CN218830165U

CN218830165U - 一种图像获取装置及系统

Info

Publication number: CN218830165U
Application number: CN202222855840.9U
Authority: CN
Inventors: 李春; 孙飞
Original assignee: Zhuhai Shixi Technology Co Ltd
Current assignee: Zhuhai Shixi Technology Co Ltd
Priority date: 2022-10-27
Filing date: 2022-10-27
Publication date: 2023-04-07
Anticipated expiration: 2032-10-27

Abstract

本实用新型公开了一种图像获取装置及系统，主要通过设置两个倾斜的侧图像输入件以及中间图像输入件，在保证清晰度的同时实现拓展视场角，避免大视场角的图像采集设备分辨率低和畸变的问题。本实用新型的主要技术方案为：一种图像获取装置，包括固定主体；中间图像输入件和两个侧图像输入件，中间图像输入件和两个侧图像输入件均设置于固定主体上，且两个侧图像输入件位于中间图像输入件的两侧；侧图像输入件与中间图像输入件呈预设夹角。本实用新型主要用于图像信息获取。

Description

一种图像获取装置及系统

技术领域

本实用新型涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种图像获取装置及系统。

背景技术

随着科技的发展，图像采集设备和影像分析技术已经被广泛应用到多个领域，如图像采集设备对银行、教室等场所进行视频采集，对采集的图像信息进行分析提取，以进行如面部表情和坐姿等分析，以进行考勤和工作评估；或者，通过远程连线进行视频会议，通过视频采集获取参会者的动态影像，实现通过面部表情和肢体动作远程传达更多信息，且通过面部识别和面部特写等方式，可以实现更加清晰的观察面部表情。

然而在使用场所面积较大的情况下，如针对大会议室或者大教室等场景进行图像信息采集时，采用小视场角的图像采集设备很难完整覆盖场所，采用大视场角的图像采集设备，远距离图像细节的像素分辨率又很低，人物面部图像细节信息丢失，导致现有图像采集设备无法兼顾高分辨率和大视场角，大大降低了获取的图像信息的品质和利用率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种图像获取装置及系统，主要解决无法兼顾高分辨率和大视场角的问题。

一方面，本实用新型提供了一种图像获取装置，包括：

固定主体(100)；

中间图像输入件(200)和两个侧图像输入件(300)，中间图像输入件(200)和两个侧图像输入件(300)均设置于固定主体(100)上，且两个侧图像输入件(300)位于中间图像输入件(200)的两侧；

侧图像输入件(300)与中间图像输入件(200)呈预设夹角。

其中，侧图像输入件(300)的光轴与中间图像输入件(200)的光轴具有交汇点A，交汇点A位于中间图像输入件(200)的背侧，中间图像输入件(200)的背侧为相背于中间图像输入件(200)朝向的一侧。

其中，固定主体(100)包括中间连接面(110)和两个侧连接面(120)，两个侧连接面(120)分别设置于中间连接面(110)的两侧，中间图像输入件(200)设置于中间连接面(110)上，且中间图像输入件(200)的光轴与中间连接面(110)垂直，侧图像输入件(300)设置于侧连接面(120)上，且侧图像输入件(300)的光轴与侧连接面(120)垂直；

侧连接面(120)在远离中间连接面(110)的方向上，向着相背中间图像输入件(200)朝向的方向倾斜，侧连接面(120)与中间连接面(110)呈预设夹角。

其中，固定主体(100)包括支撑架(130)和两个连接柱(150)，连接柱(150)与支撑架(130)连接，中间图像输入件(200)设置于支撑架(130)上，侧图像输入件(300)设置于连接柱(150)上。

其中，侧图像输入件(300)的视场角小于中间图像输入件(200)的视场角；

和/或，中间图像输入件(200)为大视场角摄像头和长焦距摄像头其中之一，侧图像输入件(300)为长焦距摄像头。

其中，中间图像输入件(200)和/或侧图像输入件(300)为焦距可调摄像头；

或者，中间图像输入件(200)的数量至少为两个，至少两个中间图像输入件(200)并列设置于中间连接面(110)上，至少两个中间图像输入件(200)具有不同的焦距。

