CN205229657U - 曲面反射式实时全景成像装置 - Google Patents

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任慧民
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Abstract

本实用新型的曲面反射式实时全景成像装置新型涉及到视频采集领域，是由拍摄窗、机壳、凸曲面镜、处理器、蓄电池、存储器和通信模块构成，透明的拍摄窗的下方固定有圆柱状的机壳，在拍摄窗内固定有凸曲面镜，机壳内安装有镜头和图像传感器，凸曲面镜的反射面正对于镜头，且镜头中心点与凸曲面镜的顶点位于同一条直线上；在机壳内还安装有处理器、蓄电池、存储器和通信模块，且处理器分别与图像传感器、蓄电池、存储器和通信模块电路联接。本实用新型装置体积紧凑，结构简单，系统成本低廉，设计加工较为容易，具有大于半球空间的视场，光能损失低，现有的计算机技术完全可以满足该成像系统的需要，具有实时性强的优点。

Description

曲面反射式实时全景成像装置
技术领域
本实用新型涉及到视频采集领域，尤其涉及到一种曲面反射式实时全景成像装置。
背景技术
全景成像的方法有多种，其中拼接技术和鱼眼透镜技术较为常见。拼接成像技术拼接成像技术很好的解决了信号获取实时性的问题，但是原始图像数据量大，拼接算法复杂，而且系统的制造成本和体积重量都会成倍的增加；而鱼眼透镜技术是仿照鱼眼的结构设计的，鱼眼的水晶体是圆球形的，故只能看到近处的物体，但却拥有更大的视场，鱼眼镜头最大视场角可达220°，但是获得的全景图像有很大的变形，必须要经过矫正运算，存在实时性差的缺点，而且鱼眼镜头体积、重量大，设计难度大，价格昂贵。
发明内容
本实用新型的目的就是为了克服上述问题，提供一种曲面反射式实时全景成像装置。
本实用新型的曲面反射式实时全景成像装置，是由拍摄窗、机壳、凸曲面镜、处理器、蓄电池、存储器和通信模块构成，透明的拍摄窗的下方固定有圆柱状的机壳，在拍摄窗内固定有凸曲面镜，机壳内安装有镜头和图像传感器，凸曲面镜的反射面正对于镜头，且镜头中心点与凸曲面镜的顶点位于同一条直线上；在机壳内还安装有处理器、蓄电池、存储器和通信模块，且处理器分别与图像传感器、蓄电池、存储器和通信模块电路联接。
作为本实用新型的进一步改进，镜头为远心透镜。
作为本实用新型的进一步改进，凸曲面镜的反射面为二次曲面或高阶旋转对称非球面。
作为本实用新型的进一步改进，机壳上设有网络接口，该网络接口与通信模块电路联接。
作为本实用新型的进一步改进，机壳的底部设有螺纹接口。
本实用新型的曲面反射式实时全景成像装置，装置体积紧凑，结构简单，系统成本低廉，设计加工较为容易，具有大于半球空间的视场，光能损失低，现有的计算机技术完全可以满足该成像系统的需要，具有实时性强的优点。
附图说明
图1~图2为本实用新型的曲面反射式实时全景成像装置的结构图；
图3为本实用新型的曲面反射式实时全景成像装置的模块图；
图4为本实用新型的曲面反射式实时全景成像装置的实施原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的曲面反射式实时全景成像装置，作进一步说明：
本实用新型的曲面反射式实时全景成像装置，是由拍摄窗1、机壳2、凸曲面镜3、处理器4、蓄电池5、存储器6和通信模块7构成。
其中，透明的拍摄窗1的下方固定有圆柱状的机壳2，在拍摄窗1内顶部固定有凸曲面镜3，机壳2内安装有镜头8和图像传感器9，镜头8可以为远心透镜；凸曲面镜3的反射面正对于镜头8，且镜头8中心点与凸曲面镜3的顶点位于同一条直线上，凸曲面镜3的反射面为二次曲面或高阶旋转对称非球面。
在机壳2内安装有处理器4、蓄电池5、存储器6和通信模块7等构成的功能电路，机壳1外还设有网络接口10。
处理器4分别与图像传感器9、蓄电池5、存储器6、通信模块7和网络接口10电路联接。
机壳2的底部设有螺纹接口11，用以安装在固定三脚架和移动车载平台上。
本实用新型的一种生成全景图像的方法，如图4所示，左侧圆为圆形全景图像，右侧为矫正图像，则对于右侧矫正图像的每行像素L 1 、L 2 、L 3 、L 4 均由左侧的圆形全景图像的C 1 、C 2 、C 3 、C 4 利用极坐标转换平面直角坐标原理矫正而来，其具体步骤如下：
1．根据圆形全景图像外侧圆的畸变向外扩散，内侧圆的畸变向内紧缩，外侧圆与内侧圆之间的中间圆无畸变的特征，手动选择中间圆区域，设该中间圆的半径为R 0 ，圆形全景图像半径为R，则令矫正图像的宽度为2πR 0 、高度为R；
2．设矫正图像上任意像素点为(x,y)，在圆形全景图像中的与（x,y）的对应像素点为(Sx,Sy)，圆形全景图像的圆心为(X 0 ,Y 0 )；再设(S x ,S y)在原图中对应的圆为C，其半径为Rx，则其在圆形全景图像的任意弧长为j*Rx，矫正图像的宽与x之比等于圆C的周长和弧长j*Rx之比则由2*π*Ro/x=2*π*Rx/(j*Rx)，得到j=x/R 0 ；又因为中间圆的半径为圆形全景图像半径的一半，则R 0 =R/2得j=2*x/R，根据极坐标转换原理，并通过步骤1中各数据计算可得
Sx=X 0 +y*cos(j)
Sy=Y 0 +y*sin(j)
3．根据步骤2中得到的数值最终确定矫正图像。
最终得到的矫正图像可存储至存储器中，或传输至移动终端进行再次加工和观看。

Claims (5)

1.曲面反射式实时全景成像装置，是由拍摄窗（1）、机壳（2）、凸曲面镜（3）、处理器（4）、蓄电池（5）、存储器（6）和通信模块（7）构成，其特征在于透明的拍摄窗（1）的下方固定有圆柱状的机壳（2），在拍摄窗（1）内固定有凸曲面镜（3），机壳（2）内安装有镜头（8）和图像传感器（9），凸曲面镜（3）的反射面正对于镜头（8），且镜头（8）中心点与凸曲面镜（3）的顶点位于同一条直线上；在机壳（2）内还安装有处理器（4）、蓄电池（5）、存储器（6）和通信模块（7），且处理器（4）分别与图像传感器（9）、蓄电池（5）、存储器（6）和通信模块（7）电路联接。
2.根据权利要求1所述的曲面反射式实时全景成像装置，其特征在于镜头（8）为远心透镜。
3.根据权利要求1所述的曲面反射式实时全景成像装置，其特征在于凸曲面镜（3）的反射面为二次曲面或高阶旋转对称非球面。
4.根据权利要求1所述的曲面反射式实时全景成像装置，其特征在于机壳（2）上设有网络接口（10），该网络接口（10）与通信模块（7）电路联接。
5.根据权利要求1所述的曲面反射式实时全景成像装置，其特征在于机壳（2）的底部设有螺纹接口（11）。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105467742A (zh) * 2015-12-28 2016-04-06 北京极图科技有限公司 曲面反射式实时全景成像装置
CN106200252A (zh) * 2016-08-09 2016-12-07 深圳信息职业技术学院 多角度空间一次成像的拍摄装置

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