CN111800558B - 相机系统及摄像方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种相机系统，包括镜头单元及影像生成单元，镜头单元用于将拍摄主体反射的光聚焦形成图像，影像生成单元用于将镜头单元形成的图像转换为数字图像，相机系统还包括：感测单元，感测单元用于感测相机系统内部及环境的温度；调节单元，调节单元用于对镜头单元进行校正；存储单元，存储单元内储存有不同的相机系统内部温度及环境温度下，调节单元应对镜头单元进行校正补偿的预设调节量；及控制单元，控制单元用于接收感测单元感测的相机系统内部及环境的温度，从存储单元调取对应的预设调节量，并控制调节单元根据预设调节量对镜头单元进行校正。本发明还提出一种上述相机系统的摄像方法。

Description

相机系统及摄像方法
技术领域
本发明涉及摄像领域，特别是一种相机系统及摄像方法。
背景技术
目前车载相机大多采用定焦方式，采用玻璃镜头配合大的感测器进行图像的获取，定焦设计无法根据距离进行对焦，且车辆行驶中的晃动容易造成成像质量较差，玻璃镜头占用较大成本，且玻璃镜头尺寸较大且重，相应的感测器尺寸也较大，无法对车载相机进行缩小。而手机等电子设备的相机大多采用塑料镜头，可搭配小的感测器获得较高质量的影像，但塑料镜头在高温条件下容易跑焦，影像因此而变模糊。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种相机系统及摄像方法，以解决上述问题。
一种相机系统，包括镜头单元及影像生成单元，所述镜头单元用于将拍摄主体反射的光聚焦形成图像，所述影像生成单元用于将所述镜头单元形成的图像转换为数字图像，所述相机系统还包括：感测单元，所述感测单元用于感测所述相机系统内部及环境的温度；调节单元，所述调节单元用于对所述镜头单元进行校正；存储单元，所述存储单元内储存有不同的所述相机系统内部温度及环境温度下，所述调节单元应对所述镜头单元进行校正补偿的预设调节量；及控制单元，所述控制单元用于接收所述感测单元感测的所述相机系统内部及环境的温度，从所述存储单元调取对应的预设调节量，并控制所述调节单元根据所述预设调节量对所述镜头单元进行校正。
进一步地，所述感测单元包括系统温度感测器及环境温度感测器，所述系统温度感测器用于感测所述相机系统内部的温度，所述环境温度感测器用于感测环境的温度。
进一步地，所述预设调节量包括影像调整量及焦距调整量，所述调节单元包括光学调节器及焦距调节器，所述光学调节器用于对所述镜头单元在沿着焦距的方向进行轴向旋转调节，以及在垂直于焦距的另外两个相互垂直的方向进行轴向移动调节及轴向旋转调节的影像调整，所述焦距调节器用于对所述镜头单元在焦距方向进行焦距调整。
进一步地，所述光学调节器通过惯性测量单元反馈控制光学图像稳定单元进行所述镜头单元的影像调整补偿。
进一步地，所述焦距调节器通过音圈马达或滚珠式循环马达控制所述镜头单元内各个透镜的相对位置进行所述镜头单元的焦距调整补偿。
一种摄像方法，包括步骤：获取相机系统内外的温度；调取与所述温度对应的预设调节量；根据所述预设调节量对镜头单元进行校正；及接收所述镜头单元形成的图像，并将所述图像转换为数字图像。
进一步地，通过系统温度感测器及环境温度感测器分别获取所述相机系统内部的温度及外部环境的温度。
进一步地，通过控制单元接收所述温度，随后根据存储单元内储存的对应关系，从所述存储单元中调取对应的所述预设调节量。
进一步地，根据所述预设调节量分别对所述镜头单元进行影像调整及焦距调整。
进一步地，所述调节单元包括光学调节器及焦距调节器，所述光学调节器用于对所述镜头单元在沿着焦距的方向进行轴向旋转调节，以及在垂直于焦距的另外两个相互垂直的方向进行轴向移动调节及轴向旋转调节的影像调整，所述焦距调节器用于对所述镜头单元在焦距方向进行焦距调整。