其中，预设夹角大于等于0度，且小于等于45度。

其中，固定主体(100)上设置有滑槽(160)，滑槽(160)在远离中间图像输入件(200)的方向延伸，侧图像输入件(300)部分的嵌入滑槽(160)，且可在滑槽(160)内滑动。

其中，图像获取装置还包括：基座(400)和俯仰角调节件(500)，俯仰角调节件(500)与基座(400)连接，固定主体(100)与俯仰角调节件(500)连接，以使固定主体(100)角度可调。

另一方面，本实用新型还提供一种图像获取系统，包括前述任一项的图像获取装置，以及控制系统，控制系统与中间图像输入件(200)和两个侧图像输入件(300)电连接。

本实用新型提出的一种图像获取装置及系统，通过设置两个倾斜的侧图像输入件以及中间图像输入件，在保证清晰度的同时实现拓展视场角，避免大视场角的图像采集设备分辨率低和畸变的问题。现有技术中，在图像采集设备使用场所面积较大的情况下，采用小视场角的图像采集设备很难完整覆盖场所，采用大视场角的图像采集设备，远距离图像细节的像素分辨率又很低，人物面部图像细节信息丢失，导致现有图像采集设备无法兼顾高分辨率和大视场角，大大降低了获取的图像信息的品质和利用率。与现有技术相比，本申请文件中，通过设置中间图像输入件和倾斜设置的侧图像输入件，通过侧图像输入件进行小视场角高分辨率的图像信息的获取，以进行放大特写或者拼接，采用中间图像输入件进行大视场角的图像信息的获取，以对侧图像输入件采集的图像信息的拼接或局部放大等进行辅助，实现扩大图像采集视场角的同时，保证采集图像信息的清晰度，避免图像畸变和模糊，保证图像信息获取的完整度和清晰度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种图像获取装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种图像获取装置在教室场景中的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种图像获取装置在教室场景中的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种图像获取装置在会议室场景中的示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种图像获取装置在会议室场景中的示意图；

图6为本实用新型实施例提供的另一种图像获取装置的立体结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的带有滑槽的图像获取装置的立体结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的带有俯仰角调节件的图像获取装置的立体结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的再一种图像获取装置的立体结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的图像获取装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

一方面，如图1所示，本实用新型实施例提供了一种图像获取装置，包括：

固定主体(100)；

侧图像输入件(300)与中间图像输入件(200)呈预设夹角。

其中，固定主体(100)可以为中空的板式结构或者是半框架结构，如一种实施方式中，固定主体(100)由侧壁围合而成，中间图像输入件(200)和两个侧图像输入件(300)固定在固定主体(100)的外侧壁上，在固定主体(100)上开孔进行中间图像输入件(200)和两个侧图像输入件(300)的信号线的穿接，固定主体(100)内可容纳单片机或控制器的电子器件。一种实施方式中，固定主体(100)包括中间连接面(110)和两个侧连接面(120)，中间连接面(110)和两个侧连接面(120)均为近似的矩形面，侧连接面(120)的第一端边沿与中间连接面(110)的边沿衔接，侧连接面(120)的第二端边沿在远离中间连接面(110)的方向上延伸，且侧连接面(120)倾斜设置，与中间连接面(110)呈预设夹角，两个侧连接面(120)分别衔接于中间连接面(110)的相反两端的边沿，两个侧连接面(120)相对中间连接面(110)对称设置。中间图像输入件(200)设置于中间连接面(110)上，且中间图像输入件(200)的光轴与中间连接面(110)垂直，侧图像输入件(300)设置于侧连接面(120)上，且侧图像输入件(300)的光轴与侧连接面(120)垂直。由于侧连接面(120)倾斜设置，使得侧图像输入件(300)的光轴与中间图像输入件(200)的光轴呈预设夹角ɑ。本实施方式中的侧图像输入件(300)与中间图像输入件(200)呈预设夹角ɑ指的是侧图像输入件(300)的光轴与中间图像输入件(200)的光轴呈预设夹角ɑ，使得侧图像输入件(300)的视角范围发生倾斜，由于侧连接面(120)对称，两个侧图像输入件(300)相对中间图像输入件(200)对称，使得两个侧图像输入件(300)的视角范围向着不同的方向倾斜，继而实现获取更大范围的图像信息，即获取中间图像输入件(200)视场角边沿以外的图像的信息。可以理解的是，为使得中间图像输入件(200)与侧图像输入件(300)获取同一场景的图像信息，预设夹角应大于等于0度，且小于等于45度。

