CN206835216U - 采用单个高清晰度全景光学镜头超低功耗摄像系统及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开采用单个高清晰度全景光学镜头超低功耗摄像系统及装置，所述系统包括：全景光学镜头单元，全景光学镜头单元包括单个超广角光学镜头，其水平、垂直和对角线的视场角均在181°～230°；图像传感器单元，图像传感器单元包括图像传感器；图像矫正单元，其包括实时处理器件和低压存储器件两个部分，实时处理器件用于矫正超广角光学镜头所成图像中的畸变，将球面图像展开为适合观看的平面图像；图像数字处理单元，图像数字处理单元包括低压处理器，低压处理器完成矫正后的图像数据的采集、预处理、编码、压缩，并最终输出实时全景视像信号。本实用新型摄录无盲角，摄录范围大，减轻因抖动模糊图像的现象，大幅度提高视频取证效果。

Description

采用单个高清晰度全景光学镜头超低功耗摄像系统及装置

技术领域

本实用新型涉及全景光学镜头应用领域，尤其涉及采用单个高清晰度全景光学镜头超低功耗摄像系统及装置。

背景技术

目前国内警方广泛使用的“执法记录仪”采用的光学镜头都是对焦线大于120度至180度的大广角镜头，采集的都是4:3或16:9的画面和视频图像，所以，当执法记录仪的光学镜头正对前方拍照和摄录视频时，由于光学镜头在水平和垂直方向角度的限制，都会存在盲角，这就造成警员现场的取证会缺失，目前一般的取证视频为1080p(1920x 1080)的视频画面。采用国内警用记录仪1080p30fps录像时的最低功耗基本在350mA—500mA，因此，为满足国家相关标准(4小时以上连续录像和8小时连续录像二种标准)，必须采用大于2000mAH—4600mAH的锂电池。锂电池的容量决定了目前执法记录仪的体积和重量。执法记录仪挂在警员的胸前或肩上，经常出现挂坠、镜头方向无法正常控制、前倾朝地面等现象，且警员夏季穿夏常服执法、跑动执法时，执法仪摄录的视频效果非常不理想，现场执法取证的效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用单个高清晰度全景光学镜头超低功耗摄像系统及装置，使其在摄录时无盲角，摄录范围大，可大大增加警员执法时取证的范围和空间，减轻因为抖动模糊图像的现象，大幅度提高视频取证效果。

本实用新型的技术方案如下：一种采用单个高清晰度全景光学镜头超低功耗摄像系统，该系统包括：

全景光学镜头单元，所述全景光学镜头单元包括单个超广角光学镜头，所述超广角光学镜头的水平、垂直和对角线的视场角均在181°～230°，其用于采集一个镜头前方半圆球形空间方位的光图像信号；

与全景光学镜头单元连接的是图像传感器单元，所述图像传感器单元包括图像传感器，所述图像传感器用于将所述超广角光学镜头采集到的光图像信息转变成数字化图像数据，数字化图像画面的比例为1：1，数字图像画面为在1:1比例画面内的内切圆视频或照片；

与图像传感器单元连接的图像矫正单元，所述图像矫正单元使用硬件实现，其包括低压、超低功耗的实时处理器件和低压存储器件两个部分，所述实时处理器件用于矫正所述超广角光学镜头产生图像中的畸变，将半球面图像展开为适合观看的平面图像，所述低压存储器件用于存储图像矫正过程中所用到的数据表以及图像数据的缓存；

与图像矫正单元连接的图像数字处理单元，所述图像数字处理单元包括低压处理器，低压处理器完成矫正后的图像数据的采集、预处理、编码、压缩，并最终输出实时全景视像信号。

进一步地，还包括电源单元，所述电源单元包括电源管理器，所述电源管理器具有多路电路输出，多路输出的不同电压/电流提供所述图像传感器单元、图像矫正单元、图像数字处理单元工作之用。

进一步地，还包括通讯接口单元和天线，所述通讯接口单元将实时视像信号通过WIFI模块、4G或5G模块、LAN模块、FIREWIRE模块、bluetooth模块、USB模块的一种或数种方式发送到天线输出。

进一步地，所述图像传感器为CMOS/CCD传感器，用于采集400万像素～1600万像素的图像。

一种采用单个高清晰度全景光学镜头超低功耗摄像装置，包括装置本体，还包括上述所述的采用单个高清晰度全景光学镜头的超低功耗摄像系统，所述超低功耗摄像系统安装于所述装置本体上。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果在于：本实用新型的超广角光学镜头对焦线角度、水平和垂直角度都在181°～230°，当超广角光学镜头向正前方摄录时，正前方360度没有摄录盲角，当警员和被执法人面对面时，也能全部摄录被执法人的全部画面，当将装置水平放置(镜头朝上)在警员的左肩膀上使用时，可以将警员背后的场景也摄录下来，这大大增加了警员执法时取证的范围和空间，由于超广角光学镜头的角度大于181度至230度，镜头具有光学减抖动的作用，在警员跑动执法取证时，可减轻因为抖动模糊图像的现象，并且本实用新型采用超低功耗的低压图像处理器，所需电池容易更低、体积更小、重量更轻，使得装置的佩戴更加稳固，大幅度提高视频取证效果，因使用硬件电路对超广角光学镜头所成图像实时矫正，实现在PC电脑、手机上的照片和视频平铺播放，将全景摄录的每个视角的画面都能真实还原。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构框图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

实施例一

参见图1，一种采用单个高清晰度全景光学镜头超低功耗摄像系统，该系统包括：全景光学镜头单元，全景光学镜头单元包括单个超广角光学镜头，该超广角光学镜头的水平、垂直和对角线的视场角均在181°～230°，其用于采集一个镜头前方半圆球形空间方位的光图像信号，该超广角光学镜头的解析度为400万—1600万像素；

