[發(fā)明專利]圖像拾取設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810098198.6
• 申請日: 2008-05-26
• 公開（公告）號: CN101311819A
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吉川功一
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼株式會社
• 主分類號: G03B37/00
• 分類號: G03B37/00;H04N5/225;G03B33/12
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 董方源

有關(guān)申請的交叉引用

本發(fā)明包含與2007年5月25日在日本專利局提交的日本專利申請JP2007-139235有關(guān)的主題，其全部內(nèi)容通過引用包含于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種圖像拾取設(shè)備，其用于拾取諸如全天空(全方向)范圍的寬范圍內(nèi)的圖像。

背景技術(shù)

如本領(lǐng)域公知的，已經(jīng)開發(fā)了各種攝像機(jī)系統(tǒng)，所述攝像機(jī)系統(tǒng)具有布置在一個殼體中的多個視頻攝像機(jī)，用于同時拾取全方向或全景范圍內(nèi)或者廣角或者寬角度范圍內(nèi)的圖像。

為了解決這樣的攝像機(jī)系統(tǒng)的視差問題，已經(jīng)提出了用于消除視差而無需反射鏡的光學(xué)系統(tǒng)(參見例如日本專利早期公開No.2003-162018)。

沒有反射鏡的光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于，因?yàn)椴恍枰糜诎惭b反射鏡的體積，所以整個攝像機(jī)系統(tǒng)的尺寸很小，并且光學(xué)系統(tǒng)的尺寸很小，并且僅僅因?yàn)闆]有反射鏡，所以可以與具有普通鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)相同的方式容易地處置。

根據(jù)上述光學(xué)系統(tǒng)，多個視頻攝像機(jī)被布置成使得其NP(non-parallax，無視差)點(diǎn)基本彼此對齊。NP點(diǎn)被定義為選自多個通過攝像機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)的孔徑光闌的中心的主光線中處于高斯區(qū)域中的主光線的物空間中的直分量的延長線與光學(xué)系統(tǒng)的光軸相交的點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

目前，單CCD攝像機(jī)已經(jīng)被用于攝像機(jī)系統(tǒng)(不管是單色系統(tǒng)還是彩色系統(tǒng))，因?yàn)閳D像拾取元件周圍的體積被限制以保持?jǐn)z像機(jī)的NP點(diǎn)彼此基本對齊。結(jié)果，由攝像機(jī)系統(tǒng)拾取的圖像的色彩再現(xiàn)性和分辨率較差。

下面參考附圖中的圖8描述圖像拾取元件周圍的有限體積。圖8以示意性剖視圖示出了在多個被組合在一起以同時拾取寬范圍中(例如在全方向或者全景范圍或者廣角范圍或?qū)挿秶?的圖像的攝像機(jī)中的一個攝像機(jī)100。

在圖8的攝像機(jī)100中，已經(jīng)通過了在最靠近對象的透鏡(前透鏡)101的邊緣處的各個點(diǎn)111，112的主光線105，106通過透鏡組102(在途圖中省略了處于透鏡101和透鏡組102之間的中間部件)，并且到達(dá)圖像拾取元件103的光檢測表面上的端點(diǎn)。

為了拾取寬范圍中的圖像，攝像機(jī)100的NP點(diǎn)104被與其它攝像機(jī)的NP點(diǎn)對齊，并且攝像機(jī)100的外周表面100A與其它攝像機(jī)中的相鄰攝像機(jī)的外周表面100B保持接觸。

因?yàn)橄噜彽臄z像機(jī)100的外周表面100A，100B彼此保持接觸，所以需要布置在圖像拾取元件103附近的電路板、線纜等不得不被布置在圖8中的陰影線所示的空間S中。

空間S由外周表面100A，100B和圖像拾取元件103附近垂直于光軸107的平面所包圍。

考慮到圖像拾取元件103、電路板、線纜等被布置在空間S中這一事實(shí)，攝像機(jī)100應(yīng)該理想地是(并且目前事實(shí)上是)單CCD攝像機(jī)。

監(jiān)視攝像機(jī)等高度需要拾取處于低亮度環(huán)境中的對象的圖像。在單CCD彩色攝像機(jī)中，不通過色彩過濾器的顏色的光不能被圖像拾取元件檢測。因此，用于拾取全方向或全景范圍或廣角度或?qū)挿秶械膱D像的單CCD彩色攝像機(jī)不具有用于拾取低亮度環(huán)境中的對象的圖像的監(jiān)視攝像機(jī)應(yīng)用中所需要的足夠靈敏度水平。

理想的是，提供一種圖像拾取設(shè)備，其具有優(yōu)異的色彩再現(xiàn)性和分辨率，能夠減小色差，并且能夠獲取寬范圍中的圖像。

根據(jù)本發(fā)明的圖像拾取設(shè)備包括：多個圖像拾取單元，用于分別拾取多個從寬范圍中的對象所劃分出的對象片斷的各自圖像；以及處理單元，用于將由所述多個圖像拾取單元拾取的所述圖像合成為一個圖像，所述圖像拾取單元中的每一個包括多個透鏡和用于檢測已經(jīng)通過所述透鏡的光線的多個圖像拾取元件，其中，在所述圖像拾取單元中的每一個中，無視差點(diǎn)被定義為選自多個通過與所述透鏡相關(guān)的孔徑光闌的中心的主光線中處于高斯區(qū)域中的主光線的物空間中的直分量的延長線與所述圖像拾取單元的光軸相交的點(diǎn)；所述無視差點(diǎn)被設(shè)置在所述圖像拾取元件的后方，并且所述多個圖像拾取單元的所述無視差點(diǎn)位于圍繞所述無視差點(diǎn)中的一個半徑為約20毫米的區(qū)域中；以及所述圖像拾取單元中的每一個包括分離單元，所述分離單元用于將已經(jīng)通過所述透鏡的光線分成具有不同波長的多組光線，所述多組光線將分別由所述多個圖像拾取元件檢測。

利用上述結(jié)構(gòu)，圖像拾取單元的NP點(diǎn)被布置在圖像拾取元件后方，因此圖像拾取單元中的每一個的包括多個透鏡的光學(xué)系統(tǒng)不會阻擋其它圖像拾取單元的光學(xué)路徑。圖像拾取單元的NP點(diǎn)位于圍繞NP點(diǎn)中的一個半徑為約20毫米的區(qū)域中，所以圖像拾取單元之間的任何視差被幾何減小到零。