侧图像输入件(300)起到扩大视角范围的同时，保证图像分辨率的作用，图像分辨率的大小与焦距相关，焦距大，视场角小，分辨库高，为保证侧图像输入件(300)获取到高分辨率的图像信息，侧图像输入件(300)通常采用小视场角的图像输入设备，而中间图像输入件(200)可选用大视场角的图像输入设备，中间图像输入件(200)可用于录像、拼接直到和人脸定位等。

如一种使用场景中，如图2所示，图像获取装置用于教室的监控，图像获取装置设置于黑板上方，且倾斜向斜下方设置，第一排左、右两个座位a使用大视场角的中间图像输入件(200)无法完全捕捉到，且大视场角的中间图像输入件(200)将导致左、右两个座位的图像信息畸变，靠近后排的图像信息不清晰。采用侧图像输入件(300)分别获取教室靠左的左图像信息和靠右的右图像信息，实现获取教室全部范围的图像，且保证后排的清晰度，距离黑板八米到九米的人脸像素可达到80×80。左图像信息和右图像信息进行图像拼接时，如左的图像信息和右的图像信息都是16:9的图像，拼接后将变为32:9的图像，拼接后的图像在水平方向延伸过长，将导致接缝位置，如接缝处人脸(中间一列座位b的人脸)出现断层，将影响人脸识别等后续分析操作，可通过中间图像输入件(200)获取视频或图片，进行辅助人脸识别，如在接缝处人脸出现断层，人脸识别失败，可通过中间图像输入件(200)获取的视频或图片进行信息补充。

在用于教室的监控的另一种实施方式中，中间图像输入件(200)选用大视场角的摄像头可以拍摄到教室的全部人脸图像，然而大视场角将导致后排人脸模糊，采用侧图像输入件(300)为小视场角，长焦距的摄像头。如图2-3所示，图3相较图2学生远离图像获取装置的人数更多，为保证后排人脸的图像信息具有高分辨率，采用小视场角的侧图像输入件(300)，以保证侧图像输入件(300)具有长焦距，即拥有远距离的高分辨率，如可选用视场角为33.0度的摄像头，以清晰的捕捉后排人脸的图像信息，可用作放大特写，以便老师更好的了解后排学生的上课状态。

又或者，在另一种使用场景中，如图4-5所示，图像获取装置用于大会议室的视频会议或者会议记录，由于会议室的面积很大，中间图像输入件(200)采用大视场角的图像输入设备，用于拍摄会议室的正前方，侧图像输入件(300)为小视场角的图像输入设备，用于拍摄会议室内的左前方和右前方。当目标主体，或者说主讲人距离图像获取装置较近时(如距离小于5.0m)，采用中间图像输入件(200)对目标主体进行定位，并对图像进行裁剪，实现特写的效果；当目标主体距离图像获取装置较远时(如距离大于5.0m)，采用中间图像输入件(200)对目标主体进行定位，然后根据目标主体所在位置，切换至对应的侧图像输入件(300)对目标主体进行特写，使得目标主体具有高清晰度，如对图4中坐在c位置的与会人员进行特写。在选用侧图像输入件(300)时，应保证远距离具有高分辨率，即侧图像输入件(300)为小视场角，长焦距的摄像头。可根据会议室内人员就坐的实际情况进行选取，如图4-5所示，图5相较图4会议室内人员就坐范围更加远离图像获取装置，为保证后排与会人员的图像信息具有高分辨率，可缩小侧图像输入件(300)的视场角，以保证侧图像输入件(300)具有长焦距，即拥有远距离的高分辨率，如可选用视场角为33.0度的摄像头。

