全景图像获取设备及其全景图像获取模块的制作方法

文档序号:14942985发布日期:2018-07-13 21:32

本发明涉及一种全景图像获取设备及其全景图像获取模块,特别是涉及一种具有至少两个镜头的全景图像获取设备及其全景图像获取模块。



背景技术:

全景图像是一种拍摄方式,其目的是为了能够建立具有较大视野的图像。全景图像的产生方式为,将多张拍摄而得的原始图像(raw image)暂存并进行拼接之后,再通过多个图像信号处理器的后制处理,以制作成具有较大尺寸的全景图像。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足提供一种具有至少两个镜头的全景图像获取设备及其全景图像获取模块。

为了解决上述的技术问题,本发明所采用的其中一技术方案是,提供一种具有至少两个镜头的全景图像获取模块,其包括:一镜头结构、一光学结构、一单一个图像感测芯片以及一单一个图像信号处理器。所述镜头结构包括一用于获取一第一预定图像光源的第一镜头组件以及一用于获取一第二预定图像光源的第二镜头组件。所述光学结构设置在所述第一镜头组件与所述第二镜头组件之间。所述单一个图像感测芯片邻近所述光学结构,其中,所述单一个图像感测芯片具有一第一图像感测区域以及一第二图像感测区域。所述单一个图像信号处理器电性连接于所述单一个图像感测芯片。其中,所述第一预定图像光源通过所述光学结构而投向所述第一图像感测区域,且所述第一预定图像光源通过所述第一图像感测区域的获取而得到一第一图像信号。其中,所述第二预定图像光源通过所述光学结构而投向所述第二图像感测区域,且所述第二预定图像光源通过所述第二图像感测区域的获取而得到一第二图像信号。其中,所述第一图像信号与所述第二图像信号整合成为单一个未经处理的图像信号。其中,所述单一个未经处理的图像信号传送至所述单一个图像信号处理器,且所述单一个未经处理的图像信号通过所述单一个图像信号处理器的处理而得到一全景图像。

更进一步地,所述第一镜头组件与所述第二镜头组件彼此相对应设置,所述光学结构具有彼此相对应设置的一第一反射面以及一第二反射面,且所述第一图像感测区域与所述第二图像感测区域彼此相对应设置,其中,所述第一预定图像光源通过所述光学结构的所述第一反射面的反射而投向所述第一图像感测区域,所述第二预定图像光源通过所述光学结构的所述第二反射面的反射而投向所述第二图像感测区域,且所述第一预定图像光源的光学路径与所述第二预定图像光源的光学路径彼此相对应。

更进一步地,所述第一镜头组件与所述第二镜头组件彼此错位设置,所述光学结构具有彼此错位设置的一第一反射面以及一第二反射面,且所述第一图像感测区域与所述第二图像感测区域彼此错位设置,其中,所述第一预定图像光源通过所述光学结构的所述第一反射面的反射而投向所述第一图像感测区域,所述第二预定图像光源通过所述光学结构的所述第二反射面的反射而投向所述第二图像感测区域,且所述第一预定图像光源的光学路径与所述第二预定图像光源的光学路径彼此错位。

更进一步地,所述第一镜头组件由一或者多个第一镜片所组成,且所述第二镜头组件由一或者多个第二镜片所组成,其中,所述光学结构具有一第一反射面以及一第二反射面,且所述光学结构为一棱镜以及一反射镜组件两者其中之一,其中,当所述光学结构为所述棱镜时,所述第一反射面与所述第二反射面都形成在所述棱镜的内部,其中,当所述光学结构为所述反射镜组件时,所述第一反射面与所述第二反射面分别裸露地设置在所述反射镜组件的一第一反射镜与一第二反射镜上,其中,所述第一图像感测区域的面积与所述第二图像感测区域的面积相同或者相异,且所述第一图像感测区域的图像分辨率与所述第二图像感测区域的图像分辨率相同或者相异,其中,所述第一图像感测区域与所述第二图像感测区域相互连接,以形成一单一个图像感测区域。

