专利名称：一种用于全景拍摄的ccd 感光器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于全景影像拍摄的光碟式CXD器件。
背景技术：
在水平方向360°的全景拍摄(照像/摄影)装置中，所拍摄的影像是基于极坐标的圆环形。在常规的图片和影像显示设备上，上述的全景图像需要转换为直角坐标的矩形才能播放，一般采用的方法是利用软件进行坐标转换，但转换过程耗费时间。电荷I禹合元件的英文是Charge-coupled Device, —般称为CO)图像传感器。CO)是一种拍摄装置中的半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。CCD上有许多排列整齐 的微形电容，能感应光线，并将影像转变成数字信号进行存储输出。CCD上每一个光敏物质称为像素。包含的像素数越多，其提供的图像画面分辨率也就越高。一般的CCD芯片中每个像素大小相等，许多个像素在平面纵横布置为矩形感光面。当拍摄装置从所有方向同时摄取光线(全景拍摄)，形成水平方向360°全景图像(静态相片或动态视频)时，全景图像是基于极坐标的圆环状，图像存储必须通过坐标转换才能形成便于观看的直角坐标矩形图像。转换公式如下Xi=Y0Cos (2 Ti X0)Yi=Y0SinOJixo)其中，(x0, y0)是直角坐标系中的点，(Xi^i)是极坐标系中的点。转变的过程是，对于输出直角坐标系中的每一点(X。，y。)，通过上述公式找到对应的输入极坐标系中的相应点(Xi，yi)。上述方法需要耗费硬件和一定的计算时间。
发明内容
本发明的目的是提供一种不需要进行极坐标与直角坐标转换的CXD图像传感器，为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的一种用于全景拍摄的CXD感光器，包括芯片，其特征在于，该芯片为一个光碟式的圆片，圆片中心部分为一个小圆，小圆周边向圆片外周等间距分布多个同心圆环带，每个环带上敷设有相同数量感光像素，所有的感光像素呈上下边均为圆弧的梯形，这些梯形感光像素相对于圆心都在同一个圆心角Θ之内。上述方案中，小圆上不敷设感光像素。所述的同心圆环带间距为(R_r)/H，其中R为圆片半径，r为小圆半径，H为横向像素个数；所述圆心角为V/2 ,其中V为纵向像素个数。与现有矩形感光面芯片C⑶相比，本发明的优点是用于全景拍摄，无需极坐标到直角坐标的转换，节约时间和成本。后期既可以通过普通投影仪利用与全景拍摄装置相同的反射面，经光学的相反过程，将全景图像在环形屏幕上播放，也可以直接在普通屏幕上播放为展开的直角坐标图像。
以下结合附图
及具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。图I为本发明的结构图。图2为一种采用图ICXD的全景拍摄装置结构示意图。
具体实施例方式参考图I,本发明(XD感光器包括芯片，该芯片为一个光碟式的圆片，圆片中心部分为一个小圆13，小圆13周边向圆片外周等间距密布多个同心圆环带11，每个环带上敷设有相同数量感光像素，小圆周边向外第一个同心圆环带上的像素12密度最大，像素尺寸最小，圆片外周向内第一个同心圆环带上的像素10密度最小，像素尺寸最大。所有的像素呈上下边均为圆弧的梯形，这些梯形像素相对于圆心都在同一个圆心角Θ之内。由于靠近圆 心的小圆13上并不成像，此处可不敷设感光像素。具体不成像的小圆面积与所用的全景相机有关，为了不影响成像，无感光像素部分应尽量设置的较小。一般地说，要产生横向H像素，纵向为V像素的全景图相片，同心圆环带间距为(R-r)/H，其中R为圆片半径，r为小圆半径，H为横向像素个数(范围一般为500-1200);所述圆心角Θ为V/2 Ji，其中V为纵向像素个数(范围一般为400-1000)。例如要产生横向1200像素，纵向为800像素的全景图相片，则需要在半径方向含有800个像素，在圆周方向含有1200个像素。即在本发明图I芯片上，同心圆环带11的数量应为800个，环带间距为(R-r) /800 (R为圆片半径，r为小圆半径)；圆周方向1200个像素中，每个像素相对于圆心都在同一个圆心角1200/2 JI上。由于CXD器件工作原理是利用金属一氧化物一硅(MOS)电容效应，其工作过程主要是信号电荷的产生、存储、转移和检测，因此本发明光碟式CCD芯片的制备可按照传统矩形感光面CXD标准的制造工艺进行，分别包括氧化、光刻、离子注入等。参考图2，本发明图I结构芯片的C⑶器件，用在全景拍摄装置上，无需坐标转换的计算过程。全景拍摄装置包括相机体9、反射面1，反射面由反射率高的抛物曲面构成，能够将四周360°的光线反射并集中到其顶点之外的某个焦点上。抛物反射面顶点处连接固定支柱2，固定支柱的另一端与相机体9上端面中心连接。该上端面为透明镜片3。相机体内由上至下依次设置有快门4、透镜5、图I的CXD感光器6、存储器7。来自抛物反射面的光线分别通过透明镜片、快门(照相时使用快门，摄像时快门全开)，透镜，成像在C⑶上(反射面顶点之外的焦点处)，所得图像信息为基于极坐标的圆环状全景图像，不需坐标转换可直接保留在存储器上，既可以通过普通投影仪利用与全景拍摄装置相同的反射面1，经光学的相反过程，将全景图像在环形屏幕上播放，也可以直接在普通屏幕上播放为展开的直角坐标图像。为了在照相(摄像)时能够稳定图像，在相机体下面设置三脚架孔8，可接驳标准的三脚架。
权利要求
1.一种用于全景拍摄的CXD感光器，包括芯片，其特征在于，该芯片为一个光碟式的圆片，圆片中心部分为一个小圆，小圆周边向圆片外周等间距分布多个同心圆环带，每个环带上敷设有相同数量感光像素，所有的感光像素呈上下边均为圆弧的梯形，这些梯形感光像素相对于圆心都在同一个圆心角Θ之内。
2.如权利要求I所述的用于全景拍摄的CCD感光器，其特征在于，所述的同心圆环带间距为(R_r)/H，其中R为圆片半径，r为小圆半径，H为横向像素个数；所述圆心角Θ为V/2 π，其中V为纵向像素个数。
3.如权利要求I所述的用于全景拍摄的CCD感光器，其特征在于，所述圆片的小圆上不敷设感光像素。
全文摘要
本发明公开了一种用于全景拍摄的CCD感光器，包括芯片，其特征在于，该芯片为一个光碟式的圆片，圆片中心部分为一个小圆，小圆周边向圆片外周等间距分布多个同心圆环带，每个环带上敷设有相同数量感光像素，所有的像素呈上下边均为圆弧的梯形，这些梯形像素相对于圆心都在同一个圆心角θ之内。
文档编号H04N5/369GK102905086SQ20121039609
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月17日 优先权日2012年10月17日
发明者谢康宁, 罗二平, 申广浩, 吴小明, 汤池, 刘娟, 文峻, 郭伟, 闫一力, 孙涛 申请人:中国人民解放军第四军医大学