一种立体成像装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及成像技术领域，具体涉及一种结合鱼眼镜头与非球面反射镜配合获取 空间物点的深度信息从而获取立体成像的全景图像的立体成像装置。
【背景技术】
[0002] 在相机行业中，拍摄超大视场角的照片的应用十分广泛，许多情况下需要通过鱼 眼镜头系统拍摄，视场角360°，但很难获取大视场空间物点的深度信息。传统拍摄超大视场 图像的方法主要有鱼眼镜头成像系统，折反射成像系统，全景环形透镜(PAL)等。但是都不 能实现空间物点深度信息的获取;双目视觉系统虽然可以获取物点深度信息，但由于其需 要两个相机进行拍摄，结构复杂，算法冗长。
【发明内容】
[0003] 针对上述现有技术存在的问题和不足，解决单视点相机获取空间物点深度信息， 实现立体拍摄的难题，最大限度地提高可拍摄垂直方向的视场角度，本发明的目的是公开 一种可以更换非球面反射镜面型、调节鱼眼镜头与非球面反射镜的空间位置实现聚焦、拍 摄拍摄水平视场角360°、可获取深度信息区域垂直视场角超100°的立体成像装置。
[0004] 为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案： 一种立体成像装置，包括相机、非球面反射镜、反射镜固定装置、移动平台、底座、锁紧 旋钮、铰支座、螺栓紧固件、下支杆、上支杆、定位锁紧装置、螺栓紧固件、锁紧旋钮、水平支 杆；用于放置并固定非球面反射镜的反射镜固定装置与移动平台通过螺纹连接，所述移动 平台的下端与底座的内置水平槽配合，移动平台通过水平导轨在底座水平运动，所述锁紧 旋钮安装在底座上，所述下支杆与底座通过铰支座和螺栓紧固件连接;上支杆与下支杆螺 纹配合连接，上支杆穿过水平支杆的一端通孔，水平支杆另一端与相机连接;锁紧旋钮与水 平支杆通过螺纹连接;定位锁紧装置通过螺栓紧固件固定在上支杆上。
[0005] 所述相机包括控制系统、(XD芯片、相机机身、后组光学系统、鱼眼镜头、前组光学 系统;所述控制系统连接CCD芯片，CCD芯片固定在相机机身的后端，所述鱼眼镜头固定在相 机机身的前端，鱼眼镜头包括两组后组光学系统和两组前组光学系统。
[0006] 本发明装置的原理如下： 空间物点JP发射光线I经过鱼眼镜头成像在CCD芯片上，产生像点
;同时空间物点F 发射光线II经过非球面反射镜成像在CCD芯片上，产生像点」
。像点：
与像点
可计算出 空间物点iP的深度信息。
[0007] 与现有技术相比，本发明有如下优点： 本发明装置可以更换非球面反射镜面型(抛物面、双曲面等）、调节鱼眼镜头与非球面 反射镜的空间位置实现聚焦、拍摄拍摄水平视场角360°、可获取深度信息区域垂直视场角 超100°的鱼眼镜头装置，通过鱼眼镜头与非球面反射镜配合，拍摄产生具有立体信息的大 视场全景鱼眼图像，非球面反射镜面型可根据需求更换;非球面反射镜固定在反射镜固定 装置上，并能在底座上实现水平移动，通过锁紧旋钮固定;鱼眼镜头通过水平支杆与上支杆 的运动实现与非球面反射镜的空间位置匹配，实现聚焦。解决了一般只能实现水平单一方 向的大视场拍摄的问题，最大限度地提高拍摄垂直方向的视场角度。结构简单，安装方便， 实用性强，零、部件的标准化、通用化程度高，具有一定的推广应用价值。
【附图说明】
[0008] 图1是一种立体成像装置的结构示意图。
[0009] 图2是一种立体成像装置的光路原理示意图。
[0010] 图3是一种立体成像装置中水平支杆与上支杆的装配示意图。
[0011] 图4是一种立体成像装置中非球面反射镜与底座装配示意图。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
[0013] 如图1、图3和图4所示，一种立体成像装置，包括相机、非球面反射镜8、反射镜固定 装置9、移动平台10、底座11、锁紧旋钮12、铰支座13、螺栓紧固件14、下支杆15、上支杆16、定 位锁紧装置17、螺栓紧固件18、锁紧旋钮19、水平支杆20;用于放置并固定非球面反射镜8的 反射镜固定装置9与移动平台10通过螺纹连接，所述移动平台10的下端与底座11的内置水 平槽配合，移动平台10通过水平导轨在底座11水平运动，所述锁紧旋钮12安装在底座11上， 所述下支杆15与底座11通过铰支座13和螺栓紧固件14连接;上支杆16与下支杆15螺纹配合 连接，上支杆16穿过水平支杆20的一端通孔，水平支杆20另一端与相机连接;锁紧旋钮19与 水平支杆20通过螺纹连接;定位锁紧装置17通过螺栓紧固件18固定在上支杆16上。
