[發明專利]相機裝置和用于拍攝至少兩種波段光線的方法

有效

• 申請號: 201710123684.8
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN108540691B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 張宇鵬;伊紅;宮衛濤;于海華;王煒
• 申請（專利權）人: 株式會社理光
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/33
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 黃玫

公開了相機裝置和用于拍攝至少兩種波段光線的方法。所述相機裝置包括：第一相機，包括接收包括第一波段的光線的第一鏡頭；第二相機，包括接收包括與第一波段不同的第二波段的光線的第二鏡頭，且所述第二鏡頭與所述第一相機的第一鏡頭面對面放置；以及拋物面鏡，放置在所述第一鏡頭和所述第二鏡頭之間，且能夠透射包括所述第一波段的光線，并同時反射包括所述第二波段的光線，其中所述第一相機是非魚眼相機，且所述第一鏡頭為非魚眼鏡頭，所述第二相機和所述拋物面鏡構成折反射相機，并且其中所述非魚眼鏡頭的孔徑光闌位置與所述拋物面鏡的焦點被配置為重合。

技術領域

本發明涉及多模成像領域，更具體地涉及用于多模成像的相機裝置和用于拍攝至少兩種波段光線的方法。

背景技術

多模成像是指可以拍攝可見光和不可見光(如，紅外光)照片的相機系統。它被廣泛應用于人臉識別、行人檢測、監控等領域，目的是增強在低光照、大霧以及雨雪等天氣狀況下的檢測、追蹤以及識別能力。在可檢測物體方面，可見光與紅外光信號可以相互彌補不足。例如，在人臉識別領域，長波紅外(遠紅外)光是不能透過眼鏡的，但可見光是可以透過眼鏡的，這樣會導致在遠紅外圖像里某些眼部特征的丟失，而在可見光圖像里這些特征是可以被檢測到的。相反，當我們在夜間駕駛時，利用遠紅外相機檢測人體與環境溫度的差別可以輕松檢測到行人，而可見光相機在夜間的表現卻很差。

在現有技術中，有很多方法可以實現多模成像。基本來講，以下兩種方法是最常見的：(1)可見光相機與紅外相機并排放置，如圖1所示。(2)可見光相機與紅外相機的光軸相互垂直且由一個分光鏡(熱鏡或冷鏡)隔開，如圖2所示。

在第一種方法中，可見光相機和紅外相機的光軸相互平行，使得可見光相機與紅外相機的視野不同，導致可見光和紅外圖像之間產生視差。為了在檢測與追蹤時使用多模相機，我們必須首先對這兩個相機進行校正，移除相差帶來的影響，而這無疑會增加計算量。

在第二種方法中，可見光(或紅外光)透過分光鏡，同時紅外光(或可見光)被同一個分光鏡反射。由于可見光相機和紅外相機本質上是共軸的，所以可見光相機與紅外相機之間不會產生視差。但是在這種結構下，由于反光鏡的尺寸在設計時必須大于相機的視野角，因此系統比較笨重且不易小型化。

發明內容

鑒于以上情形，希望提供具有相同視野角且能夠實現小型化的多模相機以及應用于其的拍攝至少兩種波段光線的方法。

根據本發明的一個方面，提供了一種相機裝置，包括：第一相機，包括接收包括第一波段的光線的第一鏡頭；第二相機，包括接收包括與第一波段不同的第二波段的光線的第二鏡頭，且所述第二鏡頭與所述第一相機的第一鏡頭面對面放置；以及拋物面鏡，放置在所述第一鏡頭和所述第二鏡頭之間，且能夠透射包括所述第一波段的光線，并同時反射包括所述第二波段的光線，其中所述第一相機是非魚眼相機，且所述第一鏡頭為非魚眼鏡頭，所述第二相機和所述拋物面鏡構成折反射相機，并且其中所述非魚眼鏡頭的孔徑光闌位置與所述拋物面鏡的焦點被配置為重合。

優選地，根據本發明實施例的相機裝置可以進一步包括：第一處理器，用于聯立方程組(1)來確定所述非魚眼鏡頭的孔徑光闌與所述非魚眼相機前端中心點之間的距離p，并基于公式(2)來確定所述拋物面鏡的頂點與所述非魚眼相機前端中心點之間的距離s：

s＝f-p…(2)

其中f為所述拋物面鏡的焦距，y₁為第一物體的高度，y₂為第二物體的高度，x₁為所述第一物體所成的像的高度，x₂為所述第二物體所成的像的高度，l₁為所述第一物體與所述非魚眼相機前端中心點的距離，l₂為所述第二物體與所述非魚眼相機前端中心點的距離，k為所述非魚眼相機中的成像器件與所述孔徑光闌之間的距離。