CN110133945A - 无噪声全向摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无噪声全向摄像装置，使包括多个摄像头及麦克风的本体部与包括吸热部件(heat sink)、风扇(fan)、热电元件及电池中的至少一种的散热部隔开形成，从而防止从散热部产生的噪声源及振动对影像质量产生影响，并且可以散发及冷却从本体部产生的热量，可以调整重量平衡以保持本体部的水平。

Description

无噪声全向摄像装置
技术领域
本发明涉及无噪声全向摄像装置，更详细地涉及如下的摄像装置：以与本体部隔开的方式形成用于对从全向配置的多个摄像头产生的热量进行散热的散热部，调整重量平衡以保持包括多个摄像头的本体部的水平。
背景技术
最近，使用多个摄像头模块来进行360度全向(omnidirectional)摄像的360度摄像技术正在逐渐增多。目前市场上推出的360度摄像头包括消费者用和专家用。消费者用360度摄像头呈两个鱼眼镜头结合的形态，而专家用360度摄像头则使用了数十个摄像头模块。例如，脸书(Facebook)发布的Surround 360×24相机包括24个摄像头模块，谷歌Jump(Google Jump)的Yi Halo相机包括17个摄像头模块。
像这样，360度摄像头需执行将由多个摄像头模块拍摄的输入影像结合成一个影像的拼接(stitching)过程。但是，目前大部分的专家用360度摄像头无法实时处理用于将多个摄像头模块的输入影像结合成一个影像的拼接，而是通过后处理执行。
为了这种拼接，则需要高发热、高性能的中央处理器(CPU)和图形处理器(GPU)。
由360度摄像头所包括的多个摄像头模块拍摄的输入影像之间存在视差(parallax)。若视差大则不可能实现无缝拼接。在此情况下，视差随着摄像头模块间的距离而增大，因此360度摄像头的大小(直径)越小则越利于拼接。而且，摄像头模块的直径越大则近距离拍摄越受限。
即，360度摄像头包括越多的摄像头模块，分辨率或画质的增强越值得期待。但是，摄像头模块的数量越多，相应的耗电量会越多、发热会越大。
而且，360度摄像头越包括大小(直径)小的摄像头模块越有利于执行拼接过程。但是，若摄像头模块的大小小，则“热密度”会变高，因而可能无法仅通过自然散热来充分冷却摄像头模块。
因此，现有360度摄像头为减少发热而使用风扇(fan)。但是存在安装的散热风扇在拍摄视频时会成为噪声源，并且风扇的振动会影响影像质量的问题。进而，现有360度摄像头中存在在摄像头模块未正常冷却的情况下图像传感器的噪声会增加的问题。
现有技术文献
专利文献
美国授权专利：US9,036,001(2015.05.19.)，“用于浸入式监视的成像系统(MAGING SYSTEM FOR IMMERSIVE SURVEILLANCE)”。
美国授权专利：US9,615,011(2017.04.04.)，“具有高效热耗散的电子设备(ELECTRONIC DEVICE WITH EFFICIENT THERMAL DISSIPATION)”。
发明内容
本发明的目的在于提供如下的摄像装置，即，使包括多个摄像头及麦克风的本体部与用于释放从多个摄像头产生的热量的散热部隔开形成，从而防止从散热部产生的噪声源及振动对影像质量产生影响，并且可以散发及冷却本体部所产生的热量。
而且，本发明的目的在于提供如下的摄像装置，即，使包括吸热部件(heat sink)、风扇(fan)、热电元件及电池中的至少一种的散热部与本体部隔开，由此可以调整重量平衡以保持本体部的水平。
本发明实施例的无噪声全向摄像装置包括：本体部，包括多个摄像头、麦克风及热捕集模块，多个上述摄像头生成全向的图像数据，上述麦克风获取声音数据，上述热捕集模块捕集从多个上述摄像头产生的热量；散热部，与上述本体部隔开形成，用于散发通过上述热捕集模块捕集到的热量；以及连接部，用于连接上述本体部和上述散热部，向上述散热部移送通过上述热捕集模块捕集到的热量。
本发明的特征在于，可通过使成为噪声源或振动源的上述散热部与包括用于获取周围声音数据的上述麦克风的上述本体部隔开，来生成无噪声的影像数据。
