基于光反射的双眼全景摄像阵列系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于光反射的双眼全景摄像阵列系统，包括多个沿圆周方向依次排列的多个第一摄像单元，该第一摄像单元含有一块第一反射镜(13)和两台第一相机(4)，在每个所述第一摄像单元中，两台第一相机(4)沿该圆周方向间隔排列，在相邻的两个所述第一摄像单元中，同一侧的第一相机(4)采集到经过各自对应的第一反射镜(13)反射的图像部分重合该基于光反射的双眼全景摄像阵列系统能够在全景立体效果满足标准人眼瞳间距的前提下，使多个相机成像画面间的视差对画面拼接达到像素层面不可察觉的效果。另外，该系统能规避相机尺寸与相机数量的限制，使用多个相机来实现相机间成像画面过渡均匀自然。

Binocular panoramic camera array system based on light reflection

The utility model discloses a binocular panoramic camera array system based on light reflection, including a plurality of first camera units arranged sequentially along the circumference direction. The first camera unit contains a first reflector (13) and two first cameras (4), and in each of the first camera units, two first cameras (4) are along the circle. The circumference is arranged at intervals, in the two adjacent first camera units, the first camera (4) on the same side is collected to the image part which is reflected by the corresponding first reflector (13), the binocular panoramic camera array system based on the light reflection can meet the standard eye pupil spacing on the premise that the panoramic stereoscopic effect is satisfied. The parallax between multiple cameras can achieve the unnoticeable effect of pixel level. In addition, the system can avoid the limitation of camera size and number of cameras, and use multiple cameras to achieve uniform and natural image transition between cameras.

