Vtm机180度广角拍摄摄像模组及其拍摄方法
【专利摘要】本发明公开了一种VTM机180度广角拍摄摄像模组，其包括上下平行设置的第一PCB板和第二PCB板、一镜头、双数字麦克风、CMOS图像传感器、DSP微处理器、及连接器、输出接口；所述的镜头为广角鱼眼镜头且视场角达到180度。本发明还公开了VTM机双码流摄像模组的拍摄方法，包括通过CMOS图像传感器将光信号、音频信号转变成数字图像信号；通过DSP微处理器进行数字信号处理，通过DSP微处理器完成图像畸变校正；输出获得的小畸变高清影像VTM主机上。本发明可实现超大幅面拍摄、同时可对畸变校正后输出高清摄像、满足VTM机的安防监控。
【专利说明】VTM机180度广角拍摄摄像模组及其拍摄方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及拍摄【技术领域】，特别涉及一种VTM机180度广角拍摄摄像模组及其拍 摄方法。
【背景技术】
[0002] VTM机（远程智慧银行）是一种远程金融自助设备，它可以代替银行柜台执行金融 服务，它能实现人机交互，这就需要大量人机交互模块，其中摄像模块应用广泛。
[0003] 然而现有的VTM机在实际拍摄中，往往只能拍摄到中心位置的图像，无法实现远 景及周边环境的拍摄，无法远程监控到更广的周边情况，无法为广大VTM机金融交易的人 们提供更高的安全保障。通过对公开的现有技术进行了解挖掘，发现目前国内外都没有公 开一种VTM机180度广角拍摄摄像模组的拍摄方法。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于，提供一种可实现超大幅面拍摄、同时可 对畸变校正后输出高清摄像、满足VTM机的安防监控的VTM机180度广角拍摄摄像模组。
[0005] 本发明的另一目的在于，提供前述VTM机180度广角拍摄摄像模组的拍摄方法。
[0006] 本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：
[0007] -种VTM机180度广角拍摄摄像模组，其包括上下平行设置的第一PCB板和第二 PCB板、一镜头、双数字麦克风、CMOS图像传感器、DSP微处理器及连接器、输出接口，所述的 镜头、数字麦克风、CMOS图像传感器集成于第一PCB板上，所述的DSP微处理器、连接器、输 出接口集成于第二PCB板上，所述的镜头为广角鱼眼镜头且视场角达到180度。
[0008] 所述的双数字麦克风为对称设置的MEMS微型硅双数字麦克风。
[0009] 所述的CMOS图像传感器为大尺寸图像传感器。
[0010] 一种采用前述的VTM机180度广角拍摄摄像模组的拍摄方法，其包括如下步骤：
[0011] ⑴通过一镜头将光线会聚到CMOS图像传感器上，将光信号、大畸变转变为数字 图像电信号；
[0012] (2)通过双数字麦克风录制数字无损音频；
[0013] (3)通过DSP微处理器将数字图像电信号和数字无损音频进行数字信号处理，完 成图像畸变校正；
[0014] (4)将经过（3)处理后获得的小畸变高清影像通过输出接口USB2. 0输出到VTM主 机上，从而完成拍摄以实现远程监控。
[0015] 所述的步骤（3)DSP微处理器通过如下算法进行畸变图像校正：
[0016] (31)根据鱼眼镜头成像原理中的球面坐标模型，建立XYZ空间直角坐标系，其中， P为入射到鱼眼镜头的光线；n为鱼眼镜头的焦距；光线P与Z轴的夹角为0 ;A(xl，yl) 为光线P经过普通镜头理想状态落到X轴y轴组成的平面上的点，与Z轴构成夹角0，与X 轴构成夹角LA点与中心点的距离为R;K为鱼眼镜头畸变系数；B(x2，y2)为P经过鱼眼 镜头折射后落到X轴y轴组成的平面上的点，与Z轴构成夹角a，与X轴的夹角为LB点 与中心点的距离为r;
[0017] (32)通过0与0以及0与a的换算关系，确定a和0角度；0与0的换算 关系公式为：