与全景光学镜头单元连接的图像传感器单元，图像传感器单元包括图像传感器，图像传感器用于将所述超广角光学镜头采集到的光图像信息转变成数字化图像数据，该图像传感器为CMOS/CCD传感器，可采集输出400万像素～1600万像素的图像，输出图像的窗口为1:1比例画面内的内切圆视频或照片，如1580x1580 25—30fps、1440x1440 25—30fps等等；

与图像传感器单元连接的图像矫正单元，图像矫正单元使用硬件实现，其包括低压、超低功耗的实时处理器件和低压存储器件两个部分，所述实时处理器件用于矫正超广角光学镜头产生图像中的畸变，将半球面图像展开为适合观看的平面图像，低压存储器件用于存储图像矫正过程中所用到的数据表以及图像数据的缓存；

与图像矫正单元连接的图像数字处理单元，图像数字处理单元包括低压处理器，低压处理器完成矫正后的图像数据的采集、预处理、编码、压缩，并最终输出实时全景视像信号；

电源单元，电源单元包括电源管理器，该电源管理器具有多路电路输出，多路输出的不同电压/电流提供图像传感器单元、图像矫正单元、图像数字处理单元工作之用。

通讯接口单元和天线，通讯接口单元将实时视像信号通过WIFI模块、4G或5G模块、LAN模块、FIREWIRE模块、bluetooth模块、USB模块的一种或数种方式发送到天线输出，也可通过天线接收相关信号。

实施例二

一种采用单个高清晰度全景光学镜头超低功耗摄像装置，包括装置本体，还包括上述的采用单个高清晰度全景光学镜头的超低功耗摄像系统，单个超广角光学镜头和天线安装于装置本体上，所述图像传感器单元、图像矫正单元、图像数字处理单元、电源单元、通讯接口单元集成于装置本体内。

本实用新型可用作警用执法记录仪，本实用新型的超广角光学镜头对焦线角度、水平和垂直角度优选为210度，其采集的图像和视频为1580x1580/1440x1440正方形区域的内切圆画面，当超广角光学镜头向正前方摄录时，正前方360度没有摄录盲角，当警员和被执法人面对面时，也能全部摄录被执法人的全部画面，当将装置水平放置(镜头朝上)在警员的左肩膀上使用时，可以将警员背后的场景也摄录下来，这大大增加了警员执法时取证的范围和空间，由于超广角光学镜头的角度大于181度至230度，镜头具有光学减抖动的作用，在警员跑动执法取证时，可减轻因为抖动模糊图像的现象，并且本实用新型采用超低功耗的低压图像处理器，当1440*1440 25fps摄录视频时的最大功耗电流仅为140mA，连续4小时的录像只需约600mAH电池，连续8小时录像仅需1200mAH电池，因此，该装置的重量和体积只有目前市面上的同类产品的约1/3，警员将该装置挂在胸前使用时因为重量轻佩戴更加稳固，跑动执法取证的画面更加清晰和完整，在夏天，警员穿夏常服并使用本装置的视频取证效果可大幅度提高。且本实用新型使用硬件电路对超广角光学镜头所成图像实时矫正，实现在PC电脑、手机上的照片和视频平铺播放，将全景摄录的每个视角的画面都能真实还原。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种采用单个高清晰度全景光学镜头超低功耗摄像系统，其特征在于，该系统包括：

全景光学镜头单元，所述全景光学镜头单元包括单个超广角光学镜头，所述超广角光学镜头的水平、垂直和对角线的视场角均在181°～230°，其用于采集一个镜头前方半圆球形空间方位的光图像信号；

与全景光学镜头单元连接的是图像传感器单元，所述图像传感器单元包括图像传感器，所述图像传感器用于将所述超广角光学镜头采集到的光图像信息转变成数字化图像数据，数字化图像画面的比例为1：1，数字图像画面为在1:1比例画面内的内切圆视频或照片；

与图像传感器单元连接的图像矫正单元，所述图像矫正单元使用硬件实现，其包括低压、超低功耗的实时处理器件和低压存储器件两个部分，所述实时处理器件用于矫正所述超广角光学镜头产生图像中的畸变，将半球面图像展开为适合观看的平面图像，所述低压存储器件用于存储图像矫正过程中所用到的数据表以及图像数据的缓存；

与图像矫正单元连接的图像数字处理单元，所述图像数字处理单元包括低压处理器，低压处理器完成矫正后的图像数据的采集、预处理、编码、压缩，并最终输出实时全景视像信号。

2.根据权利要求1所述的采用单个高清晰度全景光学镜头超低功耗摄像系统，其特征在于：还包括电源单元，所述电源单元包括电源管理器，所述电源管理器具有多路电路输出，多路输出的不同电压/电流提供所述图像传感器单元、图像矫正单元、图像数字处理单元工作之用。

3.根据权利要求1所述的采用单个高清晰度全景光学镜头超低功耗摄像系统，其特征在于：还包括通讯接口单元和天线，所述通讯接口单元将实时视像信号通过WIFI模块、4G或5G模块、LAN模块、FIREWIRE模块、bluetooth模块、USB模块的一种或数种方式发送到天线输出。

4.根据权利要求1所述的采用单个高清晰度全景光学镜头超低功耗摄像系统，其特征在于：所述图像传感器为CMOS/CCD传感器，用于采集400万像素～1600万像素的图像。

5.一种采用单个高清晰度全景光学镜头超低功耗摄像装置，包括装置本体，其特征在于：还包括权利要求1～4任一项所述的采用单个高清晰度全景光学镜头的超低功耗摄像系统，所述超低功耗摄像系统安装于所述装置本体上。