多孔径成像设备、成像系统和用于使多孔径成像设备可用的方法与流程

文档序号:19497452发布日期:2019-12-24 15:17阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种多孔径成像设备(10;10’;20;30;40),包括:

图像传感器(12);

光学通道(16a至16h)的阵列(14),每一个光学通道包括用于将总视场(70)的局部视场(72a至72d)投影到所述图像传感器(12)的图像传感器区域(24a至24h)上的光学器件(17);

光束偏转装置(18),用于偏转所述光学通道(16a至16h)的光路(26a至26h);以及

光学图像稳定器(22),用于通过在所述图像传感器(12)、所述阵列(14)和所述光束偏转装置(18)之间产生第一相对移动(34;39a)来实现沿着第一图像轴(28)的图像稳定,并且用于通过在所述图像传感器(12)、所述阵列(14)和所述光束偏转装置(18)之间产生第二相对移动(38;39b)来实现沿着第二图像轴(32)的图像稳定;

电子图像稳定器(41),用于实现沿着所述第一图像轴和所述第二图像轴(28,32)的所述阵列(14)的第一光学通道(16a至16h)的图像稳定。

2.根据权利要求1所述的多孔径成像设备,其中,所述电子图像稳定器(41)被配置为沿着所述第一图像轴和所述第二图像轴(28,32)将所述第一光学通道稳定到第一程度,并且还被配置用于沿着所述第一图像轴和所述第二图像轴(28,32)将第二光学通道(16a至16h)图像稳定到第二程度。

3.根据权利要求1或2所述的多孔径成像设备,其中,所述光学图像稳定器(22)被配置为执行所述光学图像稳定,使得所述光学图像稳定涉及所述局部视场(72a至72b)中的第一局部视场的图像,其中,所述电子图像稳定器(41)被配置为相对于所述第一局部视场(72a至72d)的图像稳定第二局部视场(72a至72d)的图像。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的多孔径成像设备,其中,所述光学图像稳定器(22)被配置为稳定所述光学通道(16a至16d)的参考通道的成像的局部视场(72a至72d)的图像,并且其中所述电子图像稳定器(41)被配置为针对不同于所述参考通道的光学通道(16a至16h)以通道单独方式执行图像稳定,其中所述多孔径成像设备被配置为仅以光学方式稳定所述参考通道。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的多孔径成像设备,其中,所述电子图像稳定器(41)被配置为以通道单独方式针对每个光学通道(16a至16h)执行图像稳定。

6.根据权利要求5所述的多孔径成像设备,其中,所述电子图像稳定器(41)被配置为根据所确定的函数连接来在每个通道中执行通道单独电子图像稳定,所述函数连接取决于所述图像传感器(12)、所述阵列(14)和所述光束偏转装置(18)之间的所述相对移动。

7.根据权利要求6所述的多孔径成像设备,其中,所述函数连接是线性函数。

8.根据权利要求5或6所述的多孔径成像设备,其中,所述光学图像稳定器(22)被配置为基于所述光束偏转装置的旋转移动沿所述图像方向之一提供所述光学图像稳定,其中,所述函数连接是将所述光束偏转装置(18)的旋转角度投影在沿所述图像方向的所述电子图像稳定的程度上的角度函数。

9.根据权利要求5至8中的任一项所述的多孔径成像设备,其中,所述电子图像稳定器(41)被配置为在第一局部视场(72a至72d)的第一局部图像中以及在第二局部视场(72a至72d)的第二图像中识别匹配特征,并且基于所述第一图像和所述第二图像中的特征的移动的比较来提供所述电子图像稳定。

10.根据权利要求5至9中的任一项所述的多孔径成像设备,其中,所述电子图像稳定器(41)被配置为在第一时间点和第二时间点处在第一局部视场(72a至72d)的第一局部图像中识别匹配特征,并且基于所述第一图像中的特征的移动的比较来提供所述电子图像稳定。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的多孔径成像设备,其中,不同的光学通道(16a至16h)的光学器件(64a至64d)的焦距不同,并且所述光束偏转装置(18)的移动引起所述图像传感器区域(24a至24h)上的投影的不同改变,其中所述电子图像稳定器(41)被配置为补偿所述图像的不同改变之间的差异。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的多孔径成像设备,其中,与第一光学通道(16a)相关联的第一光学器件(64a)和与第二光学通道(16b)相关联的第二光学器件(64b)在不超过10%的容差范围内以相同方式形成,其中由于所述容差范围的偏离,所述光学图像稳定器(22)的图像稳定引起所述图像传感器区域(24a,24b)上的所述投影的不同改变,所述不同改变由所述第一光学器件(64a)和所述第二光学器件(64b)引起。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的多孔径成像设备,其中,所述第一相对移动(34;39a)包括以下至少一项:所述图像传感器(12)和所述阵列(14)之间的平移相对移动(34)、所述图像传感器(12)和所述光束偏转装置(18)之间的平移相对移动(39a)、以及所述阵列(14)和所述光束偏转装置(18)之间的平移相对移动(39a),并且其中所述第二相对移动(38;39b)包括以下至少一项:所述光束偏转装置(18)的旋转移动(38)、所述图像传感器(12)和所述阵列(14)之间的平移相对移动、以及所述阵列(14)和所述光束偏转装置(18)之间的平移相对移动(39b)。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的多孔径成像设备,其中,所述光学图像稳定器(22)包括至少一个致动器(36,37,42),并且被布置为使得其至少部分地布置在由长方体(55)的侧面跨过的两个平面(52a)之间,其中所述长方体的所述侧面被取向为彼此平行并且与所述阵列(14)的行延伸方向(35,65,z)、以及所述图像传感器(12)和所述光学器件(64a至64h)之间的所述光学通道(16a至16h)中的一部分光学通道平行,并且所述长方体具有最小体积但仍包括所述图像传感器(12)和所述阵列(14)。

