[發明專利]成像系統

有效

• 申請號: 201580078917.6
• 申請日: 2015-04-20
• 公開（公告）號: CN107534724B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 王銘鈺;曹子晟;劉芳
• 申請（專利權）人: 深圳市大疆創新科技有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張成新

本發明提供了具有多個光學模塊的成像系統，來實現更高的變焦比和更好的顯示效果。所述多個光學模塊的視野(FOV)或焦距范圍可被設計用于實現比所述多個光學模塊中的任一個的變焦比更高的變焦比以及畫中畫功能。在所述多個光學模塊的推進和拉遠期間，所述成像系統的重心可以無顯著變化。

背景技術

諸如無人飛行器(UAV)等飛行器已經被開發用于包括監視、搜救工作、勘探以及其它領域等的廣泛應用。此類無人飛行器可以攜帶機載相機以捕捉靜態圖像和視頻圖像。

為了捕捉高質量的圖像，可以在UAV上攜帶高性能變焦鏡頭相機模塊。然而，具有覆蓋寬變焦范圍的變焦鏡頭的相機模塊可能尺寸較大、重量較重并且造價昂貴。

發明內容

本發明提供了通過使用多個光學模塊來捕捉和顯示多個圖像的系統和方法。可能期望捕捉遠離光學模塊的環境的圖像。可以提供允許對圖像進行光學變焦的相機。在一些情況下，可以在諸如無人飛行器等可移動物體上攜帶相機，并且任選地，可以使用載體來穩定相機。所述載體可以是允許相機相對于無人飛行器移動的云臺。在傳統系統中，可以提供變焦鏡頭相機，所述相機可以伸縮鏡頭以便在聚焦靠近相機的圖像和聚焦遠離相機的圖像之間切換。在此情況下，變焦鏡頭相機模塊的重心可能由于鏡頭的移動而顯著改變，從而導致云臺和/或無人飛行器的功能異常。因此，為了適當地保持云臺和無人飛行器的穩定性，同時允許寬范圍的光學變焦，需要能夠以簡單的配置和較小的尺寸達到大變焦比的成像系統。

在一些實施方式中，成像系統可以具有兩個或更多個光學模塊。可以并置并且對準具有不同視野(FOV，Field of View)角度范圍或不同焦距范圍的第一光學模塊和第二光學模塊，以從同一方向捕捉圖像。圖像處理器可以從所述第一光學模塊和所述第二光學模塊接收圖像數據，并且生成數據以在顯示器內示出使用所述第一光學模塊和所述第二光學模塊捕捉的圖像。所捕捉的圖像可以同時地或單獨地在顯示器內示出。在一些實施方式中，所述第一光學模塊和所述第二光學模塊中的至少一個可以包括定焦鏡頭或變焦鏡頭。所述第一光學模塊和所述第二光學模塊的FOV范圍或焦距范圍可以重疊或者可以不重疊。

本發明的顯示多個圖像的方法可以包括：在第一光學模塊和第二光學模塊分別捕捉第一圖像和第二圖像；接收所述第一圖像和所述第二圖像；以及生成數據以在顯示器內同時示出使用所述第一光學模塊和所述第二光學模塊捕捉的圖像。可以選擇所述第一光學模塊和所述第二光學模塊的FOV范圍或焦距范圍，以提供高于這兩個光學模塊中任一個的變焦比(zoom ratio)。可以實現畫中畫

(Picture-In-Picture，PIP)功能。

本發明還提供一種攜帶具有兩個或更多個光學模塊的成像系統的無人飛行器(UAV)。在一些實施方式中，搭載在無人飛行器上的云臺可以攜帶第一光學模塊和第二光學模塊，使得所述第一光學模塊和所述第二光學模塊可以相對于無人飛行器的本體移動或旋轉。

本發明的一個方面可以包括一種成像系統，其包括：包含第一圖像傳感器的第一光學模塊，所述第一光學模塊具有第一視野角度范圍；包含第二圖像傳感器的第二光學模塊，所述第二光學模塊具有第二視野角度范圍，其中所述第一視野角度范圍和所述第二視野角度范圍不相同；以及圖像處理器，其被配置成用于：從所述第一光學模塊接收第一圖像的圖像數據和/或從所述第二光學模塊接收第二圖像的圖像數據，并生成數據以在顯示器內示出使用所述第一光學模塊和/或所述第二光學模塊捕捉的所述第一圖像和/或所述第二圖像。

在一些實施方式中，所述圖像處理器可被配置成用于生成數據以在所述顯示器內示出使用所述第一光學模塊和所述第二光學模塊捕捉的所述第一圖像和所述第二圖像中的一個圖像。備選地，所述圖像處理器可被配置成用于生成數據以在所述顯示器內示出使用所述第一光學模塊和所述第二光學模塊捕捉的所述第一圖像和所述第二圖像兩者。