[0018] sin0 =sin0 ①
[0019] 鱼眼镜头在平面有限范围内的正交投影公式如下：
[0020] sin0 =k*sina ②
[0021] 由公式①和公式②得到
[0022] sin0 =k*sina ③
[0023] a和|3角度为
【权利要求】
1. 一种VTM机180度广角拍摄摄像模组，其特征在于，包括上下平行设置的第一 PCB板 和第二PCB板、一镜头、双数字麦克风、CMOS图像传感器、DSP微处理器及连接器、输出接口， 所述的镜头、数字麦克风、CMOS图像传感器集成于第一 PCB板上，所述的DSP微处理器、连 接器、输出接口集成于第二PCB板上，所述的镜头为广角鱼眼镜头且视场角达到180度。
2. 根据权利要求1所述的VTM机180度广角拍摄摄像模组，其特征在于，所述的双数字 麦克风为对称设置的MEMS微型硅双数字麦克风。
3. 根据权利要求1所述的VTM机180度广角拍摄摄像模组，其特征在于，所述的CMOS 图像传感器为大尺寸图像传感器。
4. 一种采用权利要求1-3所述的VTM机180度广角拍摄摄像模组的拍摄方法，其特征 在于，包括如下步骤： (1) 通过一镜头将光线会聚到CMOS图像传感器上，将光信号、大畸变转变为数字图像 电信号； (2) 通过双数字麦克风录制数字无损音频； (3) 通过DSP微处理器将数字图像电信号和数字无损音频进行数字信号处理，完成图 像畸变校正； (4) 将经过（3)处理后获得的小畸变高清影像通过输出接口输出到VTM主机上，从而完 成拍摄以实现远程监控。
5. 根据权利要求4所述的VTM机180度广角拍摄摄像模组的拍摄方法，其特征在于，所 述的镜头为广角鱼眼镜头且视场角达到180度。
6. 根据权利要求4所述的VTM机180度广角拍摄摄像模组的拍摄方法，其特征在于，所 述的CMOS图像传感器为大尺寸图像传感器；所述的双数字麦克风为MEMS微型硅双数字麦 克风。
7. 根据权利要求4所述的VTM机180度广角拍摄摄像模组的拍摄方法，其特征在于，所 述的步骤（3)DSP微处理器通过如下算法进行畸变图像校正： (31) 根据鱼眼镜头成像原理中的球面坐标模型，建立XYZ空间直角坐标系，其中，P为 入射到鱼眼镜头的光线；Π 为鱼眼镜头的焦距；光线P与Z轴的夹角为Θ ;A(xl，yl)为光 线P经过普通镜头理想状态落到X轴y轴组成的平面上的点，与Z轴构成夹角β，与X轴构 成夹角Φ，A点与中心点的距离为R ;Κ为鱼眼镜头畸变系数；B (x2，y2)为P经过鱼眼镜头 折射后落到X轴y轴组成的平面上的点，与Z轴构成夹角α，与X轴的夹角为φ，B点与中 心点的距离为r ; (32) 通过β与Θ以及Θ与α的换算关系，确定α和β角度；β与Θ的换算关系 公式为： sin Θ = sin β ① 鱼眼镜头在平面有限范围内的正交投影公式如下： sin Θ = k*sin α ② 由公式①和公式②得到 sin β = k氺sin α (3) α和β角度为
(33) 通过步骤（2)中的公式③、④和⑤得到R与r的关系：
(34) 将B点从平面坐标转换成极坐标公式：
(35) 确定光线P在常规镜头拍摄下得到的A(xl，yl)的坐标： X1= R*cos ( Φ )⑨ Y1= R*sin ( Φ )⑩ (36) 由公式⑥和公式⑦得到R的距离公式：
(37) 根据公式⑧、⑨、⑩，得到A点和B点的坐标换算关系：
(38) 通过上述算法实现畸变图像还原成正常图像，变换后经DSP数据处理后输出小畸 变图像。
【文档编号】G02B13/06GK104516189SQ201410831712
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年12月26日 优先权日:2014年12月26日
【发明者】沈振权, 舒伟平, 曹后平, 田野, 冯为瑞, 刘玉君 申请人:广东光阵光电科技有限公司