一种摄像机的制作方法

本实用新型涉及光学成像技术领域，特别是涉及一种摄像机。

背景技术：

当待摄场景中明暗反差较大时(如在强光源照射下的高亮度区域与阴影、逆光等亮度相对较低的区域同时存在的情况)，由于摄像机的图像传感器的感光特性和动态范围的限制，容易使得摄像机输出的图像中出现背景过亮或前景过暗的现象。

现有技术中，通常利用宽动态技术处理图像中背景过亮或前景过暗的情况。例如，安防行业常见的DOL(Digital overlap，数字重叠)方案是一种基于多帧图像的宽动态技术。具体的，首先，图像传感器对待摄场景的一视角先进行较长时间的曝光以获得一长曝光帧，再对待摄场景同一视角进行较短时间的曝光获得一短曝光帧；然后，将长曝光帧与短曝光帧进行融合，得到一张动态范围较大的图像。长曝光帧保证了暗处物体的亮度，短曝光帧保证了高亮区域不过度曝光。但是，由于长曝光帧和短曝光帧是通过先后曝光获得的，导致将长曝光帧和短曝光帧融合后所获得的宽动态图像中拖影程度较大。容易理解的是，将同时获得的待摄场景同一视角下的两张亮度不同的图像融合后所获得的宽动态图像，相比于将长曝光帧和短曝光帧融合后所获得的宽动态图像拖影程度会有所降低。

然而，目前的摄像机无法同时获得待摄场景同一视角下两张亮度不同的图像。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种摄像机，以同时获得待摄场景同一视角的两张亮度不同的图像。具体技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种摄像机，包括：镜头、分光镜、第一图像传感器和第二图像传感器；

所述镜头设置在所述分光镜的入光面的一侧，从所述镜头出射的光线射入所述分光镜的入光面；

所述分光镜的第一出光面朝向所述第一图像传感器，从所述第一出光面出射的光线在所述第一图像传感器上成像，得到第一图像；所述分光镜的第二出光面朝向所述第二图像传感器，从所述第二出光面出射的光线在所述第二图像传感器上成像，得到第二图像；从所述第一出光面出射的光量与从所述第二出光面出射的光量不同。

可选的，所述摄像机还包括图像处理单元，所述图像处理单元用于将所述第一图像和所述第二图像融合，得到融合图像。

可选的，从所述第一出光面出射的光量占从所述分光镜的入光面射入的光量的比例为A，从所述第二出光面出射的光量占从所述分光镜的入光面射入的光量的比例为1-A，其中，A的范围为5％～10％。

可选的，从所述第一出光面出射的光量为从所述分光镜的入光面射入的光量的5％～10％。

可选的，从所述第二出光面出射的光量为从所述分光镜的入光面射入的光量的90％～95％。

可选的，所述第一图像传感器与所述第二图像传感器两者电子快门速度相同。

可选的，所述第一图像传感器与所述第二图像传感器两者增益相同。

可选的，所述分光镜为长方体型分光镜。

可选的，所述分光镜的分光面与所述第一出光面或第二出光面的夹角范围为25-45度。

可选的，所述图像处理单元为系统级芯片。

本实用新型实施例提供了一种摄像机，包括：镜头、分光镜、第一图像传感器和第二图像传感器；镜头设置在分光镜的入光面的一侧，从镜头出射的光线射入分光镜的入光面；分光镜的第一出光面朝向第一图像传感器，从第一出光面出射的光线在第一图像传感器上成像，得到第一图像；分光镜的第二出光面朝向第二图像传感器，从第二出光面出射的光线在第二图像传感器上成像，得到第二图像；从第一出光面出射的光量与从第二出光面出射的光量不同。

具体应用时，待摄场景的光线经过镜头后，射入分光镜的入光面，从第一出光面出射的光线在第一图像传感器上成像，得到待摄场景的第一图像；同时，从第二出光面出射的光线在第二图像传感器上成像，得到待摄场景的第二图像。由于从第一出光面出射的光量与从第二出光面出射的光量不同，使得所获得的第一图像和第二图像亮度不同。相对来说，光量较大的光线在对应的图像传感器上成像，可以将待摄场景中暗区拍摄清楚，光量较小的光线在对应的图像传感器上成像，可以将待摄场景中亮区拍摄清楚。这样就可以兼顾待摄场景的暗区与亮区，从而可以获得两张亮度不同的图像。因此，应用本实用新型实施例提供的技术方案，可以实现同时获得待摄场景同一视角的两张亮度不同的图像。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种摄像机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种分光镜的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

现有技术中的摄像机无法同时获得待摄场景同一视角下两张亮度不同的图像，为了解决该技术问题，本实用新型实施例提供了一种摄像机。

参照图1，该摄像机包括：镜头1、分光镜2、第一图像传感器3和第二图像传感器4；镜头1设置在分光镜2的入光面21的一侧，从镜头1出射的光线射入分光镜2的入光面21；其中，待摄场景的光线从镜头1远离分光镜2的一端射入，从镜头1的另一端射出。