一种实施方式中，如图1-2所示，侧图像输入件(300)的光轴与中间图像输入件(200)的光轴具有交汇点A，交汇点A位于中间图像输入件(200)的背侧，中间图像输入件(200)的背侧为相背于中间图像输入件(200)朝向的一侧。

中间图像输入件(200)朝向指的是中间图像输入件(200)的拍摄方向，或者说中间图像输入件(200)到待拍摄对象的方向，中间图像输入件(200)的背侧为中间图像输入件(200)相背于待拍摄对象一侧。在固定主体(100)包括中间连接面(110)和两个侧连接面(120)的实施方式中，侧连接面(120)在远离中间连接面(110)的方向上，向着相背中间图像输入件(200)朝向的方向倾斜。两个侧连接面(120)向所处位置的外侧倾斜，使得侧图像输入件(300)的光轴与中间图像输入件(200)的光轴的交点位于中间连接面(110)相背于中间图像输入件(200)的一侧。或者说，两个侧连接面(120)的倾斜使得两个侧图像输入件(300)的光轴在中间图像输入件(200)朝向的方向上逐渐相互远离。侧连接面(120)向着相背中间图像输入件(200)朝向的方向倾斜，使得侧图像输入件(300)的位置更加贴近场景内的两侧，侧图像输入件(300)的倾斜角度无需过大，图像输入件(300)更大范围的获取图像信息的同时，能保证图像输入件(300)获取到更远距离的图像信息，如在教室的监控场景下，使得侧图像输入件(300)的视角能够捕捉到第一排左右两侧a座位人脸的同时，还能兼顾获取到最后一排b座位的人脸，使得侧图像输入件(300)获取的图像信息更加全面。如侧图像输入件(300)的光轴与中间图像输入件(200)的光轴的预设夹角可以为13度或者26度等。

如在教室监控的场景下，位于中间图像输入件(200)左侧的侧图像输入件(300)更加靠近第一排左侧座位，左侧的侧图像输入件(300)的光轴向着左侧倾斜，使得左侧的侧图像输入件(300)的视场角向着第一排左侧座位倾斜，仅需倾斜较小的角度，如13度角，即可获取第一排左侧座位的图像信息，而由于左侧的侧图像输入件(300)的光轴倾斜度小，左侧的侧图像输入件(300)仍能获取到较大范围内的后排的座位信息，避免后排座位信息，如座位b的信息丢失，导致无法获取座位b清晰的图像信息。

或者，在一些其他的实施方式中，如图9所示，侧连接面(120)在远离中间连接面(110)的方向上，向着中间图像输入件(200)朝向的方向倾斜。

两个侧连接面(120)向所处位置的内侧倾斜，使得侧图像输入件(300)的光轴与中间图像输入件(200)的光轴的交点位于中间连接面(110)设置有中间图像输入件(200)的一侧。或者说，两个侧连接面(120)的倾斜使得两个侧图像输入件(300)的光轴在中间图像输入件(200)朝向的方向上逐渐相互靠近并交叉。使得侧图像输入件(300)能够更好的获取使用场景中中间区域的图像信息以及靠近最后方角落的图像信息，如在会议室的使用场景中，可以更大的清晰度获取c位置的图像信息。

一种实施方式中，如图6所示，固定主体(100)包括支撑架(130)和两个连接柱(150)，连接柱(150)与支撑架(130)连接，中间图像输入件(200)设置于支撑架(130)上，侧图像输入件(300)设置于连接柱(150)上。