为了解决上述的技术问题,本发明所采用的另外一技术方案是,提供一种具有至少两个镜头的全景图像获取模块,其包括:一镜头结构、一光学结构、一单一个图像感测芯片以及一单一个图像信号处理器。所述镜头结构包括一用于获取一第一预定图像光源的第一镜头组件以及一用于获取一第二预定图像光源的第二镜头组件。所述光学结构设置在所述第一镜头组件与所述第二镜头组件之间。所述单一个图像感测芯片邻近所述光学结构,其中,所述单一个图像感测芯片具有通过所述光学结构以接收所述第一预定图像光源的一第一图像感测区域以及通过所述光学结构以接收所述第二预定图像光源的一第二图像感测区域。所述单一个图像信号处理器电性连接于所述单一个图像感测芯片,其中,所述第一预定图像光源与所述第二预定图像光源两者通过所述单一个图像信号处理器的处理而得到一全景图像。

更进一步地,所述第一镜头组件与所述第二镜头组件彼此相对应设置,所述光学结构具有彼此相对应设置的一第一反射面以及一第二反射面,且所述第一图像感测区域与所述第二图像感测区域彼此相对应设置,其中,所述第一预定图像光源通过所述光学结构的所述第一反射面的反射而投向所述第一图像感测区域,所述第二预定图像光源通过所述光学结构的所述第二反射面的反射而投向所述第二图像感测区域,且所述第一预定图像光源的光学路径与所述第二预定图像光源的光学路径彼此相对应。

更进一步地,所述第一镜头组件与所述第二镜头组件彼此错位设置,所述光学结构具有彼此错位设置的一第一反射面以及一第二反射面,且所述第一图像感测区域与所述第二图像感测区域彼此错位设置,其中,所述第一预定图像光源通过所述光学结构的所述第一反射面的反射而投向所述第一图像感测区域,所述第二预定图像光源通过所述光学结构的所述第二反射面的反射而投向所述第二图像感测区域,且所述第一预定图像光源的光学路径与所述第二预定图像光源的光学路径彼此错位。

为了解决上述的技术问题,本发明所采用的另外再一技术方案是,提供一种具有至少两个镜头的全景图像获取设备,其包括:一外壳体以及一全景图像获取模块。所述外壳体具有一第一透光窗口以及一第二透光窗口。所述全景图像获取模块设置在所述外壳体内,其中,所述全景图像获取模块包括:一镜头结构、一光学结构、一单一个图像感测芯片以及一单一个图像信号处理器。所述镜头结构包括通过所述第一透光窗口以获取一第一预定图像光源的一第一镜头组件以及通过所述第二透光窗口以获取一第二预定图像光源的一第二镜头组件。所述光学结构设置在所述第一镜头组件与所述第二镜头组件之间。所述单一个图像感测芯片邻近所述光学结构,其中,所述单一个图像感测芯片具有通过所述光学结构以接收所述第一预定图像光源的一第一图像感测区域以及通过所述光学结构以接收所述第二预定图像光源的一第二图像感测区域。所述单一个图像信号处理器电性连接于所述单一个图像感测芯片,其中,所述第一预定图像光源与所述第二预定图像光源两者通过所述单一个图像信号处理器的处理而得到一全景图像。

更进一步地,所述第一镜头组件与所述第二镜头组件彼此相对应设置,所述光学结构具有彼此相对应设置的一第一反射面以及一第二反射面,且所述第一图像感测区域与所述第二图像感测区域彼此相对应设置,其中,所述第一预定图像光源通过所述光学结构的所述第一反射面的反射而投向所述第一图像感测区域,所述第二预定图像光源通过所述光学结构的所述第二反射面的反射而投向所述第二图像感测区域,且所述第一预定图像光源的光学路径与所述第二预定图像光源的光学路径彼此相对应。

更进一步地,所述第一镜头组件与所述第二镜头组件彼此错位设置,所述光学结构具有彼此错位设置的一第一反射面以及一第二反射面,且所述第一图像感测区域与所述第二图像感测区域彼此错位设置,其中,所述第一预定图像光源通过所述光学结构的所述第一反射面的反射而投向所述第一图像感测区域,所述第二预定图像光源通过所述光学结构的所述第二反射面的反射而投向所述第二图像感测区域,且所述第一预定图像光源的光学路径与所述第二预定图像光源的光学路径彼此错位。

