WO2019184450A1 - 一种双目摄像机 - Google Patents

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WO2019184450A1
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monitoring lens
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叶展
颜财盛
关宏杰
李杨
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杭州海康威视数字技术股份有限公司
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Abstract

本申请公开了一种双目摄像机。所述双目摄像机包括:第一监控组件,所述第一监控组件包括第一监控镜头(3);第二监控组件,所述第二监控组件包括第二监控镜头(616)和驱动单元,所述第二监控镜头(616)的视场角小于所述第一监控镜头(3)的视场角,所述驱动单元与所述第二监控镜头(616)传动连接,并用于驱动所述第二监控镜头(616)转动,所述第一监控镜头(3)为定焦镜头,所述第二监控镜头(616)为变焦镜头。本申请的双目摄像机的第二监控镜头(616)不仅具有变焦功能,同时还能够转动,从而,能够很好地适应于第一监控镜头的视野,对第一监控镜头中的局部进行智能拍摄。

Description

一种双目摄像机
本申请要求于2018年03月30日提交中国专利局、申请号为201820446468.7发明名称为“一种双目摄像机”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及视频监控技术领域,特别是涉及一种双目摄像机,尤其是一种智慧一体摄像机。
背景技术
在双目摄像机中,双目摄像机的两个监控镜头安装在一个壳体内,且两个监控镜头设置为不可转动,从而只能对固定的区域进行监控,监控范围小,无法对监控区域进行调节。
因此,希望有一种技术方案来克服或至少减轻上述缺陷中的至少一个。
实用新型内容
本申请的目的在于提供一种双目摄像机来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。
也就是说,本申请解决的技术问题为提供一种能够调节镜头方向的双目摄像机,以实现智慧一体摄像机。
为实现上述目的,本申请的实施例提供一种双目摄像机,所述双目摄像机包括:
第一监控组件,所述第一监控组件包括第一监控镜头,所述第一监控镜头为定焦镜头;
第二监控组件,所述第二监控组件包括第二监控镜头和驱动单元,所述第二监控镜头为变焦镜头,所述第二监控镜头的视场角小于所述第一监控镜头的视场角,所述驱动单元与所述第二监控镜头传动连接,并用于驱动所述第二监控镜头转动。
进一步地,所述第一监控镜头的视场角在100°至120°的范围内,所述第二监控镜头的视场角在50°至70°的范围内。
进一步地,所述第二监控组件还包括水平延伸或竖直延伸的旋转轴,所 述驱动单元驱动所述第二监控镜头绕所述旋转轴俯仰转动或左右转动。
进一步地,所述第二监控镜头的俯仰转动角度设置在25°至35°的范围内,以及/或者所述第二监控镜头的左右转动角度设置在25°至35°的范围内。
进一步地,所述双目摄像机还包括位于所述第一监控镜头前方的第一视窗,以及位于所述第二监控镜头前方的第二视窗,其中,所述第一视窗的面积小于所述第二视窗的面积。
进一步地,所述第一视窗为圆形或矩形,所述第二视窗为矩形。
进一步地,第一监控镜头设置在所述第二监控镜头之下,所述双目摄像机包括两个补光灯,所述补光灯在高度上与所述第一监控镜头齐平,且在所述第一监控镜头左右两侧对称地各设置一个。