上述本体部可包括影像处理模块，上述影像处理模块通过对由多个上述摄像头生成的全向的上述图像数据进行拼接来处理影像数据。
上述本体部可包括热移送模块，上述热移送模块通过上述热捕集模块对从按预先设定的间隔配置的多个上述摄像头产生的热量进行捕集。
上述散热部与上述本体部隔开形成，可包括吸热部件、风扇、热电元件及电池中的至少一种来调整重量平衡，以保持上述本体部的水平。
上述散热部能够以单个或多个形成。
上述散热部可利用上述吸热部件及上述风扇来对捕集于上述本体部的热量进行散热。
上述散热部可利用上述吸热部件及上述热电元件来冷却上述本体部。
上述连接部呈热管(heat pipe)的形态，可向上述散热部移送通过上述热捕集模块捕集到的热量。
上述热管包括：热输入部，用于吸入通过上述热捕集模块捕集到的热量；绝缘部，用于使捕集到的上述热量移动；以及热释放部，用于向上述散热部释放捕集到的上述热量；还包括用于使捕集到的上述热量移动的内部空间，外部表面可涂敷有绝热材料。
而且，本发明实施例的无噪声全向摄像装置还包括保持部，上述保持部与上述连接部相连接，用于保持立起状态，使得上述本体部能够以轴为中心移动。
根据本发明的实施例，使包括多个摄像头及麦克风的本体部与用于释放从多个摄像头产生的热量的散热部隔开，从而防止从散热部产生的噪声源及振动对影像质量产生影响，并且可以散发及冷却本体部所产生的热量。
而且，根据本发明的实施例，使包括吸热部件、风扇、热电元件及电池中的至少一种的散热部与本体部隔开形成，由此可以调整重量平衡以保持本体部的水平。
附图说明
图1为示出本发明实施例的无噪声全向摄像装置的立体图。
图2为示出用于说明本发明实施例的无噪声全向摄像装置的细节结构的剖视图。
图3为示出用于说明本发明实施例的连接部的细节结构的图。
图4为示出本发明再一实施例的无噪声全向摄像装置的应用例的图。
图5及图6为示出本发明另一实施例的无噪声全向摄像装置的应用例的图。
附图标记的说明
100：无噪声全向摄像装置
110：散热部
120：连接部
121：内部空间
122：外部表面
123：热输入部
124：绝缘部
125：热释放部
130：本体部
131：摄像头
132：热捕集模块
133：热移送模块
134：麦克风
210：三脚架
220：保持部
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。然而，本发明并不局限或限定于这些实施例。并且，各附图中相同的附图标记表示相同的部件。
而且，本说明书中使用的术语(terminology)作为用于恰当地表达本发明的优选实施例的术语，可根据用户、操作人员的意图或本发明所属技术领域的惯例而有所不同。因此，应以整篇说明书的内容为基础来定义这些术语。
图1为示出本发明实施例的无噪声全向摄像装置的立体图。
参照图1，本发明实施例的无噪声全向摄像装置使用于对从全向配置的多个摄像头产生的热量进行散热的散热部与本体部隔开形成，并调整重量平衡以保持包括多个摄像头的本体部的水平。
为此，本发明实施例的无噪声全向摄像装置100包括散热部110、连接部120及本体部130。
本体部130包括：多个摄像头，用于生成全向(或360度)的图像数据；以及热捕集模块，用于捕集从多个摄像头产生的热量。
本体部130可包括：多个摄像头，以圆形或球形配置；以及外壳，用于固定多个上述摄像头。在此情况下，各个摄像头可具有硬件规格或预先设定的视角。在此情况下，本体部130包括全向(360度)配置的多个摄像头，或者也可包括以沿着垂直方向或水平方向的部分视角受限的方式配置的多个摄像头。即，本体部130内的多个摄像头的配置方式、配置角度及视角基于应用例，但不限于此。
而且，本体部130还可包括影像处理模块(Image signal processor，未图示)，而且影像处理模块可对由全方位多个摄像头各自生成的图像数据进行拼接来处理影像数据。在此情况下，上述摄像头对拍摄对象、背景、环境等进行拍摄来获取图像数据，上述摄像头的种类及数量不受限制。而且，上述影像处理模块以位于本体部130内部为标准，但除本体部130之外，还可位于散热部110或外部。