本发明的其中一有益效果在于,本发明所提供的一种具有至少两个镜头的全景图像获取设备及其全景图像获取模块,其能通过“所述单一个图像感测芯片具有通过所述光学结构以接收所述第一预定图像光源的一第一图像感测区域以及通过所述光学结构以接收所述第二预定图像光源的一第二图像感测区域”以及“所述单一个图像信号处理器电性连接于所述单一个图像感测芯片”的技术方案,以使得所述第一预定图像光源与所述第二预定图像光源两者能通过所述单一个图像信号处理器的处理而得到一全景图像。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而所提供的附图仅用于提供参考与说明,并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明第一实施例的全景图像获取模块的侧视示意图。

图2为本发明第一实施例的全景图像获取模块的单一个图像感测芯片的俯视示意图。

图3为本发明第二实施例的全景图像获取模块的侧视示意图。

图4为本发明第三实施例的全景图像获取模块的俯视示意图。

图5为本发明第三实施例的全景图像获取模块的单一个图像感测芯片的俯视示意图。

图6为本发明第三实施例的全景图像获取模块的第一镜头组件、第一反射镜以及第一图像感测区域相互配合的侧视示意图。

图7为本发明第三实施例的全景图像获取模块的第二镜头组件、第二反射镜以及第二图像感测区域相互配合的侧视示意图。

图8为本发明第三实施例的全景图像获取模块的另一种单一个图像感测芯片的俯视示意图。

图9为本发明第四实施例的全景图像获取模块的俯视示意图。

图10为本发明第四实施例的全景图像获取模块的第一镜头组件、第一反射面以及第一图像感测区域相互配合的侧视示意图。

图11为本发明第四实施例的全景图像获取模块的第二镜头组件、第二反射面以及第二图像感测区域相互配合的剖面示意图。

图12为本发明第五实施例的单一个图像感测芯片与单一个图像信号处理器相互配合的侧视示意图。

图13为本发明第六实施例的全景图像获取设备的示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“具有至少两个镜头的全景图像获取设备及其全景图像获取模块”的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用,在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外,本发明的附图仅为简单示意说明,并非依实际尺寸的描绘,事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容,但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

第一实施例

请参阅图1与图2所示,本发明第一实施例提供一种具有至少两个镜头的全景图像获取模块M,其包括:一镜头结构1、一光学结构2、一单一个图像感测芯片3以及一单一个图像信号处理器4。

首先,配合图1与图2所示,镜头结构1包括一用于获取一第一预定图像光源L1的第一镜头组件11以及一用于获取一第二预定图像光源L2的第二镜头组件12。举例来说,如图1所示,第一镜头组件11与第二镜头组件12可以彼此相对应设置,也就是说第一镜头组件11与第二镜头组件12并不会相互错位。另外,如图1所示,第一镜头组件11可由一或者多个第一镜片110所组成,并且第二镜头组件12可由一或者多个第二镜片120所组成。图1所采用的例子是,第一镜头组件11是由一第一镜片110所组成,第二镜头组件12是由一第二镜片120所组成,然而此举例并非用来限定本发明。

再者,如图1所示,光学结构2可以被设置在第一镜头组件11与第二镜头组件12之间。举例来说,光学结构2具有彼此相对应设置的一第一反射面201以及一第二反射面202,也就是说第一反射面201与第二反射面202并不会相互错位。另外,光学结构2可为一棱镜以及一反射镜组件21两者其中之一。举例来说,当光学结构2为反射镜组件21时,第一反射面201与第二反射面202会分别裸露地设置在反射镜组件21的一第一反射镜211与一第二反射镜212上。

