[發明專利]一種基于微型攝像頭矩陣的圖像獲取裝置

有效

• 申請號: 201610822488.5
• 申請日: 2016-09-13
• 公開（公告）號: CN106210489B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 劉忠輝;劉玉鋒;龔婷
• 申請（專利權）人: 北京清影機器視覺技術有限公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N13/02
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 饒錢

技術領域

本發明涉及光學電子產品技術領域，具體而言，涉及一種基于微型攝像頭矩陣的圖像獲取裝置。

背景技術

為了采用圖像拍攝的方式獲得被拍攝物體的三維立體圖像，相關技術提供了如下方法：將四個型號、鏡頭完全相同的數碼相機以2×2矩陣的形式設置在拍攝場景中，該四個數碼相機對拍攝場景中被拍攝物體拍攝得到的多張圖片，對獲取的多張圖片進行圖像處理與運算，得到被拍攝物體的三維立體圖像。

在三維運算時，由于相機采用了平面矩陣方式，極大簡化了三維運算量，提高了三維運算的準確性。但該方法需要將平行方向的相機的水平行對齊，將垂直方向的相機的垂直列對齊，也就是說要求相機組成幾何尺寸精確的矩形結構，同時，還要求相機的感光元件保持在同一個水平面上。矩陣相機結構的幾何精度越高，其對應的測量精度和準確性也越高。

目前，可以將四個現有數碼相機安裝在一套固定的機械結構上，依靠對相機的精確定位，滿足以上對相機矩陣結構幾何精度的要求，但該方法存在以下問題：

1、上述相關技術中采用由四個數碼相機形成的相機矩陣對被拍攝物體進行拍攝，由于數碼相機本身具有外殼，且外殼具有一定的尺寸，四個數碼相機的鏡頭均位于數碼相機的中間位置，極限情況下，兩個相鄰的數碼相機的鏡頭之間的距離最小為一個數碼相機的外殼寬度。由于相關技術中在對被拍攝物體進行拍攝時，兩個相鄰的數碼相機的鏡頭之間的距離最小為一個數碼相機的外殼寬度，無法再進一步縮小，使機構尺寸變大，同時相關技術中的圖像拍攝方式無法拍攝得到更加近距離的圖像，導致最終得到的三維立體圖像拍攝范圍有限，無法得到近距離物體的三維立體圖像。

2、由于采用既有相機加機械安裝結構的方式，機械安裝結構本身存在誤差，同時，由于加工制造的不一致性，相機的光軸、感光面與外殼之間存在幾何尺寸的不一致性，這樣，導致最后感光元件不能保證在同一水平面上，感光元件的光軸也不能保證相互平行，同時也不能保證組成一個標準的矩形結構。以上誤差雖然可以通過事后標定做一些彌補，但誤差的存在極大影響了三維計算的精度和準確性。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種基于微型攝像頭矩陣的圖像獲取裝置，其中微型鏡頭和對應的微型感光元件、對應的圖像生成電路組成一個微型攝像頭，多個微型攝像頭組成微型攝像頭矩陣，采用將矩陣結構的微型攝像頭在一塊板上加工、焊接或制作的方式，以及采用一體化外殼的方式，將微型攝像頭矩陣放置在同一平面上，保證微型攝像頭相互位置的幾何精度，以及微型攝像頭光軸的平行以及矩陣結構的幾何精度，也可以縮小相鄰的微型攝像頭之間的距離，通過以上措施，保證三維立體圖像精確度和準確度更高，測量范圍更大，圖像獲取裝置的集成度更高，方便加工制作，使該裝置成為真正意義上的集成化小型化的三維圖像采集裝置。

第一方面，本發明實施例提供了一種基于微型攝像頭矩陣的圖像獲取裝置，包括圖像生成電路板和微型鏡頭矩陣；

所述圖像生成電路板包括圖像生成電路矩陣，所述圖像生成電路矩陣中的各個圖像生成電路均包括微型感光元件，各個所述微型感光元件組成微型感光元件矩陣；

所述微型鏡頭矩陣中的各個所述微型鏡頭固定設置于所述圖像生成電路板上，與各個所述微型感光元件一一對應，且各個所述微型鏡頭的軸線分別垂直于所述圖像生成電路板所在平面。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面第一種可能的實施方式，其中，所述微型鏡頭矩陣的各個所述微型鏡頭以m×n形式設置，其中m大于等于2，n大于等于2。

結合第一方面第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面第二種可能的實施方式，其中，所述微型鏡頭矩陣中水平方向上的各個所述微型鏡頭等間距設置，相鄰的兩個所述微型鏡頭之間的間距大于等于10毫米；

所述微型鏡頭矩陣中豎直方向上的各個所述微型鏡頭等間距設置，相鄰的兩個所述微型鏡頭之間的間距大于等于10毫米。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面第三種可能的實施方式，其中，所述微型感光元件矩陣中的各個所述微型感光元件與所述圖像生成電路板一體成形；或者，所述微型感光元件矩陣中的各個所述微型感光元件焊接安裝在所述圖像生成電路板上。

結合第一方面第三種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面第四種可能的實施方式，其中，所述微型感光元件矩陣中的各個所述微型感光元件加工或焊接時，要求水平方向對應像素行對齊，垂直方向對應像素列對齊。