进一步地,所述双目摄像机还包括补光灯驱动单元,所述补光灯驱动单元驱动所述可见光补光灯相对于所述第一监控镜头和/或所述第二监控镜头转动。有利的是,所述补光灯是可见光补光灯。
进一步地,所述第二监控组件包括第二监控镜头组件和支撑架,所述第二监控镜头组件包括所述第二监控镜头,且通过旋转轴转动地设置在所述支撑架上,所述驱动单元为安装在支撑架上的电机。
进一步地,在所述电机的轴上设置有驱动齿轮,
所述第二监控镜头组件还包括镜头支架和传动齿轮,所述传动齿轮和第二监控镜头固定连接在所述镜头支架上,所述旋转轴一体成型地设置在所述镜头支架上,
所述传动齿轮与所述驱动齿轮啮合。
进一步地,所述旋转轴通过轴套转动地架在所述支撑架的半圆形槽上。
进一步地,所述镜头支架包括相互一体成型的主体板和支撑板,所述支撑板垂直于所述主体板,且所述旋转轴设置在所述支撑板的左右两端处。
进一步地,在所述主体板上设置有抱箍安装座,所述第二监控镜头由安装至所述抱箍安装座的镜头抱箍箍紧固定连接至所述镜头支架,在所述支撑板上设置有弧形凹入部,在所述第二监控镜头被箍紧的状态下,所述弧形凹入部与所述第二监控镜头的径向外周轮廓之间的间隙在1mm至3mm之间,且 所述支撑板与所述抱箍安装座在前后方向上间隔开。
进一步地,所述第二监控镜头组件还包括前端支架和前端组件,所述前端支架固定连接至所述镜头支架,所述前端组件固定连接至所述前端支架。
进一步地,所述传动齿轮为扇形齿轮,所述驱动齿轮为全齿轮。
进一步地,所述双目摄像机还包括风扇,所述风扇安装在所述支撑架上。
进一步地,所述电机是步进电机,所述步进电机的一端处设置所述驱动齿轮,所述步进电机经由所述驱动齿轮和传动齿轮而驱动所述第二监控镜头绕所述旋转轴俯仰转动或左右转动。
进一步地,所述第一监控组件还包括驱动所述第一监控镜头转动的驱动单元。
进一步地,所述第一监控镜头为全景镜头,用于进行全景监控;所述第二监控镜头为人脸抓拍镜头,用于捕捉抓拍人脸。
本申请的双目摄像机的第二监控镜头不仅具有变焦功能,同时还能够转动,从而,能够很好地适应于第一监控镜头的视野,对第一监控镜头中的局部进行智能拍摄。在本申请中,智慧一体摄像机是指可以在全景监控的同时,还能够对画面中人脸等局部细节进行捕捉抓拍的摄像机。例如,第一监控镜头用于全景监控,第二监控镜头用于人脸抓拍。
附图说明
图1是根据本申请一实施例的双目摄像机的示意性立体图。
图2是图1所示的双目摄像机去除遮阳罩之后的俯视示意图。
图3是第二监控镜头旋转装置的分解示意图。
图4是电机的示意性立体图。
图5是第二监控镜头组件的分解示意图。
图6a、图6b和图6c是第二监控镜头的俯仰旋转动作示意图。其中,图6a示出第二监控镜头处于上仰状态,图6b示出第二监控镜头处于中间状态,图6a示出第二监控镜头处于下俯状态。
附图标记:
1 遮阳罩 612 前端组件
2 前盖 613 镜头支架
3 第一监控镜头 614 传动齿轮
4 防水帽 615 轴套
5 机身 616 第二监控镜头
6 第二监控镜头旋转装置 617 镜头抱箍
7 控制模块 6131 安装臂
8 后盖 6132 齿轮安装孔
61 第二监控镜头组件 6133 旋转轴
62 支撑架 6134 第二安装孔
63 风扇 6135 主体板
64 电机 6136 支撑板
611 前端支架 6317 抱箍安装座
621 半圆形槽 6138 弧形凹入部
641 驱动齿轮    
具体实施方式
在附图中,使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
图1是本申请一实施例的双目摄像机的示意图。图示的双目摄像机为筒机,且包括两个镜头,用于对镜头前方区域进行监控。根据需要,本申请的双目摄像机还可以设置为其他形式。
图1所示的双目摄像机可以设置为智慧一体摄像机。例如第一监控镜头为全景监控镜头,具有较大的视场角;而第二监控镜头为人脸抓拍镜头,具有较小的视场角。也就是说,第二监控镜头主要用于对全景画面中的人脸进行捕捉抓拍。