15.根据权利要求14所述的多孔径成像设备,其中,所述光学图像稳定器(22)延伸出所述平面(52a,52b)之间的区域不超过50%。

16.根据前述权利要求中的任一项所述的多孔径成像设备,其中,所述光束偏转装置(18)包括第一主侧面(174a)和第二主侧面(174b),并且被配置为在第一操作状态下利用所述第一主侧面(174a)沿所述多孔径成像设备的第一视向引导所述光学通道(64a至64h)的光路,并且在第二操作状态下利用所述第二主侧面(174b)沿所述多孔径成像设备的第二视向引导所述光学通道(64a至64h)的光路。

17.根据权利要求16所述的多孔径成像设备,其中,所述第一主侧面(174a)和所述第二主侧面(174b)以不大于60°的角度(δ)彼此倾斜地布置。

18.根据权利要求16或17所述的多孔径成像设备,被配置为通过旋转移动(38)在所述第一操作状态和所述第二操作状态之间执行切换,其中,在所述旋转移动期间,所述第一主侧面的第一表面法线(51a)和所述第二主侧面的第二表面法线(51b)在各自的时间点处包括相对于朝向所述图像传感器(12)的方向的至少为10°的角度(γ1,γ2)。

19.根据前述权利要求中的任一项所述的多孔径成像设备,被配置为:从传感器接收传感器信号;以及关于与所述多孔径成像设备和物体之间的相对移动相关的信息来评价所述传感器信号;以及使用所述信息执行对所述光学或电子图像稳定器(22;41)的控制。

20.一种成像系统(60;80),具有根据前述权利要求中的任一项所述的第一多孔径成像设备和第二多孔径成像设备(10;10’;20;30;40),所述成像系统被配置为至少部分地以立体方式捕获总视场(70)。

21.一种提供多孔径成像设备(10;10’;20;30;40)的方法(1100),包括:

提供(1110)图像传感器;

提供(1120)光学通道的阵列,使得每个光学通道包括用于将总视场的局部视场投影到所述图像传感器的图像传感器区域上的光学器件;

布置(1130)光束偏转装置,所述光束偏转装置用于偏转所述光学通道的光路;以及

布置(1140)光学图像稳定器,所述光学图像稳定器用于通过在所述图像传感器、所述阵列和所述光束偏转装置之间产生第一相对移动来实现沿着第一图像轴的图像稳定,并且用于通过在所述图像传感器、所述阵列和所述光束偏转装置之间产生第二相对移动来实现沿着第二图像轴的图像稳定;

布置(1150)电子图像稳定器,所述电子图像稳定器用于实现沿着所述第一图像轴和所述第二图像轴的所述阵列的第一光学通道的图像稳定。


技术总结
本发明涉及一种多孔径成像设备,其包括图像传感器和光学通道的阵列,其中每个光学通道包括用于将总视野的局部视野投影到图像传感器的图像传感器区域上的光学单元。多孔径成像设备包括:光束偏转装置,用于偏转光学通道的光路;以及光学图像稳定器,用于通过在图像传感器、阵列和光束偏转装置之间产生第一平移相对移动来提供沿着第一图像轴的图像稳定,并且用于通过在图像传感器、阵列和光束偏转装置之间产生第二相对移动来提供沿着第二图像轴的图像稳定。该设备包括电子图像稳定器,用于提供沿着第一图像轴和第二图像轴的阵列的第一光学通道的图像稳定。

技术研发人员:弗兰克·维佩曼;雅克·迪帕里
受保护的技术使用者:弗劳恩霍夫应用研究促进协会
技术研发日:2018.03.01
技术公布日:2019.12.24
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1