此外,配合图1与图2所示,单一个图像感测芯片3邻近光学结构2,并且单一个图像感测芯片3具有一第一图像感测区域31以及一第二图像感测区域32。更进一步来说,第一预定图像光源L1会通过光学结构2而投向第一图像感测区域31,并且第二预定图像光源L2会通过光学结构2而投向第二图像感测区域32。也就是说,单一个图像感测芯片3具有通过光学结构2以接收第一预定图像光源L1的一第一图像感测区域31以及通过光学结构2以接收第二预定图像光源L2的一第二图像感测区域32。另外,第一预定图像光源L1会通过第一图像感测区域31的获取而得到一第一图像信号S1,并且第二预定图像光源L2会通过第二图像感测区域32的获取而得到一第二图像信号S2。值得注意的是,第一图像信号S1与第二图像信号S2会整合成为单一个未经处理的图像信号S。也就是说,当单一个图像感测芯片3的第一图像感测区域31与第二图像感测区域32分别接收第一预定图像光源L1与第二预定图像光源L2后,单一个图像感测芯片3只会产生单一个未经处理的图像信号S。

举例来说,配合图1与图2所示,单一个图像感测芯片3可以是预先设置在电路基板(图未示)上且电性连接于电路基板的CMOS芯片或者任何的光感测芯片。另外,第一图像感测区域31与第二图像感测区域32彼此相对应设置,也就是说第一图像感测区域31与第二图像感测区域32并不会相互错位。此外,第一预定图像光源L1能通过光学结构2的第一反射面201的反射而投向第一图像感测区域31,并且第二预定图像光源L2能通过光学结构2的第二反射面202的反射而投向第二图像感测区域32。

值得注意的是,第一图像感测区域31的面积与第二图像感测区域32的面积可以是相同或者相异。当第一图像感测区域31的面积大于第二图像感测区域32的面积时,第一图像感测区域31可以做为主要的图像感测区域,而第二图像感测区域32则可以做为辅助的图像感测区域。

值得注意的是,第一图像感测区域31的图像分辨率与第二图像感测区域32的图像分辨率可以是相同或者相异。当第一图像感测区域31的图像分辨率大于第二图像感测区域32的图像分辨率时,第一图像感测区域31可以做为主要的图像感测区域,而第二图像感测区域32则可以做为辅助的图像感测区域。

另外,如图1所示,单一个图像信号处理器4电性连接于单一个图像感测芯片3。更进一步来说,单一个未经处理的图像信号S(包含第一图像信号S1与第二图像信号S2两者)会传送至单一个图像信号处理器4,并且单一个未经处理的图像信号S(包含第一图像信号S1与第二图像信号S2两者)会通过单一个图像信号处理器4的处理而得到一全景图像。也就是说,第一预定图像光源L1与第二预定图像光源L2两者可以通过单一个图像信号处理器4的处理而得到一全景图像。值得注意的是,上述的“全景图像”可以替换成“全景视频”,并且所谓的全景可以是宽景(panorama)、环景(360°panorama)或是球体环景(spherical panorama)。

值得一提的是,由于第一镜头组件11与第二镜头组件12是彼此相对应设置,光学结构2的第一反射面201与第二反射面202是彼此相对应设置,并且第一图像感测区域31与第二图像感测区域32是彼此相对应设置,所以第一预定图像光源L1的光学路径与第二预定图像光源L2的光学路径也会跟着彼此相对应,也就是说第一预定图像光源L1的光学路径与第二预定图像光源L2的光学路径并不会相互错位。

因此,本发明只需要使用单一个图像感测芯片3即可完成第一预定图像光源L1与第二预定图像光源L2两者的接收,并且本发明只需要使用单一个图像信号处理器4即可完成第一预定图像光源L1与第二预定图像光源L2两者的处理而得到一全景图像,借此以降低本发明全景图像获取模块M的制作成本。

第二实施例

请参阅图3所示,本发明第二实施例提供一种具有至少两个镜头的全景图像获取模块M,其包括:一镜头结构1、一光学结构2、一单一个图像感测芯片3以及一单一个图像信号处理器4。由图3与图1的比较可知,本发明第二实施例与第一实施例最大的差别在于:在第二实施例中,光学结构2可为一棱镜22,并且第一反射面201与第二反射面202都会形成在棱镜22的内部。