图1所示的双目摄像机设置有驱动单元(例如电机),驱动第二监控镜头 在竖直方向上转动(俯仰摆动),或者在水平方向上转动(左右摆动),进而能够抓拍到画面上更大范围的人脸,抓拍效果相较于传统筒机更优。
图1中示出了双目摄像机的遮阳罩1、前盖2、第一监控镜头3、防水帽4和机身5。图2中示出了机身5、第二监控镜头旋转装置6、控制模块7和后盖8。防水帽4设置在后盖8的下方,用于线材的进出防水。
其中,机身5包含有第一监控镜头3、第二监控镜头旋转装置6和控制模块7。第一监控镜头3是第一监控镜头组件的主要组成部分。
在一个备选实施例中,第一监控镜头3为定焦镜头,且第一监控镜头3相对于第二监控镜头616具有较大的视场角。例如,第一监控镜头3的视场角在100°至120°的范围内,如设置为110°。而第二监控镜头616为变焦镜头,且具有较小的视场角。例如,第二监控镜头616的视场角在50°至70°的范围内,如设置为60°。
也就是说,本申请的图示实施例的双目摄像机包括:
第一监控组件,所述第一监控组件包括第一监控镜头3,所述第一监控镜头3为定焦镜头;
第二监控组件,所述第二监控组件包括第二监控镜头616和驱动单元,所述第二监控镜头616为变焦镜头,所述第二监控镜头616的视场角小于所述第一监控镜头3的视场角,所述驱动单元与所述第二监控镜头616传动连接,并用于驱动所述第二监控镜头616转动。
所述第二监控组件还可以包括具有水平延伸的旋转轴6133或竖直延伸的旋转轴(未图示)。所述驱动单元驱动所述第二监控镜头616绕所述旋转轴6133俯仰转动或左右转动。竖直延伸的旋转轴,只需将图3所示的整个第二监控镜头旋转装置6绕镜头的中心轴线旋转90度即可。
在一个备选实施例中,所述第二监控镜头616的俯仰转动角度,即允许进行俯仰调节范围的区间大小,设置为30°(±15°),以及/或者所述第二监控镜头616的左右转动角度,即可左右调节角度的大小,设置为30°(±15°)。需要指出的是,上述的转动范围是示例性的,也可以设置其他的转动范围,例如设置在25°(±12.5°)至35°(±17.5°)的范围内。为了实现上述的转动范围,可以设置相应的限位结构。限位结构的具体形式、位置 等可以根据需要设置。
如图1所示,所述双目摄像机包括位于所述第一监控镜头3前方的第一视窗,以及位于所述第二监控镜头616前方的第二视窗,其中,所述第一视窗的面积小于所述第二视窗的面积。例如,所述第二视窗的面积为所述第一视窗的面积的3倍或更大。需要指出的是,第一视窗和第二视窗的形状和大小应该设置为在镜头的成像过程中,不会在图像上出现黑边。也就是说,在常规成像情况下,第一视窗和第二视窗的边缘应该不会出现在镜头获取的图像(图像传感器获取的图像)上。
视窗的形状、大小、相对位置可以根据镜头的具体成像要求来确定。在图示实施例中,所述第一视窗为圆形,所述第二视窗为矩形。第一视窗也可以设置为矩形,第二视窗也可以设置为圆形。
如图1所示,第一监控镜头3设置在所述第二监控镜头616之下,所述双目摄像机包括两个补光灯,所述补光灯在高度上与所述第一监控镜头3齐平,且在所述第一监控镜头3左右两侧对称地各设置一个。有利的是,所述补光灯是可见光补光灯。
在一个备选实施例中,所述双目摄像机还包括补光灯驱动单元,所述补光灯驱动单元驱动所述可见光补光灯相对于所述第一监控镜头3和/或所述第二监控镜头616转动。所述补光灯驱动单元可以采用步进电机、螺线管、液压缸、电磁铁等驱动元件,可以采用齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、四连杆传动(优选曲柄摆杆机构)、链条传动、带传动(例如同步带)等传动结构。
有利的是,补光灯安装在灯板上,而灯板随着监控镜头3和/或所述第二监控镜头616转动。从而,无需另行设置补光灯驱动单元。
第二监控镜头旋转装置6是本申请的核心装置,也是实现第二监控镜头旋转的装置。参见图3,第二监控镜头旋转装置6包括第二监控镜头组件(例如人脸镜头组件)61、支撑架62、风扇63和电机64。
