360度多相机系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明一般涉及数字相机系统，并且更具体地涉及多图像传感器、360度相机系统。
【背景技术】
[0002]已知使用多个图像传感器来捕捉360度图像的相机系统。这样的相机系统通常包括三个或四个面向外的图像传感器，每一个与各自的透镜组件光学对准。每个图像传感器被定位来捕捉360度水平视野的预定部分。例如，在三相机系统中，第一个图像传感器捕捉第一个120度的图像，第二个图像传感器捕捉第二个120度，以及第三个图像传感器捕捉最后的120度。
[0003]在通常的图像捕捉处理期间，每个图像传感器同时捕捉各自的图像。接着利用已知的图像处理技术将捕捉的图像拼接(stitch)到一起来形成单个360度图像。
[0004]尽管现有技术的相机系统可以捕捉360度图像，但是它们具有许多缺点。例如，现有系统由于大多数图像传感器的形状因素(即，16:9 ;4:3等等)具有相对局限的垂直视野(FOV)范围(coverage)。在改善360度相机系统的垂直FOV的努力中，一些厂商已经倾斜每个图像传感器，以稍微地朝上。尽管倾斜图像传感器改善了 360度相机系统的垂直F0V，但是它们仍然具有相对局限的垂直F0V。
[0005]因此，需要的是一种具有改善的FOV的360度相机系统。同样需要的是一种具有缩减的线缓冲器、存储器、以及存储器带宽的要求的360度相机系统。
【发明内容】
[0006]本发明通过提供一种具有改善的垂直FOV的360度相机系统克服了与现有技术相关的问题。
[0007]示例相机系统包括支撑结构、第一图像捕捉装置、第二图像捕捉装置、透镜系统、以及图像处理单元。该支撑结构使该第一图像捕捉装置和该第二图像捕捉装置的安装和定位容易。该第一图像捕捉装置包括光传感器阵列，该光传感器阵列沿着该光传感器阵列的长边比沿着该光传感器阵列的短边包括更多数量的光传感器。该第一图像捕捉装置耦合(couple)至该支撑结构，以使该光传感器阵列的短边实质上是水平的。该第二图像捕捉装置包括第二光传感器阵列，该第二光传感器阵列同样沿着该第二光传感器阵列的长边比沿着该第二光传感器阵列的短边包括更多数量的光传感器，并且该第二图像捕捉装置耦合至该支撑结构，以使该第二光传感器阵列的短边实质上是水平的。
[0008]耦合该透镜系统，以在该第一图像捕捉装置的光传感器阵列上聚焦第一图像，并且在该第二图像捕捉装置的第二光传感器阵列上聚焦第二图像。电性耦合该图像处理系统，以从该第一图像捕捉装置接收代表该第一图像的图像数据，并且从该第二图像捕捉装置接收代表该第二图像的图像数据。该第一图像具有对应于该光传感器阵列的长边的长边和对应于该光传感器阵列的短边的短边。该第二图像同样具有对应于该第二光传感器阵列的长边的长边和对应于该第二光传感器阵列的短边的短边。操作该图像处理系统，以通过沿着该第一图像和该第二图像的长边结合从该第一图像捕捉装置接收的图像数据与从该第二图像捕捉装置接收的图像数据，产生代表单个图像的图像数据。
[0009]在不例实施例中，该光传感器阵列的光传感器设置在多个列和行中。所述光传感器的行与该光传感器阵列的短边平行对准，该短边水平的设置。通过从同一行的多个光传感器同时传输数据，将该图像数据从该光传感器阵列传输出来。换言之，一次从阵列中传输出来一行(或一行的一部分)。
[0010]在另一个示例实施例中，该光传感器阵列的光传感器设置在多个列和行中，并且所述光传感器的行与该光传感器阵列的长边平行对准，该长边沿着倾斜的垂直方向设置。通过从同一行的多个光传感器同时传输数据，将该图像数据从该光传感器阵列传输出来(例如，一次一行或一行中的一部分)。因为行沿着倾斜的垂直方向设置，所以该图像处理系统包括图像旋转模块。在具体示例中，该图像处理系统包括光学校正模块，并且该图像旋转模块被包含在该光学校正模块中。在更具体的示例中，该光学校正模块执行失真校正和透视校正中的至少一个。有利地，该光学校正模块在单个存储器存取周期期间可以执行光学校正和图像旋转。