分光镜2的第一出光面22朝向第一图像传感器3，从第一出光面22出射的光线在第一图像传感器3上成像，得到第一图像；分光镜2的第二出光面23朝向第二图像传感器4，从第二出光面23出射的光线在第二图像传感器4上成像，得到第二图像；从第一出光面22出射的光量与从第二出光面23出射的光量不同。

具体应用时，待摄场景的光线从镜头1的入光面21进入镜头1，再从镜头1的出光面出射。从镜头1的出光面出射的光线射入分光镜2的入光面21，从第一出光面22出射的光线在第一图像传感器3上成像，得到待摄场景的第一图像；同时，从第二出光面23出射的光线在第二图像传感器4上成像，得到待摄场景的第二图像。由于从第一出光面22出射的光量与从第二出光面23出射的光量不同，使得所获得的第一图像和第二图像亮度不同。相对来说，光量较大的光线在对应的图像传感器上成像，可以将待摄场景中暗区拍摄清楚，光量较小的光线在对应的图像传感器上成像，可以将待摄场景中亮区拍摄清楚。这样就可以兼顾待摄场景的暗区与亮区，从而可以获得两张亮度不同的图像。因此，应用本实用新型实施例提供的技术方案，可以实现同时获得待摄场景同一视角的两张亮度不同的图像。

第一图像传感器3自带电子快门，第二图像传感器4也自带电子快门。

本实用实施例的一种实施方式中，第一图像传感器3和第二图像传感器4两者的电子快门速度即曝光时间是可以调整的，两者可以是同步调整的，也可以是异步调整的。另外，具体使用时，可以将第一图像传感器3和第二图像传感器4的电子快门速度设置为相同。这样拍摄出来的第一图像和第二图像会没有拖影或拖影程度相同，从而可以进一步降低融合后的宽动态图像的拖影程度。

如图1所示实施方式中，摄像机还包括图像处理单元5，图像处理单元5用于将第一图像和第二图像融合，得到融合图像。具体的，图像处理单元5可以为系统级芯片。

图像处理单元5可以根据宽动态图像处理算法，将在第一图像传感器3和第二图像传感器4成像得到的第一图像和第二图像进行融合，得到融合图像。如果待摄场景中明暗反差较大，得到的融合图像是宽动态图像。在摄像机中设置图像处理单元5，使摄像机的功能多样化。

相比于基于先后获得的长曝光帧和短曝光帧融合的图像，基于同时获得的待摄场景同一视角的两张亮度不同的图像进行融合得到的宽动态图像中拖影程度降低。

当然，在其他实施方式中，摄像机本身可以不具有融合第一图像和第二图像的功能，这样便于实现摄像机的小型化和便携化，还可以降低摄像机的成本。在摄像机本身不具有融合第一图像和第二图像的功能时，可以将获得第一图像和第二图像传输到其他具有融合功能的设备中，以实现将第一图像和第二图像融合，获得宽动态图像。

如图2所示，从第一出光面22出射的光量占从分光镜2的入光面21射入的光量的比例为A，从第二出光面23出射的光量占从分光镜2的入光面21射入的光量的比例为1-A，其中，A的范围为5％～10％。从第一出光面22出射的光量加上从第二出光面23出射的光量的总和等于从分光镜2的入射面射入的光量。这样设置可以兼顾两张亮度不同的图像，使得亮度较大的图像中待摄场景的暗区尽可能清楚，亮度较小的图像中待摄场景的亮区尽可能清楚。

本实用新型实施例的一种实施方式中，从第一出光面22出射的光量为从分光镜2的入光面21射入的光量的5％～10％。这样设置使得亮度较小的图像中待摄场景的亮区尽可能清楚。

本实用新型实施例的一种实施方式中，从第二出光面23出射的光量为从分光镜2的入光面21射入的光量的90％～95％。这样设置使得亮度较小的图像中待摄场景的亮区尽可能清楚。

如果第一图像传感器3的增益与第二图像传感器4的增益不同，则获得的第一图像和第二图像中的噪声不同，增益越大，噪声越大，反之亦然。第一图像和第二图像中噪声较大的图像的噪声水平，决定了融合后的宽动态图像的噪声水平。因此，为了均衡利用资源，可以设置第一图像传感器3与第二图像传感器4两者增益相同。

增益的大小可以影响融合后的宽动态图像的动态范围，设置第一图像传感器3与第二图像传感器4均为增益可调型图像传感器，从而可以增大摄像机的适用范围。

如图1和图2所示的实施方式中，分光镜2可以为长方体型分光镜。长方体型分光镜的每个方向都可以最大限度的利用有效直径，且光学调节方便。分光镜2可以是由两个三棱镜通过玻璃胶粘接形成长方体型分光镜，其中，两个粘接的面和它们中间的玻璃胶层组成分光面24。另外，分光面24与第一出光面22的夹角可以为25-45度。还需要说明的是，正方体是一种特殊的长方体，长方体型分光镜可以包括正方体型分光镜。

本实用新型实施例的另一实施方式中，分光镜2可以为平板型分光镜。平板型分光镜重量轻，经济实惠。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。