支撑架(130)呈空腔结构，在侧图像输入件(300)的设置位置处具有开口，连接柱(150)固定在开口处，且连接于开口边沿的支撑架(130)侧板上，侧图像输入件(300)设置于连接柱(150)上，方便侧图像输入件(300)生产时对光轴角度的调整，如在生产适用于不同场景的图像获取装置时，无需重新开模生产带有不同倾斜角度的侧连接面(120)的固定主体(100)，仅需按照光轴的角度进行连接柱(150)的转角调整，再固定到支撑架(130)即可。

一种实施方式中，侧图像输入件(300)的视场角小于中间图像输入件(200)的视场角。

如侧图像输入件(300)的视场角可以为33度，中间图像输入件(200)的视场角为99.7度；或者，侧图像输入件(300)的视场角为102度，中间图像输入件(200)的视场角为120度。侧图像输入件(300)的视场角小于中间图像输入件(200)的视场角，使得侧图像输入件(300)的焦距大于中间图像输入件(200)的焦距，使得侧图像输入件(300)能获得更远距离的清晰的图像信息，用于人脸识别等。如中间图像输入件(200)为大视场角摄像头或长焦距摄像头，侧图像输入件(300)为长焦距摄像头，保证侧图像输入件(300)的清晰度。

一种实施方式中，中间图像输入件(200)和/或侧图像输入件(300)为焦距可调摄像头。或者，中间图像输入件(200)的数量至少为两个，至少两个中间图像输入件(200)并列设置于中间连接面(110)上，至少两个中间图像输入件(200)具有不同的焦距。

可通过中间图像输入件(200)的切换适应不同的场景需求，如中间图像输入件(200)为三个，分别具有三种不同的焦距，在获取近距离较大视场角的图像信息时，采用大视场角的中间图像输入件(200)，在获取中间距离的图像信息时，采用中视场角的中间图像输入件(200)，在获取远距离较小视场角的图像信息时，采用小视场角的中间图像输入件(200)。

一种实施方式中，如图7所示，固定主体(100)上设置有滑槽(160)，滑槽(160)在远离中间图像输入件(200)的方向延伸，侧图像输入件(300)部分的嵌入滑槽(160)，且可在滑槽(160)内滑动。

侧图像输入件(300)可在滑槽(160)内靠近或远离中间图像输入件(200)滑动，使得侧图像输入件(300)的视野的覆盖区域随之移动，如在教室较宽的情况下，可通过移动侧图像输入件(300)，使得侧图像输入件(300)远离中间图像输入件(200)，即更加靠近教室宽度方向的两侧，使得侧图像输入件(300)可以捕捉到第一排的更大范围，继而实现第一排左右两侧图像信息的获取。再如在教室较窄的情况下，可通过移动侧图像输入件(300)，使得侧图像输入件(300)靠近中间图像输入件(200)，即更加靠近教室中间，使得侧图像输入件(300)可以捕捉到第一排中间位置的图像，有利于图像拼接。

一种实施方式中，如图1和图8所示，图像获取装置还包括基座(400)和俯仰角调节件(500)，俯仰角调节件(500)与基座(400)连接，固定主体(100)与俯仰角调节件(500)连接，以使固定主体(100)角度可调。

俯仰角调节件(500)可以为万向阻尼球头组件，基座(400)起到固定固定主体(100)竖直方向俯仰角的作用，基座(400)可以为如图1所示三棱锥体，可将固定主体(100)之间固定在基座(400)上，或者，通过俯仰角调节件(500)，可以实现固定主体(100)整体的多角度调整，如在使用时，图像获取装置可以放置于任一高度位置，并通过俯仰角调节件(500)调整图像获取装置的俯仰角，进行图像获取装置的视野范围的调整，如使得中间图像输入件(200)和侧图像输入件(300)可以同时获取教室中第一排和左后一排座位的图像信息。

