CN107995400A - 图像采集装置、摄影装置及图像采集方法 - Google Patents

图像采集装置、摄影装置及图像采集方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种图像采集装置、摄影装置及图像采集方法，图像采集装置包括摄像头装置、分光镜、自动对焦装置、图像拟合装置和控制系统；摄像头装置包括多个摄像头以及在摄像头前方的单波长滤镜；分光镜设于摄像头装置的前方，且将入射光分别投射到摄像头；每个摄像头匹配连接一个自动对焦装置，自动对焦装置控制摄像头对焦；图像拟合装置接收各个摄像头拍摄的单色图像，并拟合成最终的图像；控制系统分别连接并控制摄像头、自动对焦装置和图像拟合装置。图像采集不同颜色的单色图像，拟合成最终的图像更加容易，对镜头的要求更低，效果更好，图像采集装置的成本也更低，采集红外线图像可以应用于裂隙灯显微镜、手术显微镜等医疗用图像采集。

Description

图像采集装置、摄影装置及图像采集方法
技术领域
本发明涉及到摄像领域，特别是涉及到一种图像采集装置、摄影装置及图像采集方法。
背景技术
三色分离的黑白摄像头已经出现很多年，其色彩还原度、图像清晰度相比单图像传感器摄像头都有很明显的优势，但是，其三色的焦距并不按红绿蓝三色自适应，而是如普通摄像头一样需要复杂的镜头组进行适配，统一调焦，这样，因为要把不同波长的光的焦距调整一致，其适配的镜头设计十分困难，导致图像采集装置的成本较高。
现今的对于医疗用简单镜头的图像采集装置(比如医疗用的裂隙灯显微镜、手术显微镜等)需要获取更清晰的图像，但是要消除摄像头“彩色镶边”等伪像十分困难，还由于人眼无法直接观察红外线，导致红外线摄影时的调焦也变得十分困难，且获取的数字图像跟使用者眼中所见相差巨大，导致很多需要准确图像的功能无法实现(例如通过眼睛图像分析眼睛的健康状态)。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种采用多摄像头采集图像的图像采集装置、摄影装置及图像采集方法。
本发明提出一种图像采集装置，包括摄像头装置、分光镜、自动对焦装置、图像拟合装置和控制系统；摄像头装置包括多个摄像头以及设置在每个摄像头前方的单波长滤镜；分光镜设于摄像头装置的前方，且将入射光分别透过单波长滤镜投射到多个摄像头；自动对焦装置设有多个，每个摄像头匹配连接一个自动对焦装置，自动对焦装置控制摄像头对焦；图像拟合装置接收各个摄像头拍摄的单色图像，并将单色图像拟合成最终的图像；控制系统分别连接并控制摄像头、自动对焦装置和图像拟合装置；单色图像为摄像头接收由单波长滤镜过滤后的入射光所拍摄到的影像。
进一步地，摄像头为黑白摄像头。
进一步地，摄像头装置包括三个摄像头，分别接收入射光中的红光、绿光和蓝光。
进一步地，摄像头装置包括三个摄像头，分别接收入射光中的红光、蓝光和黄光。
进一步地，控制系统控制多个摄像头在不同时间捕获对应颜色的单色图像，或分别同步捕获多色的单色图像。
进一步地，摄像头装置还包括红外摄像头，接收入射光中的红外线。
本发明还提出了一种摄影装置，包括上述的图像采集装置。
本发明还提出了一种图像采集方法，包括：
通过多个前方带有单波长滤镜的摄像头在不同时间捕获对应颜色的单色图像，或分别同步捕获对应颜色的单色图像，且将单色图像发送至图像拟合装置；
图像拟合装置将接收的各个单色图像拟合成最终的图像。
进一步地，通过多个前方带有单波长滤镜的摄像头在不同时间捕获对应颜色的单色图像，或分别同步捕获对应颜色的单色图像，且将单色图像发送至图像拟合装置的步骤包括：
通过分光镜将入射光分别投射到各个摄像头前的单波长滤镜；
入射光分别透过单波长滤镜，分别得到不同波长范围的第二入射光；
各个摄像头分别获得对应的第二入射光且在其连接的自动对焦装置的带动下对焦，并在不同时间捕获对应颜色的单色图像或分别同步捕获对应颜色的单色图像。
进一步地，图像拟合装置将接收的各个单色图像拟合成最终的图像的步骤包括：