[0011]在另一个示例实施例中，该透镜系统包括:第一透镜组件，其与该第一图像捕捉装置的光传感器阵列光学对准；以及第二透镜组件，其与该第二图像捕捉装置的该第二光传感器阵列光学对准。
[0012]在又一个示例实施例中，该系统还包括第三图像捕捉装置，其包括第三光传感器阵列。该第三光传感器阵列沿着该第三光传感器阵列的长边比沿着该第三光传感器阵列的短边包括更多数量的光传感器。该第三图像捕捉装置耦合至该支撑结构，以使该第三光传感器阵列的短边实质上是水平的。在特定实施例中(例如，三图像捕捉装置系统)，操作该第一图像捕捉装置，以捕捉由该相机系统捕捉的360度全景图像的第一个120度，操作该第二图像捕捉装置，以捕捉由该相机系统捕捉的360度全景图像的第二个120度，并且操作该第三图像捕捉装置，以捕捉由该相机系统捕捉的360度全景图像的第三个120度。可选地，该第一图像捕捉装置、该第二图像捕捉装置、以及该第三图像捕捉装置的顶边朝向彼此倾斜，以使该第一图像捕捉装置的光轴、该第二图像捕捉装置的光轴、以及该第三图像捕捉装置的光轴相对于彼此是非平面的。
[0013]在这个示例实施例中，电性耦合该图像处理系统，以从该第三图像捕捉装置接收代表第三图像的图像数据。该第三图像具有对应于该第三光传感器阵列的长边的长边和对应于该第三光传感器阵列的短边的短边。操作该图像处理系统，以通过沿着该第二图像的第二长边和该第三图像的长边结合从该第二图像捕捉装置接收的图像数据与从该第三图像捕捉装置接收的图像数据、并且通过沿着该第三图像的第二长边和该第一图像的第二长边结合从该第三图像捕捉装置接收的图像数据与从该第一图像捕捉装置接收的图像数据，产生代表单个图像的图像数据。在更特定的示例实施例中，该相机系统具有至少360度水平视野，并且该相机系统具有至少200度垂直视野。
[0014]在另一个特定实施例中(例如，四图像捕捉装置系统)，该相机系统还包括第四图像捕捉装置，其包括第四光传感器阵列。该第四光传感器阵列沿着该第四光传感器阵列的长边比沿着该第四光传感器阵列的短边包括更多数量的光传感器。该第四图像捕捉装置耦合至该支撑结构，以使该第四光传感器阵列的短边实质上是水平的。在这个特定实施例中，操作该第一图像捕捉装置，以捕捉由该相机系统捕捉的360度全景图像的第一个90度，操作该第二图像捕捉装置，以捕捉由该相机系统捕捉的360度全景图像的第二个90度，操作该第三图像捕捉装置，以捕捉由该相机系统捕捉的360度全景图像的第三个90度，并且操作该第四图像捕捉装置，以捕捉由该相机系统捕捉的360度全景图像的第四个90度。
[0015]在该四图像捕捉装置实施例中，电性耦合该图像处理系统，以从该第三图像捕捉装置接收代表第三图像的图像数据，并且从该第四图像捕捉装置接收代表第四图像的图像数据。该第三图像具有对应于该第三光传感器阵列的长边的长边和对应于该第三光传感器阵列的短边的短边。该第四图像同样具有对应于该第四光传感器阵列的长边的长边和对应于该第四光传感器阵列的短边的短边。操作该图像处理系统，以通过沿着该第二图像的第二长边和该第三图像的长边结合从该第二图像捕捉装置接收的图像数据与从该第三图像捕捉装置接收的图像数据、通过沿着该第三图像的第二长边和该第四图像的长边结合从该第三图像捕捉装置接收的图像数据与从该第四图像捕捉装置接收的图像数据、并且通过沿着该第四图像的第二长边和该第一图像的第二长边结合从该第四图像捕捉装置接收的图像数据与从该第一图像捕捉装置接收的图像数据，产生代表单个图像的图像数据。
[0016]可选地，本发明的实施例可以包括多于四个图像捕捉装置。
[0017]还公开了制造相机系统的方法。一个示例方法包括提供支撑结构；提供第一图像捕捉装置；将该第一图像捕捉装置耦合至该支撑结构；提供第二图像捕捉装置；将该第二图像捕捉装置耦合至该支撑结构；提供透镜系统；提供图像处理系统；以及配置该图像处理系