[發明專利]寬視場超高分辨率成像系統

有效

• 申請號: 201210279808.9
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN102821238A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 賈偉
• 申請（專利權）人: 北京泰邦天地科技有限公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/247
• 代理公司: 北京市京大律師事務所 11321
• 代理人: 黃啟行;方曉明

1.一種寬視場超高分辨率成像系統，其特征在于，包括：

由M排和N列個窄視場長焦成像子系統組成的M×N窄視場長焦成像子系統陣列，相鄰的窄視場長焦成像子系統的視場互相交疊，每一個窄視場長焦成像子系統的主光軸匯聚于一點或者該點鄰域范圍內，該點為寬視場超高分辨率成像系統的光心，其中，M、N均為大于等于1的自然數，并且M和N中至少一個大于1；每個窄視場長焦成像子系統的水平視場角為ω_h+2Δω_h，垂直視場角為ω_v+2Δω_v；所述寬視場超高分辨率成像系統的水平視場角HFOV為Nω_h+2Δω_h，寬視場超高分辨率成像系統的垂直視場角VFOV為Mω_v+2Δω_v，其中180°>ω_h>0°，90°>Δω_h>0°，180°>ω_v>0°，90°>Δω_v>0°，ω_h為水平相鄰的窄視場長焦成像子系統的主光軸之間的夾角，ω_v為垂直相鄰的窄視場長焦成像子系統的主光軸之間的夾角，Δω_h為在水平相鄰的窄視場長焦成像子系統的主光軸所形成的平面內物距在無窮遠處的水平視場交疊區域與所屬的窄視場長焦成像子系統光心連線所形成的夾角，即水平交疊視場角，Δω_v為在垂直相鄰的窄視場長焦成像子系統的主光軸所形成的平面內物距在無窮遠處的垂直視場交疊區域與所屬的窄視場長焦成像子系統光心連線所形成的夾角，即垂直交疊視場角；

圖像處理裝置，用于對所述M×N窄視場長焦成像子系統陣列所拍的具有相鄰交疊特性的陣列圖像進行拼接處理以獲得寬視場場景圖像；

系統控制裝置，連接到所述圖像處理裝置和M×N窄視場長焦成像子系統陣列，用于對所述寬視場超高分辨率成像系統的各個組成部件的運行進行控制。

2.如權利要求1所述的寬視場超高分辨率成像系統，其中，所述每一個窄視場長焦成像子系統的主光軸匯聚于一點為：所有窄視場長焦成像子系統的主光軸交匯于窄視場長焦成像子系統的前方或后方。

3.如權利要求1所述的寬視場超高分辨率成像系統，其中，所述系統控制裝置進一步用于：

使所述寬視場超高分辨率成像系統工作在拍照模式、動態跟蹤模式或微距模式。

4.如權利要求3所述的寬視場超高分辨率成像系統，其中，在所述拍照模式下，所述窄視場長焦成像子系統陣列由所述系統控制裝置進行統一曝光控制以對寬視場場景進行一次性拍照，并且將拍照圖像發送給圖像處理裝置進行拼接預處理和拼接處理，拼接處理后的拍照圖像存儲到存儲器。

5.如權利要求4所述的寬視場超高分辨率成像系統，其中，所述統一曝光控制是指所有的窄視場長焦成像子系統由所述系統控制裝置統一控制傳感器的電子快門使傳感器在同一個時刻曝光，所述在同一時刻曝光包括各窄視場長焦成像子系統具有相同曝光時長和不同曝光時長；在不同曝光時長情況下，具有較長曝光時間的窄視場長焦成像子系統曝光時段覆蓋具有較短曝光時長的窄視場長焦成像子系統的曝光時段。

6.如權利要求3所述的寬視場超高分辨率成像系統，其中，所述拍照模式包括：

全景球面模式，在所述全景球面模式下，所述圖像處理裝置對由像面沿近似球面分布的所述窄視場長焦成像子系統陣列拍出的陣列圖像進行直接拼接處理得到全景的像面沿近似球面成像的圖像，而無需進行投影變換的拼接預處理；

全景平面模式，在所述全景平面模式下，所述圖像處理裝置進行包括圖像投影變換在內的拼接預處理，而后再進行拼接處理得到平面拍攝模式的圖像，其中，所述圖像投影變換是指各個像面沿球面分布的窄視場長焦成像子系統陣列所成的陣列圖像投影到切點在寬視場超高分辨率成像系統視場內的以寬視場超高分辨率成像系統光心為球心的球面上的某個指定切面內得到呈平面分布圖像陣列。