图像拟合装置调整各个单色图像的尺寸；
调整各个单色图像的几何形状；
将调整几何形状后的单色图像逐一像素点拟合，得到最终的图像。
本发明图像采集装置、摄影装置及图像采集方法，图像采集装置采用多个摄像头，能够分别可以高速地在不同时间捕获不同颜色的单色图像，也可以同步捕获多色的单色图像，图像拟合装置根据不同的单色图像拟合成最终的全色彩图像更加容易，对镜头的要求更低，效果更好，图像采集装置的成本也更低，本图像采集装置可以采集红外线图像可以应用于裂隙灯显微镜、手术显微镜等医疗用图像采集，图像效果更好。
附图说明
图1本发明图像采集装置一实施例的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，本发明图像采集装置一实施例，包括摄像头装置2、分光镜1、自动对焦装置4、图像拟合装置5和控制系统3；摄像头装置2包括多个摄像头21以及设置在每个摄像头21前方的单波长滤镜22；分光镜1设于摄像头装置2的前方，且将入射光分别透过单波长滤镜22投射到多个摄像头21；自动对焦装置4设有多个，每个摄像头21匹配连接一个自动对焦装置4，自动对焦装置4控制摄像头21对焦；图像拟合装置5接收各个摄像头21拍摄的单色图像，并将单色图像拟合成最终的图像；控制系统3分别连接并控制摄像头21、自动对焦装置4和图像拟合装置5；单色图像为摄像头21接收由单波长滤镜22过滤后的入射光所拍摄到的影像。
入射光由分光镜1分别透过单波长滤镜22投射到各个摄像头21，每个摄像头21接收一种光线的图像，在拍摄时，控制系统3分别控制自动对焦装置4为每个摄像头21对焦；摄像头21拍摄的单色图像，经过图像拟合装置5的白平衡处理和智能拟合后得到最终的图像。
通过白平衡处理可以根据各色图像的强度对不同颜色的图像进行精确拟合，可以建立白平衡合适的清晰图像。
智能拟合可以将由于有不同的焦距导致成像尺寸也不尽相同的单色图像，进行调整几何形状后进行逐点的像素拟合，这样还原成全彩色的完整的最终的图像。
图像采集装置采用多个摄像头21，能够分别捕获多个的单色图像，图像拟合装置5根据不同颜色的单色图像拟合成最终的全色彩图像更加容易获得贴近眼睛观看到的图像，对镜头的要求更低，最终的图像效果更好，图像采集装置的成本也更低。
摄像头为黑白摄像头。其色彩还原度、图像清晰度相比单图像传感器摄像头都有很明显的优势。
在一种实施例中，摄像头装置2包括三个摄像头21，分别接收入射光中的红光、绿光和蓝光。
在另一种实施例中，摄像头装置2包括三个摄像头21，分别接收入射光中的红光、蓝光和黄光。
控制系统3控制多个摄像头21在不同时间捕获对应颜色的单色图像，或分别同步捕获多色的单色图像。
在第三种实施例中，摄像头装置2还包括一个接收入射光中的红外线的红外摄像头，可以采集红外线图像，可以应用于裂隙灯显微镜、手术显微镜等医疗用图像采集，镜头要求低，图像的效果清晰。
在一些实施例中，在一种实施例或另一种实施例的基础上还包括一个接收入射光中的红外线的红外摄像头，可以应用于裂隙灯显微镜、手术显微镜等医疗用图像采集，镜头要求低，图像的效果清晰。
本发明还提出了一种摄影装置，包括上述的图像采集装置。
本发明还提出了一种图像采集方法，采用上述的图像采集装置，包括：
S1、通过多个前方带有单波长滤镜22的摄像头21在不同时间捕获对应颜色的单色图像，或分别同步捕获对应颜色的单色图像，且将单色图像发送至图像拟合装置5；
S2、图像拟合装置5将接收的各个单色图像拟合成最终的图像。
在上述步骤S1中，单波长滤镜22、摄像头21为上述图像采集装置中的；对应颜色包括红色、绿色、蓝色，或者红色、蓝色、黄色，在一些实施例中，还可以捕获红外光的单色图像。
在上述步骤2中，图像拟合装置5为上述图像采集装置中的；单色图像为摄像头21在不同时间捕获对应颜色的单色图像，或分别同步捕获对应颜色的单色图像。
步骤S1包括：
S11、通过分光镜将入射光分别投射到各个摄像头21前的单波长滤镜22；
S12、入射光分别透过单波长滤镜22，分别得到不同波长范围的第二入射光；