控制系统可包括如计算机等数据处理单元以及信号传输单元等，中间图像输入件(200)和两个侧图像输入件(300)具体可以为摄像头，通过摄像头进行场景图像信息的获取，图像信息通过信号传输单元传送至计算机，通过计算机进行图像信息的分析、提取和拼接，或者进行局部特写等，可实现获取更大范围，更加清晰的图像信息。此外，由于图像获取系统包括前述图像获取装置，包括图像获取装置的全部特征和优点，此处不再赘述。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种图像获取装置，其特征在于，包括：

固定主体(100)；

中间图像输入件(200)和两个侧图像输入件(300)，所述中间图像输入件(200)和两个所述侧图像输入件(300)均设置于所述固定主体(100)上，且两个所述侧图像输入件(300)位于所述中间图像输入件(200)的两侧；

所述侧图像输入件(300)与所述中间图像输入件(200)呈预设夹角。

2.根据权利要求1所述的一种图像获取装置，其特征在于，

所述侧图像输入件(300)的光轴与所述中间图像输入件(200)的光轴具有交汇点A，所述交汇点A位于所述中间图像输入件(200)的背侧，所述中间图像输入件(200)的背侧为相背于所述中间图像输入件(200)朝向的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种图像获取装置，其特征在于，

所述固定主体(100)包括中间连接面(110)和两个侧连接面(120)，两个所述侧连接面(120)分别设置于所述中间连接面(110)的两侧，所述中间图像输入件(200)设置于所述中间连接面(110)上，且所述中间图像输入件(200)的光轴与所述中间连接面(110)垂直，所述侧图像输入件(300)设置于所述侧连接面(120)上，且所述侧图像输入件(300)的光轴与所述侧连接面(120)垂直；

所述侧连接面(120)在远离所述中间连接面(110)的方向上，向着相背所述中间图像输入件(200)朝向的方向倾斜，所述侧连接面(120)与所述中间连接面(110)呈所述预设夹角。

4.根据权利要求1所述的一种图像获取装置，其特征在于，

所述固定主体(100)包括支撑架(130)和两个连接柱(150)，所述连接柱(150)与所述支撑架(130)连接，所述中间图像输入件(200)设置于所述支撑架(130)上，所述侧图像输入件(300)设置于连接柱(150)上。

5.根据权利要求1所述的一种图像获取装置，其特征在于，

所述侧图像输入件(300)的视场角小于所述中间图像输入件(200)的视场角；

和/或，所述中间图像输入件(200)为大视场角摄像头和长焦距摄像头其中之一，所述侧图像输入件(300)为长焦距摄像头。

6.根据权利要求1所述的一种图像获取装置，其特征在于，

所述中间图像输入件(200)和/或所述侧图像输入件(300)为焦距可调摄像头；

或者，所述中间图像输入件(200)的数量至少为两个，至少两个中间图像输入件(200)并列设置于所述固定主体上，至少两个所述中间图像输入件(200)具有不同的焦距。

7.根据权利要求1所述的一种图像获取装置，其特征在于，

所述预设夹角大于等于0度，且小于等于45度。

8.根据权利要求1所述的一种图像获取装置，其特征在于，

所述固定主体(100)上设置有滑槽(160)，所述滑槽(160)在远离所述中间图像输入件(200)的方向延伸，所述侧图像输入件(300)部分的嵌入所述滑槽(160)，且可在所述滑槽(160)内滑动。

9.根据权利要求1所述的一种图像获取装置，其特征在于，所述图像获取装置还包括：

基座(400)和俯仰角调节件(500)，所述俯仰角调节件(500)与所述基座(400)连接，所述固定主体(100)与所述俯仰角调节件(500)连接，以使所述固定主体(100)角度可调。

10.一种图像获取系统，其特征在于，包括如上述权利要求1-9中任一项所述的图像获取装置，以及控制系统，所述控制系统与所述中间图像输入件(200)和两个侧图像输入件(300)电连接。