第二监控镜头组件61、风扇63和电机64都安装在支撑架62上。支撑架62例如通过螺钉固定到机身5内部。
第二监控镜头组件61包括第二监控镜头616,且以转动方式支撑在支撑架62上。具体地,第二监控镜头组件61支撑在支撑架62的半圆形槽621上, 电机64用于驱动第二监控镜头组件61相对于支撑架62转动。也就是说,电机64是用于驱动第二监控镜头组件61转动的驱动单元,也就是说用于驱动第二监控镜头616转动的驱动单元。
更具体地,第二监控镜头组件61为人脸监控镜头组件,包括前端支架611、前端组件612、镜头支架613、齿轮614、轴套615、第二监控镜头616和镜头抱箍617。
在图示实施例中,利用电机64带同电机上的驱动齿轮641(参见图4)转动,进而驱动传动齿轮614(参见图3和图5),来实现第二监控镜头616的转动或摆动。但是本申请不限于此,例如,驱动单元不限于采用电机,还可以采用螺线管、直线电机、液压缸等动力元件。驱动结构也不限于采用齿轮传动,还可以采用链传动、带传动、连杆传动等驱动方式。
进一步地,电机64为步进电机,从而,具有良好的控制功能与自锁功能。能够实现第二监控镜头616的精确转动、定位及锁止。
也就是说,在图示实施例中,第二监控组件包括第二监控镜头组件61和支撑架62,所述第二监控镜头组件61包括所述第二监控镜头616,且通过旋转轴6133转动地设置或支撑在所述支撑架62上,所述驱动单元为安装在支撑架62上的电机64。
如前所述,旋转轴6133水平延伸,但是本申请不限于此,旋转轴6133还可以竖直延伸,或者以其他预设角度延伸。在图示实施例中,旋转轴6133包括两段半轴,每一段半轴从镜头支架613的支撑板6136的左右两侧端部处向外延伸。每一段半轴与一个轴套615转动配合,轴套615支撑在支撑架62的半圆形槽621上。更具体地,轴套615通过螺钉固定至支撑架62。
在电机64的轴上设置有驱动齿轮641。所述第二监控镜头组件61包括镜头支架613和传动齿轮614,所述传动齿轮614和第二监控镜头616固定连接在所述镜头支架613上,所述旋转轴6133一体成型地设置在所述镜头支架613上。所述传动齿轮614与所述驱动齿轮641啮合。
传动齿轮614的中心线与旋转轴6133的中心线重合。从而在传动齿轮614被驱动时,传动齿轮614及整个第二监控镜头组件61绕着旋转轴6133的中心线转动。
如图5所示,第二监控镜头组件61还包括镜头支架613,所述第二监控镜头616和所述传动齿轮614固定连接在所述镜头支架613上。旋转轴6133通过轴套615转动地架在所述支撑架62的半圆形槽621上。
参见图5,镜头支架613包括相互一体成型的主体板6135和支撑板6136。支撑板6136垂直于所述主体板6135,且所述旋转轴6133设置在所述支撑板6136的左右两端处。有利的是,镜头支架613为注塑支架,从而能够一体成型地形成其上的多种复杂结构。有利的是,在镜头支架613上,尤其是在主体板6135的背面设置多条纵向延伸的加强筋(未图示)。主体板6135的背面是指主体板6135上的设置支撑板6136的面相对的另一面。在所述主体板6135上设置有抱箍安装座6317。第二监控镜头616由安装至所述抱箍安装座6317的镜头抱箍617箍紧固定连接至所述镜头支架613,在所述支撑板6136上设置有弧形凹入部6138,在所述第二监控镜头616被箍紧的状态下,所述弧形凹入部6138与所述第二监控镜头616的径向外周轮廓之间的间隙在1mm至3mm之间,且所述支撑板6136与所述抱箍安装座6317在前后方向上间隔开。这样,在将第二监控镜头616箍紧之前,弧形凹入部6138能够与第二监控镜头616接触,对第二监控镜头616提供辅助支撑。有利于第二监控镜头616的安装。