S13、各个摄像头21分别获得对应的第二入射光且在其连接的自动对焦装置的带动下对焦，并在不同时间捕获对应颜色的单色图像或分别同步捕获对应颜色的单色图像。
步骤S2包括：
S21、图像拟合装置5调整各个单色图像的尺寸；
S22、调整各个单色图像的几何形状；
S23、将调整几何形状后的单色图像逐一像素点拟合，得到最终的图像。
本发明图像采集装置、摄影装置及图像采集方法，图像采集装置采用多个摄像头21，能够分别可以高速地在不同时间捕获不同颜色的单色图像，也可以同步捕获多个的单色图像，图像拟合装置5根据不同的单色图像拟合成最终的全色彩图像更加容易，对镜头的要求更低，效果更好，图像采集装置的成本也更低，本图像采集装置可以采集红外线图像可以应用于裂隙灯显微镜、手术显微镜等医疗用图像采集，图像效果更好。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种图像采集装置，其特征在于，包括：
摄像头装置，包括多个摄像头以及设置在每个所述摄像头前方的单波长滤镜；
分光镜，设于所述摄像头装置的前方，且将入射光分别透过所述单波长滤镜投射到多个所述摄像头；
自动对焦装置，设有多个，每个所述摄像头匹配连接一个所述自动对焦装置，所述自动对焦装置控制所述摄像头对焦；
图像拟合装置，接收各个所述摄像头拍摄的单色图像，并将所述单色图像拟合成最终的图像；
控制系统，分别连接并控制所述摄像头、自动对焦装置和图像拟合装置；
所述单色图像为所述摄像头接收由所述单波长滤镜过滤后的入射光所拍摄到的影像。
2.根据权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，所述摄像头为黑白摄像头。
3.根据权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，所述摄像头装置包括三个摄像头，分别接收入射光中的红光、绿光和蓝光。
4.根据权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，所述摄像头装置包括三个摄像头，分别接收入射光中的红光、蓝光和黄光。
5.根据权利要求3-4中任一项所述的图像采集装置，其特征在于，所述摄像头装置还包括红外摄像头，接收入射光中的红外线。
6.根据权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，所述控制系统控制多个所述摄像头在不同时间捕获对应颜色的单色图像，或分别同步捕获对应颜色的单色图像。
7.一种摄影装置，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的图像采集装置。
8.一种图像采集方法，其特征在于，包括：
通过多个前方带有单波长滤镜的摄像头在不同时间捕获对应颜色的单色图像，或分别同步捕获对应颜色的单色图像，且将所述单色图像发送至图像拟合装置；
图像拟合装置将接收的各个所述单色图像拟合成最终的图像。
9.根据权利要求8所述的图像采集方法，其特征在于，所述通过多个前方带有单波长滤镜的摄像头在不同时间捕获对应颜色的单色图像，或分别同步捕获对应颜色的单色图像，且将所述单色图像发送至图像拟合装置的步骤包括：
通过分光镜将入射光分别投射到各个所述摄像头前的单波长滤镜；
所述入射光分别透过所述单波长滤镜，分别得到不同波长范围的第二入射光；
各个摄像头分别获得对应的所述第二入射光且在其连接的自动对焦装置的带动下对焦，并在不同时间捕获对应颜色的单色图像或分别同步捕获对应颜色的单色图像。
10.根据权利要求8所述的图像采集方法，其特征在于，所述图像拟合装置将接收的各个所述单色图像拟合成最终的图像的步骤包括：
图像拟合装置调整各个所述单色图像的尺寸；
调整各个所述单色图像的几何形状；
将调整几何形状后的所述单色图像逐一像素点拟合，得到最终的图像。
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