[0014] 所述相机包括控制系统1、CCD芯片2、相机机身3、后组光学系统4、鱼眼镜头5、前组 光学系统6、7;所述控制系统1连接(XD芯片2，CCD芯片2固定在相机机身3的后端，所述鱼眼 镜头5固定在相机机身3的前端，鱼眼镜头5包括两组后组光学系统4和两组前组光学系统6、 7〇
[0015] 如图2所示，将非球面反射镜8与相机进行配合拍照，全程有四个阶段:第一阶段， 将非球面反射镜8安装在反射镜固定装置9上;反射镜固定装置9与移动平台10通过螺纹连 接，移动平台10的下端与底座11的内置水平槽配合，水平移动调节位置;第二阶段，下支杆 15和与底座11通过铰支座13连接，调整支杆角度，保证支杆与底座11的垂直度;上支杆16穿 过水平支杆20的一端通孔，锁紧旋钮19与水平支杆20通过螺纹连接，可实现初步的角度跟 高度定位;定位锁紧装置17通过螺栓紧固件18固定在上支杆16上，可实现高度的再次定位； 第三阶段，微调鱼眼镜头5与非球面反射镜8的相对空间位置，利用控制系统1拍摄图像，图 像成像并存储在CCD芯片2上；同时，空间物点P发射光线I经过鱼眼镜头5成像在CCD芯片2 上，产生像点夢；同时空间物点，发射光线II经过非球面反射镜8反射成像在(XD芯片2上， 产生像点1^;第四阶段，在像面上获取与
后，通过算法匹配，可获取空间物点的深
度信息，通过算法实现立体信息重建与恢复，获取空间立体全景图像。
【主权项】
1. 一种立体成像装置，其特征在于，包括相机、非球面反射镜(8)、反射镜固定装置(9)、 移动平台（10)、底座（11)、锁紧旋钮（12)、铰支座（13)、螺栓紧固件（14)、下支杆（15)、上支 杆(16)、定位锁紧装置(17)、螺栓紧固件（18)、锁紧旋钮(19)、水平支杆(20);用于放置并固 定非球面反射镜(8)的反射镜固定装置(9)与移动平台（10)通过螺纹连接，所述移动平台 (10)的下端与底座（11)的内置水平槽配合，移动平台（10)通过水平导轨在底座（11)水平运 动，所述锁紧旋钮（12)安装在底座（11)上，所述下支杆（15 )与底座（11)通过铰支座（13 )和 螺栓紧固件（14)连接;上支杆（16)与下支杆（15)螺纹配合连接，上支杆（16)穿过水平支杆 (20)的一端通孔，水平支杆(20)另一端与相机连接;锁紧旋钮（19)与水平支杆(20)通过螺 纹连接;定位锁紧装置(17)通过螺栓紧固件（18)固定在上支杆(16)上。2. 根据权利要求1所述的立体成像装置，其特征在于，所述相机包括控制系统（1)、CCD 芯片(2)、相机机身(3)、后组光学系统(4)、鱼眼镜头(5)、前组光学系统(6、7);所述控制系 统（1)连接CCD芯片(2)，(XD芯片(2)固定在相机机身(3)的后端，所述鱼眼镜头(5)固定在相 机机身(3)的前端，鱼眼镜头(5)包括两组后组光学系统(4)和两组前组光学系统(6、7)。
【专利摘要】本发明涉及一种立体成像装置，包括相机、非球面反射镜、反射镜固定装置、移动平台、底座、锁紧旋钮、铰支座、螺栓紧固件、下支杆、上支杆、定位锁紧装置、螺栓紧固件、锁紧旋钮、水平支杆；用于放置并固定非球面反射镜的反射镜固定装置与移动平台通过螺纹连接，移动平台的下端与底座的内置水平槽配合，移动平台通过水平导轨在底座水平运动，锁紧旋钮安装在底座上，下支杆与底座通过铰支座和螺栓紧固件连接；上支杆与下支杆螺纹配合连接，上支杆穿过水平支杆的一端通孔，水平支杆另一端与相机连接；锁紧旋钮与水平支杆通过螺纹连接；定位锁紧装置通过螺栓紧固件固定在上支杆上。结构简单，安装方便，实用性强，具有一定的推广应用价值。
【IPC分类】G03B35/02, G03B27/22, H04N13/02
【公开号】CN105487332
【申请号】CN201610022921
【发明人】侍业, 吕丽军, 吴学伟, 田林, 曹一青, 侯国柱
【申请人】上海大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月14日