CN201331614Y

CN201331614Y - 360度全景摄像头

Info

Publication number: CN201331614Y
Application number: CNU2009200880082U
Authority: CN
Inventors: 曹书玮
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-01-04
Filing date: 2009-01-04
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2019-01-04

Abstract

本实用新型涉及一种360度全景摄像头；360度全景摄像头含有透镜、平面反射镜和镜头外筒，镜头外筒为一个反射光路筒和N个入射光路筒连接组合而成的N+1光通路结构，N个入射光路筒均匀分布在反射光路筒的四周并且各入射光路筒的轴线与反射光路筒的轴线相交成夹角θ，每一个入射光路筒的光线入射口内都安装有透镜，在N个反射光路筒和入射光路筒的共同结合部分的内部且靠近每一个入射光路筒侧分别设有一个平面反射镜，每一个平面反射镜的反射面分别朝向该平面反射镜靠近的入射光路筒的光线入射口，每一个平面反射镜与水平面均有夹角β＝θ/2；本实用新型提供了一种结构简单、成本低的360度全景摄像头。

Description

360度全景摄像头

(一)、技术领域：

本实用新型涉及一种摄像头，特别涉及一种360度全景摄像头。

(二)、背景技术：

目前，在广场、商场、道路交叉口等公共环境的安防中，常需要对整个环境进行全方位监控，通常的做法是在现场安装多台不同拍摄角度的摄像机，或者安装360度高速旋转的快速球摄像机，而快速球摄像机的机械转动部分长期使用常会发生故障，因此，这些方法均存在着成本高、故障高的问题。国外有厂家采用单个超广角镜头摄像机进行全景拍摄，其方法是使镜头正前方的某一范围的光束在成像面不成像，即在摄像靶面的中间部分形成带黑圆斑点的环形的周界全景图像，它是利用同轴双反射镜对其正前方的景物能有拦光作用的原理实现形成环形的周界全景图象，但这种方法的结构体积大、反射镜校装困难、成本较高；申请号为200610135375.4的中国专利文献中公开了一种360度全景电视摄像镜头，它采用在主光路内设置副光路，通过主光路成的全景图和副光路成的”黑圆斑点”像同时投射在摄像器件成像面上，形成环形周界全景图象，其主光路和副光路采用了大小共10片透镜，不仅成本高，而且其可靠性也易受影响。

(三)、实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术不足，提供一种结构简单、成本低的360度全景摄像头。

本实用新型的技术方案：

一种360度全景摄像头，含有透镜、平面反射镜和镜头外筒，透镜和平面反射镜安装在镜头外筒中，镜头外筒为一个反射光路筒和N个入射光路筒连接组合而成的N+1光通路结构，N为大于等于2的自然数，反射光路筒和入射光路筒相互连通，N个入射光路筒分布在反射光路筒的四周并且各入射光路筒的轴线与反射光路筒的轴线相交成夹角θ，每一个入射光路筒的光线入射口内都安装有透镜，在N个反射光路筒和入射光路筒的共同结合部分的内部且靠近每一个入射光路筒侧分别设有一个平面反射镜，每一个平面反射镜的反射面分别朝向该平面反射镜靠近的入射光路筒的光线入射口，每一个平面反射镜与水平面均有夹角β，夹角β与夹角θ的关系为：β＝θ/2。

N个入射光路筒均匀分布在反射光路筒的四周。

反射光路筒内部通过轴向挡板被分为N个反射空间，每一个反射空间分别与一个入射光路筒内部连通，每一个平面反射镜分别位于每一个反射空间中；设置轴向挡板可防止从不同入射光路筒进来的光线相互干扰，以致影响反射图像的质量。

平面反射镜为N正棱锥体或N截正棱锥体的N个侧面，N正棱锥体或N截正棱锥体的N个侧面的表面涂有反射层。

N正棱锥体或N截正棱锥体通过支座安装在反射光路筒和入射光路筒的共同结合部分的内部，夹角θ为70°～110°；N为2，或为3，或为4，或为5，或为6。

反射光路筒和入射光路筒为圆筒，透镜为凸透镜。

反射光路筒、入射光路筒、支座和轴向挡板的材质为工程塑料或金属；N正棱锥体或N截正棱锥体的材质为玻璃，或为有机玻璃，或为塑料。

实际应用时，从每一个入射光路筒进来的光线经平面反射镜反射后全部进入反射光路筒，然后投射在摄像机靶面上，在摄像机靶面上不同的区域形成图像，这些图像经过相应的软件处理后即成为平面周界全景图像。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型将不同方向的镜头所成的图像经过平面反射镜反射到同一个摄像机靶面上，简单有效地解决了用单个摄像机监控360度全景的要求，克服了利用多台摄像机所带来的高成本问题和利用快速球摄像机所带来的高故障率问题及不能实时监控的弊端，采用该360度全景摄像头后，摄像机接收到的图像可用相应的软件处理成平面周界全景图像。