进而，本体部130包括用于捕集从多个摄像头产生的热量的热捕集模块，还可包括用于连接摄像头和热捕集模块的热移送模块(未图示)。
散热部110与本体部130隔开形成，释放通过热捕集模块捕集到的热量。
例如，散热部110用于将从包括多个摄像头的本体部130产生的热量散发到大气中，可包括吸热部件及风扇等。进而，为了与本体部130进行重量分配，散热部110可包括热电元件、电池、主处理器等的多个部件及电路。参照图1，散热部110呈正方体形状，但并不限于此，根据本发明所应用的实施例，当然可具有多种形态、形状、大小及重量。
而且，本发明实施例的无噪声全向摄像装置100还可根据需要包括一个以上的多个散热部110，以提高散热效率。
连接部120连接本体部130与散热部110，并向散热部110移送通过热捕集模块捕集到的热量。
连接部120使本体部130与可成为噪声源和振动源的散热部110隔开规定距离以上，可呈用于向散热部110传递从本体部130产生的热量的管(pipe)形态。例如，连接部120可呈热管(heat pipe)形态，上述热管包括用于使热量移动的内部空间及利用绝热材料涂敷的外部表面。
进而，为保持本体部130的水平，本发明实施例的无噪声全向摄像装置100具有以连接部120位中心来保持本体部130与散热部110的重量平衡的特征。而且，本发明实施例的无噪声全向摄像装置100具有如下的特征，即，通过使成为噪声源或振动源的上述散热部110与包括用于获取周围声音数据的麦克风的本体部130隔开，来生成无噪声的影像数据。
图2为示出用于说明本发明实施例的无噪声全向摄像装置的细节结构的剖视图。
参照图2，观察本发明实施例的无噪声全向摄像装置100的剖视图，本体部130包括：多个摄像头131，沿着全向按预先设定的间隔配置；以及热捕集模块132，用于捕集从多个摄像头131产生的热量。
进而，本体部130分别与多个摄像头131相连接，可包括：多个热移送模块133，通过热捕集模块132捕集从多个摄像头131产生的热量；以及麦克风134，收集用于生成影像数据的声音数据。在此情况下，麦克风134的位置和数量不限于此，也可呈被摄像头131包括的形态。
摄像头131可以为用于拍摄图像的高清(HD)摄像头、超高清(UHD，Ultra-HD)摄像头、图像传感器等，根据外壳的形状能够以圆形或球形形状配置，可沿着360度的全向按预先设定的角度及间隔来配置。
热捕集模块132可位于本体部130内部的中央或下部，可从与多个摄像头131分别连接的多个热移送模块133收集从摄像头131产生的热量。在此情况下，热移送模块133为快速传递热量而可呈铝材质的管形态，热捕集模块132可呈用于捕集热量的材质的箱(box)形或圆形等。但是，热捕集模块132和热移送模块133的材质、成分、金属种类、形态、形状都不受限制，只要最适合于热传递及捕集、不影响本体部130的重量和大小且价格比较便宜则无妨。
散热部110与本体部130隔开形成，可包括吸热部件、风扇、热电元件及电池中的至少一种。上述吸热部件可自然散热。例如，散热部110可利用吸热部件及风扇来散发从本体部130产生的热量，并可利用吸热部件及热电元件(或帕尔贴(Peltier)器件)来冷却本体部130。
进而，散热部110可包括电池、主处理器等的多个部件及多个电路来调整重量平衡，以保持本体部130的水平。例如，本发明实施例的无噪声全向摄像装置100可利用具有规定重量的散热部110来分配本体部130的重量，并且可调整重量平衡以保持本体部130的水平。
为分配重量及提高散热性能，本发明实施例的无噪声全向摄像装置100也可包括一个以上(多个)的散热部110。
即，本发明实施例的无噪声全向摄像装置100使包括吸热部件及风扇的散热部110与本体部130隔开，从而提供使从吸热部件及风扇产生的噪声源及振动源对本体部130的麦克风造成的影响最小化的效果。进而，在无噪声全向摄像装置100中，使包括吸热部件、风扇、热电元件、电池及主处理器中的至少一种的散热部110与本体部130隔开，从而提供保持重量平衡的效果，使得散热部110通过分配本体部130的重量来保持水平。