如图5所示,所述第二监控镜头组件61还包括前端支架611和前端组件612。前端支架611例如可以是钣金支架,还可以是注塑支架。前端支架611固定连接至所述镜头支架613,所述前端组件612固定连接至所述前端支架611。具体地,主体板6135上设置有第二安装孔6134。借助于穿过或旋入第二安装孔6134的螺纹连接件,前端支架611固定连接至镜头支架613的主体板6135。
传动齿轮614和驱动齿轮641可以采用任何适当的齿轮。进一步地,所述传动齿轮614为扇形齿轮,所述驱动齿轮641为全齿轮(整周齿轮)。进一步地,驱动齿轮641与传动齿轮614之间为减速传动,也就是说,驱动齿轮641的直径小于传动齿轮614的直径。
传动齿轮614为扇形齿轮,有利于提高空间利用效率。扇形齿轮形式的传动齿轮614固定安装至镜头支架613。具体地,镜头支架613上设置有安装 臂6131,用于安装传动齿轮614。安装臂6131与主体板6135固定连接,有利的是,与主体板6135一体成型。安装臂6131上设置有齿轮安装孔6132。借助于穿过或旋入齿轮安装孔6132的螺纹连接件,传动齿轮614固定连接至镜头支架613的主体板6135。
在上述实施例中,传动齿轮614以可拆卸方式固定安装至镜头支架613。从而便于更换传动齿轮,或者匹配不同的传动齿轮。传动齿轮614也能够以一体成型的方式设置在镜头支架613上。
参见图3,所述双目摄像机还可以包括风扇63,所述风扇63安装在所述支撑架62上。风扇63例如用于前端组件的冷却。
参见图2,所述双目摄像机包括控制模块7,所述控制模块7与所述电机64信号连接。可以通过控制模块7对电机64的转动角度、转动速度等参数进行控制。有利的是,电机64为步进电机。从而,能够方便地进行转动控制。
在一个未图示的实施例中,所述第一监控组件还包括驱动所述第一监控镜头3转动的驱动单元。从而,第一监控镜头3也是可转动的,从而能够实现更大的监控范围。
进一步地,所述第一监控镜头为全景镜头,用于进行全景监控;所述第二监控镜头为人脸抓拍镜头,用于捕捉抓拍人脸。
本申请的双目摄像机的第二监控镜头616不仅具有变焦功能,同时还能够转动,从而,能够很好地适应于第一监控镜头的视野,对第一监控镜头中的局部区域进行智能拍摄,例如,进行人脸抓拍。
整个人脸镜头旋转装置(第二监控镜头旋转装置6)组成一个模块。或者说,人脸镜头旋转装置的支撑架62作为整个装置的安装基础,人脸镜头旋转装置的所有零件都安装在支撑架62上。从而,可以容易地装配、更换和调试整个人脸镜头旋转装置。
进一步而言,第二监控镜头组件61也是模块化的。第二监控镜头组件61的镜头支架613作为整个组件的安装基础,第二监控镜头组件61的所有零件都安装在镜头支架613上。从而,可以容易地装配、更换和调试整个第二监控镜头组件61。
此种模块化的设计对于装配和调试等而言,更方便快捷,同时也可以根 据人脸抓拍的需求,更换整个镜头模块,更利于生产,有利于资源的更好利用。
最后需要指出的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解:可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (16)

  1. 一种双目摄像机,其特征在于,包括:
    第一监控组件,所述第一监控组件包括第一监控镜头(3),所述第一监控镜头(3)为定焦镜头;
    第二监控组件,所述第二监控组件包括第二监控镜头(616)和驱动单元,所述第二监控镜头(616)为变焦镜头,所述第二监控镜头(616)的视场角小于所述第一监控镜头(3)的视场角,所述驱动单元与所述第二监控镜头(616)传动连接,并用于驱动所述第二监控镜头(616)转动。
  2. 如权利要求1所述的双目摄像机,其特征在于,所述第一监控镜头(3)的视场角在100°至120°的范围内,所述第二监控镜头(616)的视场角在50°至70°的范围内。
  3. 如权利要求1所述的双目摄像机,其特征在于,