上述相机系统通过感测单元监测系统内外温度，并通过控制单元调取存储单元中相应的预设调节量，控制调节单元对镜头单元进行校正，从而保持影像生成单元获取的图像清晰稳定，可采用塑料镜头进行组装，能够适应恶劣的环境温度，结构简单，操作方便，能够缩减系统体积，降低了成本，并提高了相机系统的稳定性及成像质量。
附图说明
图1是本发明的一个实施例中的相机系统的模块示意图。
图2是本发明的一个实施例中的相机系统的摄像方法的步骤流程图。
主要元件符号说明
Figure BDA0002021662410000031
Figure BDA0002021662410000041
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，本发明提供一种相机系统100。相机系统100能够为工作环境温度较高或温差较大的装置(如车辆等)提供清晰稳定的摄像功能。
相机系统100包括镜头单元10、感测单元20、存储单元30、调节单元40、影像生成单元50及控制单元60。镜头单元10用于将拍摄主体反射的光聚焦，形成图像。感测单元20用于感测相机系统100内部及环境的温度。存储单元30内储存有各个温度下调节单元40的预设调节量。调节单元40用于对镜头单元10进行调节。影像生成单元50用于将镜头单元10形成的图像转换为数字图像。感测单元20、存储单元30及调节单元40分别与控制单元60电性连接。
镜头单元10包含若干透镜。本实施例中，镜头单元10的透镜采用塑料透镜。
感测单元20包括系统温度感测器21及环境温度感测器22。系统温度感测器21用于感测相机系统100内部的温度。环境温度感测器22用于感测外部环境的温度。
存储单元30内储存有不同的相机系统100内部温度及外部环境温度下，在镜头单元10跑焦时，调节单元40应对镜头单元10进行校正补偿的对应的预设调节量的对应关系。
该对应关系通过以下方法得出：在实验室或测试中心内，进行不同内部温度及外部温度的测试，在调节单元40对镜头单元10的位置进行调节的调节范围内，通过遍寻法寻找到的镜头单元10对焦最清晰的位置，该位置对应的调节单元40的调节量与此时的内外温度即为相对应的对应关系。
本实施例中，所述存储单元30为电子式可擦除可编程只读存储器(ElectricallyErasable Programmable Read Only Memory，EEPROM)，但不限于此。
所述预设调节量包括影像调整量及焦距调整量。
调节单元40包括光学调节器41及焦距调节器42。
光学调节器41用于对镜头单元10在沿着焦距的方向进行轴向旋转调节，以及在垂直于焦距的另外两个相互垂直的方向进行轴向移动调节及轴向旋转调节以对镜头单元10进行影像调整。
焦距调节器42则用于对镜头单元10在焦距方向进行焦距调整。
本实施例中，光学调节器41是通过惯性测量单元(Inertialmeasurement unit，IMU)反馈控制光学图像稳定单元(Optical ImageStabilization，OIS)进行镜头单元10的5轴光学影像调整，能够提高相机系统100成像的稳定性；焦距调节器42则是通过音圈马达、滚珠式循环马达等控制镜头单元10内各个透镜的相对位置进行镜头单元10的焦距调整。
影像生成单元50能够将透过镜头单元10形成的图像转换为数字图像并传送至一存储系统或显示系统中。
在一实施例中，影像生成单元50为内嵌有温度感测器的图像传感器(ImageSensor)，其可感测相机系统内部温度，此时，系统温度感测器21可省略。
控制单元60能够接收感测单元20感测相机系统100内部的温度及外部环境的温度，并根据存储单元30中的对应关系从存储单元30中调取对应的预设调节量，还能够控制所述调节单元40根据预设调节量对镜头单元10进行校正。
请同时参阅图2，本发明一实施方式中使用相机系统100进行摄像的摄像方法的流程图。包括以下步骤：
步骤S101，实时获取相机系统100内外的温度。
本实施例中，通过所述系统温度感测器21及环境温度感测器22分别获取所述相机系统100内部的温度及外部环境的温度。
步骤S102，调取与所述温度对应的镜头单元10的预设调节量。
