心轴与取景镜头的光轴重合，并穿过所述成像面的中心点。
4.根据权利要求1所述的自动感应和拍照相机，其特征在于：所述反光杯为抛物线形反光杯，则在二维x-y坐标系下，所述反光杯由方程y＝ax2的抛物线旋转而成，其中，a为常数。
5.根据权利要求4所述的自动感应和拍照相机，其特征在于：所述a的取值范围为0.004～0.6。
6.根据权利要求4或5所述的自动感应和拍照相机，其特征在于：所述反光杯的口径为20mm～120mm，所述反光杯的垂直高度为15mm～60mm。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的自动感应和拍照相机，其特征在于：所述反光杯的顶面至取景镜头的焦点的距离为90mm～240mm。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的自动感应和拍照相机，其特征在于：所述外壳的顶面上安装有支架，所述反光杯通过支架安装于外壳的上方；所述取景镜头和图像传感器均安装于外壳中。
9.根据权利要求8所述的自动感应和拍照相机，其特征在于：还包括在周向上分布于外壳上的照明装置，所述照明装置包括均受控于主控器的红外照明LED和LED闪光灯。
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