    所述第二监控组件还包括水平延伸或竖直延伸的旋转轴(6133),所述驱动单元驱动所述第二监控镜头(616)绕所述旋转轴(6133)俯仰转动或左右转动。
  4. 如权利要求3所述的双目摄像机,其特征在于,所述第二监控镜头(616)的俯仰转动角度设置在25°至35°的范围内,以及/或者所述第二监控镜头(616)的左右转动角度设置在25°至35°的范围内。
  5. 如权利要求1所述的双目摄像机,其特征在于,所述双目摄像机还包括位于所述第一监控镜头(3)前方的第一视窗,以及位于所述第二监控镜头(616)前方的第二视窗,其中,所述第一视窗的面积小于所述第二视窗的面积。
  6. 如权利要求5所述的双目摄像机,其特征在于,所述第一视窗为圆形或矩形,所述第二视窗为矩形。
  7. 如权利要求1-6中任一项所述的双目摄像机,其特征在于,
    所述第二监控组件包括第二监控镜头组件(61)和支撑架(62),所述第二监控镜头组件(61)包括所述第二监控镜头(616),且通过旋转轴(6133)转动地设置在所述支撑架(62)上,所述驱动单元为安装在支撑架(62)上的电机(64)。
  8. 如权利要求7所述的双目摄像机,其特征在于,
    在所述电机(64)的轴上设置有驱动齿轮(641),
    所述第二监控镜头组件(61)还包括镜头支架(613)和传动齿轮(614),所述传动齿轮(614)和第二监控镜头(616)固定连接在所述镜头支架(613)上,所述旋转轴(6133)一体成型地设置在所述镜头支架(613)上,
    所述传动齿轮(614)与所述驱动齿轮(641)啮合。
  9. 如权利要求8所述的双目摄像机,其特征在于,
    所述旋转轴(6133)通过轴套(615)转动地架在所述支撑架(62)的半圆形槽(621)上。
  10. 如权利要求9所述的双目摄像机,其特征在于,所述镜头支架(613)包括相互一体成型的主体板(6135)和支撑板(6136),所述支撑板(6136)垂直于所述主体板(6135),且所述旋转轴(6133)设置在所述支撑板(6136)的左右两端处。
  11. 如权利要求10所述的双目摄像机,其特征在于,在所述主体板(6135)上设置有抱箍安装座(6317),所述第二监控镜头(616)由安装至所述抱箍安装座(6317)的镜头抱箍(617)箍紧固定连接至所述镜头支架(613),在所述支撑板(6136)上设置有弧形凹入部(6138),在所述第二监控镜头(616)被箍紧的状态下,所述弧形凹入部(6138)与所述第二监控镜头(616)的径向外周轮廓之间的间隙在1mm至3mm之间,且所述支撑板(6136)与所述抱箍安装座(6317)在前后方向上间隔开。
  12. 如权利要求9所述的双目摄像机,其特征在于,所述第二监控镜头组件(61)还包括前端支架(611)和前端组件(612),所述前端支架(611)固定连接至所述镜头支架(613),所述前端组件(612)固定连接至所述前端支架(611)。
  13. 如权利要求8所述的双目摄像机,其特征在于,所述传动齿轮(614)为扇形齿轮,所述驱动齿轮(641)为全齿轮。
  14. 如权利要求7所述的双目摄像机,其特征在于,所述双目摄像机还包括风扇(63),所述风扇(63)安装在所述支撑架(62)上。
  15. 如权利要求8所述的双目摄像机,其特征在于,
    所述电机(64)是步进电机,所述步进电机的一端处设置所述驱动齿轮,所述步进电机经由所述驱动齿轮和传动齿轮而驱动所述第二监控镜头(616)绕所述旋转轴(6133)俯仰转动或左右转动。
  16. 如权利要求1-6中任一项所述的双目摄像机,其特征在于,所述第一监控镜头为全景镜头,用于进行全景监控;所述第二监控镜头为人脸抓拍镜头,用于捕捉抓拍人脸。
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