2.本实用新型采用N正棱锥体或N截正棱锥体的N个侧面作为反射面，N个侧面的表面涂有反射层，其结构简单、成本低。

3.本实用新型是在现有成熟产品的基础上进行的改进，镜头中的透镜和镜筒的参数以及各部件的材质与现有产品相似，因此，其制作起来较为简单。

(四)、附图说明：

图1为360度全景摄像头的结构示意图之一；

图2为图1的右视结构示意图之一；

图3为图1的俯视结构示意图之一；

图4为图1中的A-A、图2中的B-B的剖视结构示意图之一；

图5为图1的俯视结构示意图之二；

图6为图1中的A-A、图2中的B-B的剖视结构示意图之二；

图7为360度全景摄像头与摄像机靶面的相对位置结构示意图；

图8为摄像机靶面的成像区域示意图；

图9为360度全景摄像头的结构示意图之三；

图10为图9的右视结构示意图；

图11为图9的俯视结构示意图；

图12为图9中的C-C、图8中的D-D的剖视结构示意图；

图13为360度全景摄像头的结构示意图之四；

图14为图13的右视结构示意图；

图15为图13的俯视结构示意图；

图16为图13中的E-E剖视结构示意图。

(五)、具体实施方式：

实施例一：参见图1～图4、图7、图8，图中，360度全景摄像头含有四个透镜3、四正棱锥体4、反射光路筒2和四个入射光路筒1，反射光路筒2和四个入射光路筒1连接组合成五光通路结构，反射光路筒2和四个入射光路筒1相互连通，四个入射光路筒1均匀分布在反射光路筒2的四周并且各入射光路筒1的轴线与反射光路筒2的轴线相交成夹角θ，每一个入射光路筒1的光线入射口内都安装有透镜3，在四个反射光路筒2和入射光路筒1的共同结合部分的内部且靠近每一个入射光路筒1侧分别设有一个平面反射镜8，每一个平面反射镜8的反射面分别朝向该平面反射镜8靠近的入射光路筒1的光线入射口，每一个平面反射镜8与水平面均有夹角β，夹角β与夹角θ的关系为：β＝θ/2。

平面反射镜8为四正棱锥体4的四个侧面，四正棱锥体4的四个侧面的表面涂有反射层。

四正棱锥体4通过支座5安装在反射光路筒2和入射光路筒1的共同结合部分的内部，夹角θ为90°，夹角β为45°。

反射光路筒2和入射光路筒1为圆筒，透镜3为凸透镜。

反射光路筒2、入射光路筒1、支座5的材质为铝；四正棱锥体4的材质为玻璃。

实际应用时，从每一个入射光路筒1进来的光线经平面反射镜8反射后全部进入反射光路筒2，然后投射在摄像机靶面7上，在摄像机靶面7上形成四个图像区域10、11、12、13，这些区域中的图像经过相应的软件处理后即成为平面周界全景图像。

实施例二：参见图1、图2、图5、图6、图7、图8，图中编号与实施例一相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：反射光路筒2内部通过轴向挡板6被分为四个反射空间，每一个反射空间分别与一个入射光路筒1内部连通，每一个平面反射镜8分别位于每一个反射空间中；轴向挡板6可防止从不同入射光路筒1进来的光线相互干扰，以致影响反射图像的质量。

实施例三：参见图9～图12，图中编号与实施例一相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：入射光路筒1的轴线与反射光路筒2的轴线相交成的夹角θ为100°，平面反射镜8与水平面的夹角β为50°，平面反射镜8为四截正棱锥体4的四个侧面。

实施例四：参见13～图16，图中编号与实施例二相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：入射光路筒1的数量为三个，反射光路筒2和三个入射光路筒1连接组合成四光通路结构，平面反射镜8为三正棱锥体4的三个侧面，反射光路筒2内部通过轴向挡板6被分为三个反射空间。

以上只列举了一部分实施例，实际设计时可改变入射光路筒1的个数、夹角θ、β的度数和棱锥体4的形式，以达到不同的效果，这里不再一一叙述。

Claims

1、一种360度全景摄像头，含有透镜、平面反射镜和镜头外筒，透镜和平面反射镜安装在镜头外筒中，其特征是：镜头外筒为一个反射光路筒和N个入射光路筒连接组合而成的N+1光通路结构，N为大于等于2的自然数，反射光路筒和入射光路筒相互连通，N个入射光路筒分布在反射光路筒的四周并且各入射光路筒的轴线与反射光路筒的轴线相交成夹角θ，每一个入射光路筒的光线入射口内都安装有透镜，在N个反射光路筒和入射光路筒的共同结合部分的内部且靠近每一个入射光路筒侧分别设有一个平面反射镜，每一个平面反射镜的反射面分别朝向该平面反射镜靠近的入射光路筒的光线入射口，每一个平面反射镜与水平面均有夹角β，夹角β与夹角θ的关系为：β＝θ/2。

2、根据权利要求1所述的360度全景摄像头，其特征是：所述N个入射光路筒均匀分布在反射光路筒的四周。

3、根据权利要求2所述的360度全景摄像头，其特征是：所述反射光路筒内部通过轴向挡板被分为N个反射空间，每一个反射空间分别与一个入射光路筒内部连通，每一个平面反射镜分别位于每一个反射空间中。

4、根据权利要求1或2或3所述的360度全景摄像头，其特征是：所述平面反射镜为N正棱锥体或N截正棱锥体的N个侧面，N正棱锥体或N截正棱锥体的N个侧面的表面涂有反射层。

5、根据权利要求4所述的360度全景摄像头，其特征是：所述N正棱锥体或N截正棱锥体通过支座安装在反射光路筒和入射光路筒的共同结合部分的内部，所述夹角θ为70°～110°；所述N为2，或为3，或为4，或为5，或为6。

6、根据权利要求5所述的360度全景摄像头，其特征是：所述反射光路筒和入射光路筒为圆筒，所述透镜为凸透镜。

7、根据权利要求6所述的360度全景摄像头，其特征是：所述反射光路筒、入射光路筒和支座的材质为工程塑料或金属；所述N正棱锥体或N截正棱锥体的材质为玻璃，或为有机玻璃，或为塑料。

8、根据权利要求3所述的360度全景摄像头，其特征是：所述轴向挡板的材质为工程塑料或金属。