[發明專利]運動檢測成像設備

有效

• 申請號: 200710136974.2
• 申請日: 2007-07-26
• 公開（公告）號: CN101115154A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 中尾良純;豊田孝;政木康生
• 申請（專利權）人: 船井電機株式會社
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335;H04N5/225
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 王玉雙

技術領域

本發明涉及一種運動檢測成像設備。

背景技術

一種計算在固態成像部件上獲取的具有時間差的圖像之間差異，并且基于計算得到的差異來檢測(將被獲取或成像的)目標物體的移動或運動的運動檢測成像設備是公知的(參考例如日本特開專利公開2003-32552)。同樣公知的是，基于數字化圖像之間的差異檢測正在運動的物體(參考例如日本特開專利公開2001-177836、2004-171431和Hei8-106534)。另一方面，已知一種電子靜像照相機(still?camera)：其使用帶有光接收表面的圖像傳感器(該光接收表面具有分割的光接收區域)，并且順序將目標物體的圖像曝光在光接收區域上，以將光接收區域中的圖像一體讀出，從而縮短連續拍攝(shoot)模式下的拍攝間隔(參考例如日本特開專利公開Hei11-352550)。此外，已知一種照相機：其具有四個拍照透鏡，所述四個拍照透鏡設置在膠片的前面以使它們適合于膠片幀中，其中提供狹縫部件以使光線在拍照透鏡前面順序通過，從而將幀片段連續記錄在膠片幀中(參考例如日本專利2524818)。

對諸如在上面引證的日本特開專利公開2003-32552中所述的運動檢測成像設備的實際使用的例子是監視照相機，例如用于汽車的后監視照相機。在監視照相機中，理想的是運動檢測范圍盡可能地寬。例如，在安置在房間墻壁上的室內監視照相機的情形中，理想的是：監視照相機能夠監視覆蓋房間整個區域的寬范圍(獲取范圍或圖像拍攝范圍)，以使監視系統簡化且降低安裝成本。然而，為了僅使用一個室內監視照相機就能夠基本上對房間的整個區域進行成像，通常需要使用具有至少120°(度)的視角的光學透鏡。一般地，具有遠大于60°視角的光學透鏡(以魚眼透鏡為代表)會使光學透鏡獲取的合成圖像產生桶形失真。因此需要使用復雜的程序來數字化校正桶形失真。

另一方面，為了使用帶有光學透鏡(具有至多60°的視角)的監視照相機監視至少120°的范圍，因此必需使用兩個或多個這種監視照相機，形成兩個或多個獲取范圍，并且進行調整以防止形成不能獲取圖像的區域。換言之，還沒有開發出一種用于運動檢測的成像設備：該設備能夠以簡單的結構在寬范圍獲取圖像或成像。另外，為了檢測運動，必需準備多個利用時間差獲取或成像的圖像。常規監視照相機或類似設備使用具有時間差的成像快門，并且以預定間隔打開和關閉快門。然而，在快門的預定間隔(低幀速)較長的情形中，出現了這樣的問題，即非常可能檢測不到高速運動的目標物體(例如運動的汽車)的運動。

發明內容

本發明的目的是提供一種運動檢測成像設備，其能夠使用盡可能簡單的光學系統在寬獲取范圍內成像，而不使用具有視角遠大于60°的光學透鏡，該設備可以容易地且以短時間間隔獲取用于運動檢測的多個圖像，從而即使在目標以高速移動時，也能夠阻止對目標物體檢測的幾率下降。

依據本發明的第一方案，上述目的可以通過一種運動檢測成像設備來實現，該運動檢測成像設備包括：帶有單位像素的固態成像部件，所述單位像素以行及列的矩陣形式排列；和光學透鏡系統，其用于收集進入獲取范圍內的光線，以在固態成像部件上形成以時間差成像的圖像，從而基于成像的圖像之間的差異檢測圖像中目標物體的運動。所述光學透鏡系統包括：光學透鏡陣列，其具有沿單位像素的列方向排列的多個光學透鏡(此后被稱為“中間透鏡”)，并且在獲取范圍中預定前方范圍內的光線進入該中間透鏡，光學透鏡陣列還具有處于中間透鏡的左側和右側且沿單位像素的列方向中排列的兩組光學透鏡(此后被稱為“左側透鏡和右側透鏡”)，每組光學透鏡具有多個光學透鏡，并且在獲取范圍中預定左側范圍和右側范圍內的光線進入該左側透鏡和右側透鏡；和光線彎曲機構，其設置在左側透鏡和右側透鏡的進入側，用于將進入獲取范圍中預定左側范圍和右側范圍內的光線分別彎曲和引導至左側透鏡和右側透鏡，且沿左側透鏡和右側透鏡的光軸指引光線。所述固態成像部件具有用于分別對中間透鏡、左側透鏡和右側透鏡所形成的多個圖像(此后稱為“單眼圖像”)成像的成像區域(這種圖像區域此后被稱為“單眼圖像區域”)。