参照图2，连接部120可向散热部110移送从本体部130通过热捕集模块132捕集到的热量。在此情况下，连接部120可以成热管形态，可包括用于使捕集到的热量移动的内部空间121及利用绝热材料涂敷的外部表面122。例如，用户可像把手一样使用无噪声全向摄像装置100的连接部120，因此连接部120的外部表面122可以利用绝热材料涂敷而成，以防止移动到内部空间121的热量向用户身体的一部分传递。
以下，参照图3详细说明连接部120的细节结构。
图3为示出用于说明本发明实施例的连接部的细节结构的图。
参照图3，本发明一实施例的连接部120向散热部110移送从本体部130捕集到的热量，例如，可以呈热管形态。在此情况下，连接部120可包括：热输入部123，用于吸入捕集到的热量；绝缘部124，用于使热量移动；热释放部125，用于向散热部110释放热量；内部空间121，用于使热量移动；以及外部表面122，被绝缘材料涂敷。
热输入部123与本体部130的热捕集模块132相连接，可吸入被捕集到热捕集模块132的热量。例如，热输入部123可利用吸液芯(Wick)吸入捕集于热捕集模块132的热量，或者利用空气压力吸入捕集到的热量，但吸入方法并不受限制。
通过热输入部123输入后通过绝缘部124移动的热量可通过热释放部125向散热部110释放。热释放部125与散热部110相连接，可向散热部110释放通过绝缘部124移动的热量。
如图3所示，连接部120呈管形态，内部空间121可以为热量或因热量而产生的气体的移动空间。而且，外部表面122为用户身体的一部分可接触的表面，因而可利用绝热材料来涂敷，以防止在内部空间121移动的热量传递到用户身体的一部分。根据实施例，连接部120可以由热传递效率高的材质、成分、金属种类形成，内部空间121与外部表面122的材质、成分、金属种类可以不同或者相同。
图4为示出本发明再一实施例的无噪声全向摄像装置的应用例的图。
参照图4，本发明再一实施例的无噪声全向摄像装置100还可包括与散热部110相连接的三脚架210。在此情况下，三脚架210可以为用于支撑摄像头、智能手机等摄像装置的支架，这是目前通常使用的，因而材质、形态、结构、形状、脚的数量等不受限制。
本发明再一实施例的无噪声全向摄像装置100可配置散热部110与三脚架210之间的热对接部。因此，从本体部130的摄像头产生并被包含的热量可经过连接部120及散热部110后通过位于三脚架210的自然散热的吸热部件散发。
即，本发明再一实施例的无噪声全向摄像装置100使包括麦克风及摄像头的本体部130与包括吸热部件的三脚架210分离及隔开，从而可在利用吸热部件散发从本体部130产生的热量的情况下，可使可能产生的噪声源及振动对由本体部130处理的影像数据的质量下降产生的影响最小化。
图5及图6为示出本发明另一实施例的无噪声全向摄像装置的应用例的图。
更详细地，图5示出用于使包括单个散热部110的噪声全向摄像装置100保持立起状态的保持部220，图6示出用于使包括多个散热部110的噪声全向摄像装置100保持立起状态的保持部220。
参照图5及图6，在本发明另一实施例的无噪声全向摄像装置100中，散热部110可对本体部130起到平衡锤(counter weight)的作用。在无噪声全向摄像装置100中，在本体部130的下侧以隔开的方式配置散热部110，从而形成低的重心位置来调整重量平衡，以保持本体部130的水平。保持摄像头的水平可以成为影像拍摄时非常重要的因素。
本发明另一实施例的无噪声全向摄像装置100可包括与连接部120相连接的保持部220。
例如，在用户举着本发明另一实施例的无噪声全向摄像装置100进行移动或者本体部130旋转的情况下，当本体部130以轴为中心移动或旋转时，保持部220可保持立起状态。详细地，保持部220可以为万向节(gimbal)。
在使用本体部130的影像拍摄中，保持部220可用于保持摄像头的水平，并使晃动最小化。在此情况下，保持部220为使物体能以轴为中心旋转的结构物，可以呈3轴结构或在每个轴上安装有马达的形态。