借此,第一预定图像光源L1会通过光学结构2而投向第一图像感测区域31,并且第一预定图像光源L1会通过第一图像感测区域31的获取而得到一第一图像信号S1。另外,第二预定图像光源L2会通过光学结构2而投向第二图像感测区域32,并且第二预定图像光源L2会通过第二图像感测区域32的获取而得到一第二图像信号S2。然后,第一图像信号S1与第二图像信号S2会整合成为单一个未经处理的图像信号S。最后,单一个未经处理的图像信号S(包含第一图像信号S1与第二图像信号S2两者)会传送至单一个图像信号处理器4,并且单一个未经处理的图像信号S(包含第一图像信号S1与第二图像信号S2两者)可通过单一个图像信号处理器4的处理而得到一全景图像。

第三实施例

请参阅图4至图7所示,本发明第三实施例提供一种具有至少两个镜头的全景图像获取模块M,其包括:一镜头结构1、一光学结构2、一单一个图像感测芯片3以及一单一个图像信号处理器4。由图4(加上图6与图7)与图1的比较,以及图5与图2的比较可知,本发明第三实施例与第一实施例最大的差别在于:在第三实施例中,相对于一水平基线(图未示),第一镜头组件11与第二镜头组件12会彼此错位设置(如图4所示),光学结构2具有彼此错位设置的一第一反射面201(如图6所示)以及一第二反射面202(如图7所示),并且第一图像感测区域31与第二图像感测区域32会彼此错位设置(如图5所示)。因此,第一预定图像光源L1的光学路径与第二预定图像光源L2的光学路径也会跟着彼此错位。

举例来说,配合图1、图6与图7所示,光学结构2可为一反射镜组件21,并且第一反射面201与第二反射面202会分别裸露地设置在反射镜组件21的一第一反射镜211与一第二反射镜212上。

借此,第一预定图像光源L1会通过光学结构2而投向第一图像感测区域31,并且第一预定图像光源L1会通过第一图像感测区域31的获取而得到一第一图像信号S1。另外,第二预定图像光源L2会通过光学结构2而投向第二图像感测区域32,并且第二预定图像光源L2会通过第二图像感测区域32的获取而得到一第二图像信号S2。然后,第一图像信号S1与第二图像信号S2会整合成为单一个未经处理的图像信号S。最后,单一个未经处理的图像信号S(包含第一图像信号S1与第二图像信号S2两者)会传送至单一个图像信号处理器4,并且单一个未经处理的图像信号S(包含第一图像信号S1与第二图像信号S2两者)可通过单一个图像信号处理器4的处理而得到一全景图像。

值得一提的是,如图8所示,相对于一水平基线(图未示),第一图像感测区域31与第二图像感测区域32也可以采用如图8的错位方式。也就是说,依据不同的需求,本发明的第一图像感测区域31与第二图像感测区域32的错位排列方式可以随意变换,例如可以排列成如图5所示的双向错位排列(也就是X与Y方向的错位排列),或者是如图8的单向错位排列(也就是X或Y方向的错位排列)。

第四实施例

请参阅图9至图11所示,本发明第四实施例提供一种具有至少两个镜头的全景图像获取模块M,其包括:一镜头结构1、一光学结构2、一单一个图像感测芯片3以及一单一个图像信号处理器4。由图9与图4的比较,图10与图6的比较,以及图11与图7的比较可知,本发明第四实施例与第三实施例最大的差别在于:在第四实施例中,光学结构2可为一棱镜22,并且第一反射面201与第二反射面202都会形成在棱镜22的内部。

借此,第一预定图像光源L1会通过光学结构2而投向第一图像感测区域31,并且第一预定图像光源L1会通过第一图像感测区域31的获取而得到一第一图像信号S1。另外,第二预定图像光源L2会通过光学结构2而投向第二图像感测区域32,并且第二预定图像光源L2会通过第二图像感测区域32的获取而得到一第二图像信号S2。然后,第一图像信号S1与第二图像信号S2会整合成为单一个未经处理的图像信号S。最后,单一个未经处理的图像信号S(包含第一图像信号S1与第二图像信号S2两者)会传送至单一个图像信号处理器4,并且单一个未经处理的图像信号S(包含第一图像信号S1与第二图像信号S2两者)可通过单一个图像信号处理器4的处理而得到一全景图像。