本实施例中，控制单元60接收所述相机系统100内部的温度及外部环境的温度，并根据存储单元30中储存的对应关系从存储单元30中调取对应的预设调节量。
步骤S103，根据所述预设调节量对镜头单元10进行校正。
本实施例中，控制单元60根据所述预设调节量分别控制所述光学调节器41及焦距调节器42对镜头单元10进行影像调整及焦距调整。
步骤S104，接收所述镜头单元10形成的图像，并将所述图像转换为数字图像。
本实施例中，通过所述影像生成单元50接收所述镜头单元10形成的图像，并将所述图像转换为数字图像。
本发明通过感测单元20监测系统内外温度，并通过控制单元60调取存储单元30中相应的预设调节量，控制调节单元40对镜头单元10进行校正，从而保持影像生成单元50获取的图像清晰稳定，可采用塑料镜头进行组装，可适应恶劣的环境温度，结构简单，操作方便，能够缩减系统体积，降低了成本，并提高了相机系统的稳定性及成像质量。
本另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种相机系统，包括镜头单元及影像生成单元，所述镜头单元用于将拍摄主体反射的光聚焦形成图像，所述影像生成单元用于将所述镜头单元形成的图像转换为数字图像，其特征在于，所述相机系统还包括：
感测单元，所述感测单元用于感测所述相机系统内部及环境的温度；
调节单元，所述调节单元包括光学调节器及焦距调节器，所述光学调节器用于对所述镜头单元在沿着焦距的方向进行轴向旋转调节，以及在垂直于焦距的另外两个相互垂直的方向进行轴向移动调节及轴向旋转调节的影像调整，所述焦距调节器用于对所述镜头单元在焦距方向进行焦距调整；
存储单元，所述存储单元内储存有不同的所述相机系统内部温度及环境温度下，所述调节单元应对所述镜头单元进行校正补偿的预设调节量，所述预设调节量包括影像调整量及焦距调整量；及
控制单元，所述控制单元用于接收所述感测单元感测的所述相机系统内部及环境的温度，从所述存储单元调取对应的预设调节量，并控制所述调节单元根据所述预设调节量对所述镜头单元进行校正。
2.如权利要求1所述的相机系统，其特征在于：所述感测单元包括系统温度感测器及环境温度感测器，所述系统温度感测器用于感测所述相机系统内部的温度，所述环境温度感测器用于感测环境的温度。
3.如权利要求1所述的相机系统，其特征在于：所述光学调节器通过惯性测量单元反馈控制光学图像稳定单元进行所述镜头单元的影像调整补偿。
4.如权利要求1所述的相机系统，其特征在于：所述焦距调节器通过音圈马达或滚珠式循环马达控制所述镜头单元内各个透镜的相对位置进行所述镜头单元的焦距调整补偿。
5.一种摄像方法，其特征在于，包括步骤：
获取相机系统内外的温度；
调取与所述温度对应的预设调节量，所述预设调节量包括影像调整量及焦距调整量；
根据所述预设调节量对镜头单元进行校正，所述校正包括对所述镜头单元在沿着焦距的方向进行轴向旋转调节，以及在垂直于焦距的另外两个相互垂直的方向进行轴向移动调节及轴向旋转调节的影像调整和对所述镜头单元在焦距方向进行焦距调整；及
接收所述镜头单元形成的图像，并将所述图像转换为数字图像。
6.如权利要求5所述的摄像方法，其特征在于：通过系统温度感测器及环境温度感测器分别获取所述相机系统内部的温度及外部环境的温度。
7.如权利要求5所述的摄像方法，其特征在于：通过控制单元接收所述温度，随后根据存储单元内储存的对应关系，从所述存储单元中调取对应的所述预设调节量。
8.如权利要求5所述的摄像方法，其特征在于：所述相机系统包括调节单元，所述调节单元包括光学调节器及焦距调节器，所述光学调节器用于对所述镜头单元在沿着焦距的方向进行轴向旋转调节，以及在垂直于焦距的另外两个相互垂直的方向进行轴向移动调节及轴向旋转调节的影像调整，所述焦距调节器用于对所述镜头单元在焦距方向进行焦距调整。
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