根据实施例，在本体部130内的摄像头为中大型摄像头，或者本体部130本身的大小和体重大，或者本体部130内包括多个摄像头的情况下，为连接保持部220而需要包括额外的平衡锤。但是，在本发明再一实施例的无噪声全向摄像装置100中可由散热部110替代额外的平衡锤的作用。
即，参照图5及图6，本发明另一实施例的无噪声全向摄像装置100可与单个散热部110或多个散热部110无关地包括与连接部120相连接的保持部220，利用保持部220来保持本体部130的水平，旋转时保持立起状态，并可使晃动最小化。
而且，本发明另一实施例的无噪声全向摄像装置100将散热部110用作与保持部220连接的平衡锤，从而可使结构最小化，进而提供散热部110所带来的效果，例如，防止因吸热部件、风扇、热电元件、电池等而引起的噪声及振动对影像质量产生影响，同时可散发或冷却本体部130产生的热量，并保持重量平衡。
进而，图5及图6所示的保持部220的配置形态、机构的形状等并不限于此。
如上所述，虽然通过限定的实施例和附图说明了本发明的实施例，但是，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员，则可根据上述记载进行多种修改及变形。例如，即使所说明的技术以与所说明的方法不同的顺序执行，和/或所说明的系统、结构、装置、电路等的结构要素以与所说明的方法不同的形态结合或组合，或者即使通过其他结构要素或等同物代替或置换，也可实现适当的结果。
因此，其他实例、其他实施例及与发明要求保护范围等同的内容也属于本发明的发明要求保护范围。

Claims (11)

1.一种无噪声全向摄像装置，其特征在于，包括：
本体部，包括多个摄像头、麦克风及热捕集模块，多个上述摄像头生成全向的图像数据，上述麦克风获取声音数据，上述热捕集模块捕集从多个上述摄像头产生的热量；
散热部，与上述本体部隔开形成，用于散发通过上述热捕集模块捕集到的热量；以及
连接部，用于连接上述本体部和上述散热部，向上述散热部移送通过上述热捕集模块捕集到的热量。
2.根据权利要求1所述的无噪声全向摄像装置，其特征在于，通过使成为噪声源或振动源的上述散热部与包括用于获取周围声音数据的上述麦克风的上述本体部隔开，来生成无噪声的影像数据。
3.根据权利要求1所述的无噪声全向摄像装置，其特征在于，上述本体部包括影像处理模块，上述影像处理模块通过对由多个上述摄像头生成的全向的上述图像数据进行拼接来处理影像数据。
4.根据权利要求1所述的无噪声全向摄像装置，其特征在于，上述本体部包括热移送模块，上述热移送模块通过上述热捕集模块对从按预先设定的间隔配置的多个上述摄像头产生的热量进行捕集。
5.根据权利要求1所述的无噪声全向摄像装置，其特征在于，上述散热部与上述本体部隔开形成，并通过包括吸热部件、风扇、热电元件及电池中的至少一种来调整重量平衡，以保持上述本体部的水平。
6.根据权利要求5所述的无噪声全向摄像装置，其特征在于，上述散热部以单个或多个形成。
7.根据权利要求5所述的无噪声全向摄像装置，其特征在于，上述散热部利用上述吸热部件及上述风扇来对捕集于上述本体部的热量进行散热。
8.根据权利要求5所述的无噪声全向摄像装置，其特征在于，上述散热部利用上述吸热部件及上述热电元件来冷却上述本体部。
9.根据权利要求1所述的无噪声全向摄像装置，其特征在于，上述连接部呈热管的形态，向上述散热部移送通过上述热捕集模块捕集到的热量。
10.根据权利要求9所述的无噪声全向摄像装置，其特征在于，
上述热管包括：
热输入部，用于吸入通过上述热捕集模块捕集到的热量；
绝缘部，用于使捕集到的上述热量移动；以及
热释放部，用于向上述散热部释放捕集到的上述热量，
还包括用于使捕集到的上述热量移动的内部空间，外部表面涂敷有绝热材料。
11.根据权利要求1所述的无噪声全向摄像装置，其特征在于，还包括保持部，上述保持部与上述连接部相连接，用于保持立起状态，使得上述本体部能够以轴为中心移动。
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