第五实施例

请参阅图12所示,本发明第五实施例提供一单一个图像感测芯片3以及一单一个图像信号处理器4,并且单一个图像感测芯片3具有一单一个图像感测区域30。也就是说,第一实施例至第四实施例中第一图像感测区域31与第二图像感测区域32可以相互连接,以形成一单一个图像感测区域30。

因此,依据不同的需求,本发明的单一个图像感测芯片3可以使用第一图像感测区域31与第二图像感测区域32两者相互搭配(如第一实施例至第四实施例所示),也可以只使用单一个图像感测区域30(如第五实施例所示)。

第六实施例

请参阅图13所示,本发明第六实施例提供一种具有至少两个镜头的全景图像获取设备D,其包括:一外壳体C以及一全景图像获取模块M。其中,图13所显示的全景图像获取设备D可以使用第一实施例至第四实施例之中的任何一种全景图像获取模块M。

举例来说,配合图1与图13所示,图13所显示的全景图像获取设备D使用第一实施例的全景图像获取模块M。更进一步来说,外壳体C具有一第一透光窗口W1以及一第二透光窗口W2。全景图像获取模块M设置在外壳体C内,并且全景图像获取模块包括一镜头结构1、一光学结构2、一单一个图像感测芯片3以及一单一个图像信号处理器4。

承上所言,镜头结构1包括通过第一透光窗口W1以获取一第一预定图像光源L1的一第一镜头组件11以及通过第二透光窗口W2以获取一第二预定图像光源L2的一第二镜头组件12。也就是说,第一镜头组件11能通过第一透光窗口W1而以一大于180度的第一预定广角θ1获取一第一预定图像光源L1,并且第二镜头组件12能通过第二透光窗口W2而以一大于180度的第二预定广角θ2获取一第二预定图像光源L2。

承上所言,光学结构2设置在第一镜头组件11与第二镜头组件12之间。另外,单一个图像感测芯片3邻近光学结构2,并且单一个图像感测芯片3具有通过光学结构2以接收第一预定图像光源L1的一第一图像感测区域31以及通过光学结构2以接收第二预定图像光源L2的一第二图像感测区域32。此外,单一个图像信号处理器4电性连接于单一个图像感测芯片3,并且第一预定图像光源L1与第二预定图像光源L2两者能通过单一个图像信号处理器4的处理而得到一全景图像。

因此,本发明只需要使用单一个图像感测芯片3即可完成第一预定图像光源L1与第二预定图像光源L2两者的接收,并且本发明只需要使用单一个图像信号处理器4即可完成第一预定图像光源L1与第二预定图像光源L2两者的处理而得到一全景图像,借此以降低本发明全景图像获取设备D的制作成本。

实施例的有益效果

本发明的其中一有益效果在于,本发明所提供的一种具有至少两个镜头的全景图像获取设备D及其全景图像获取模块M,其能通过“单一个图像感测芯片3具有通过光学结构2以接收第一预定图像光源L1的一第一图像感测区域31以及通过光学结构2以接收第二预定图像光源L2的一第二图像感测区域32”以及“单一个图像信号处理器4电性连接于单一个图像感测芯片3”的技术方案,以使得第一预定图像光源L1与第二预定图像光源L2两者能通过单一个图像信号处理器4的处理而得到一全景图像。

也就是说,本发明只需要使用单一个图像感测芯片3即可完成第一预定图像光源L1与第二预定图像光源L2两者的接收,并且本发明只需要使用单一个图像信号处理器4即可完成第一预定图像光源L1与第二预定图像光源L2两者的处理而得到一全景图像,借此以降低本发明的全景图像获取设备D及其全景图像获取模块M的制作成本。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例,并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围,所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化,均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。

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