【技术实现步骤摘要】
基于光反射的双眼全景摄像阵列系统
本技术涉及光学设备领域，具体的是一种基于光反射的双眼全景摄像阵列系统。
技术介绍
全景摄像机(或采集系统)是用于记录以机器为中心点的周边360度大范围影像画面和声音信息的设备。从设备概念产生到现在，技术实现手段多样，主要分为单相机旋转拍摄及多镜头相机组合拍摄。其中单相机旋转拍摄主要问题在于各角度所拍摄的影像画面在不同时间点，只能用于拍摄单张静态画面且对拍摄内容对象有较高的相对静止状态要求。而多镜头相机组合拍摄的主要问题则存在镜头与镜头之间的成像画面有视差现象，从而导致各角度画面在拼接过程中出现不可修正的接缝问题，同时由于多相机各自独立运行从而导致无法保持个相机之间曝光一致的问题。在近几年，随着虚拟现实行业的发展，全景摄像机从以前的单视点单眼全景画面采集发展出模拟人类双眼双视点的立体全景摄像技术。但同样由于使用多相机组合方式来分别采取不同角度的影像画面，立体全景摄像机处理继承了单眼多相机全景相机的全部问题外，同时还引入了双眼对所观察的目标对象深度及表面特征功能性紊乱的现象。例如多相机水平同心圆环排列，以圆环圆心为原点对外朝向采集，在顶底角度采用额外相机进行画面补全。通过对中心水平面的每个镜头成像画面特定角度切分并分别拼接来实现人眼的左右眼全景画面。该技术的缺点在于：1、相机成像节点间距离与人眼左右眼瞳心距的要求有矛盾。在满足人眼左右眼瞳心距的前提下，相机成像节点距离过大，导致成像画面视差过大，拼接效果差。在满足拼接效果的成像节点距离内，所采集出来的人眼左右眼瞳心距过小，不符合正常立体效果。2、相机物理性能与相机成像节点间距离的矛盾。在满足拼接效果的成像节点距离内，需要相机与镜头的尺寸足够小，约束了感光元件尺寸以及镜头品质的选择范围。导致使用较大的好相机拼接视差过大，使用微型相机则相机成像效果差，相机可控性弱。
技术实现思路
为了使多个相机成像画面间的视差对画面拼接达到像素层面不可察觉的效果，本技术提供了一种基于光反射的双眼全景摄像阵列系统，该基于光反射的双眼全景摄像阵列系统能够在全景立体效果满足标准人眼瞳间距的前提下，使多个相机成像画面间的视差对画面拼接达到像素层面不可察觉的效果。另外，该系统能规避相机尺寸与相机数量的限制，使用多个相机来实现相机间成像画面过渡均匀自然。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于光反射的双眼全景摄像阵列系统，包括多个沿圆周方向依次排列的多个第一摄像单元，该第一摄像单元含有一块第一反射镜和两台第一相机，在每个所述第一摄像单元中，两台第一相机沿该圆周方向间隔排列，两台第一相机的镜头均朝向该第一反射镜，在相邻的两个所述第一摄像单元中，同一侧的第一相机采集到经过各自对应的第一反射镜反射的图像部分重合。第一反射镜相对于该圆周方向所对应的圆形的中心线倾斜，该中心线沿竖直方向设置，第一反射镜的下端到该中心线的距离小于第一反射镜的上端到该中心线的距离。沿所述圆周方向，相邻的两个该第一摄像单元中的第一反射镜的边缘匹配对应连接，第一反射镜为顶端朝下的等腰梯形或等腰三角形，第一反射镜的底边的两端到该中心线的距离相等。在每个所述第一摄像单元中，两台第一相机相对于第一反射镜的对称中心面互为镜像，两台第一相机均能够沿各自的光轴方向移动，两台第一相机采集到经过第一反射镜反射的图像部分重合。在每个所述第一摄像单元中，两台第一相机的光轴均相对于第一反射镜倾斜设置，两台第一相机的光轴相交的交点位于该对称中心面上。在每个所述第一摄像单元中，两台第一相机均位于第一反射镜的下方，两台第一相机的镜头节点之间的距离为6.5mm～10mm。所述基于光反射的双眼全景摄像阵列系统还包括多个沿所述圆周方向依次排列的多个第二摄像单元，该圆周方向所对应的圆形的中心线沿竖直方向设置，该第二摄像单元与该第一摄像单元一一对应，该多个第二摄像单元位于该多个第一摄像单元的上方，该第二摄像单元含有一块第二反射镜和两台第二相机；在每个所述第二摄像单元中，两台第二相机沿该圆周方向间隔排列，两台第二相机的镜头均朝向该第二反射镜，在相邻的两个所述第二摄像单元中，同一侧的第二相机采集到经过各自对应的第二反射镜反射的图像部分重合；在对应的所述第一摄像单元和第二摄像单元中，同一侧的第一相机采集到经过第一反射镜反射的图像和同一侧的第二相机采集到经过第二反射镜反射的图像部分重合。第二反射镜相对于该中心线倾斜，第二反射镜的上端到该中心线小于第二反射镜的下端到该中心线的距离，在每个该第二摄像单元中，第二反射镜位于第二相机的下方，两台第二相机和第二反射镜之间的结构关系与两台第一相机和第一反射镜之间的结构关系相同。所述基于光反射的双眼全景摄像阵列系统还包括中心支撑承重柱、底部相机固定平台，顶部相机固定平台和中部反射镜固定平台，中心支撑承重柱呈直立状态，顶部相机固定平台、中部反射镜固定平台和底部相机固定平台从上向下依次套设于中心支撑承重柱外，中部反射镜固定平台的上部为顶端朝上的锥形结构，中部反射镜固定平台的下部为顶端朝下的锥形结构，多个该第一摄像单元的第一反射镜沿中部反射镜固定平台的下部的周向均匀排布，多个该第一摄像单元的第一相机沿底部相机固定平台周向均匀排布，多个该第二摄像单元的第二反射镜沿中部反射镜固定平台的上部的周向均匀排布，多个该第二摄像单元的第二相机沿顶部相机固定平台周向均匀排布。顶部相机固定平台的上方固定有顶部相机和麦克风，顶部相机固定平台的周向设有顶部相机安装槽，第二相机通过相机滑动调距固定架固定于顶部相机固定平台的顶部相机安装槽，底部相机固定平台的周向设有底部相机安装槽，第一相机通过相机滑动调距固定架固定于底部相机固定平台的底部相机安装槽，底部相机固定平台的下部固定有数据线约束架。本技术的有益效果是：1.解决了在标准人眼瞳间距的前提下，相邻同边相机之间成像节点因视差现象产生的拼接接缝问题。2.标准左右眼立体效果下，相机数量越多，接缝处过渡越自然。3.对相机与镜头尺寸限制小，提升全景画面的分辨率尺寸。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1是本技术所述基于光反射的双眼全景摄像阵列系统的光学原理示意图。图2是仅含有一个第一摄像单元时图1中沿A-A方向且旋转90°的示意图。图3是含有两个相邻的第一摄像单元时图1中沿A-A方向且旋转90°的示意图。图4是本技术所述基于光反射的双眼全景摄像阵列系统的立体示意图。图5是第一反射镜的对称中心面的示意图。图6是相机滑动调距固定架的立体示意图。图7是相机滑动调距固定架的分解示意图。图8是一块第一反射镜的立体示意图。图9是顶部相机固定平台的立体示意图。图10是底部相机固定平台的立体示意图。1、中心支撑承重柱；2、底部相机固定平台；3、顶部相机固定平台；4、第一相机；5、第二相机；6、顶部相机安装槽；7、相机滑动调距固定架；8、底部相机安装槽；9、第二反射镜；10、数据线约束架；11、麦克风；12、顶部相机；13、第一反射镜；14、中部反射镜固定平台；15、玻璃保护罩；21、相机模块化固定板；22、相机固定基座板；23、滑块；24本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光反射的双眼全景摄像阵列系统，其特征在于，所述基于光反射的双眼全景摄像阵列系统包括多个沿圆周方向依次排列的多个第一摄像单元，该第一摄像单元含有一块第一反射镜(13)和两台第一相机(4)，在每个所述第一摄像单元中，两台第一相机(4)沿该圆周方向间隔排列，两台第一相机(4)的镜头均朝向该第一反射镜(13)，在相邻的两个所述第一摄像单元中，同一侧的第一相机(4)采集到经过各自对应的第一反射镜(13)反射的图像部分重合。

【技术特征摘要】
1.一种基于光反射的双眼全景摄像阵列系统，其特征在于，所述基于光反射的双眼全景摄像阵列系统包括多个沿圆周方向依次排列的多个第一摄像单元，该第一摄像单元含有一块第一反射镜(13)和两台第一相机(4)，在每个所述第一摄像单元中，两台第一相机(4)沿该圆周方向间隔排列，两台第一相机(4)的镜头均朝向该第一反射镜(13)，在相邻的两个所述第一摄像单元中，同一侧的第一相机(4)采集到经过各自对应的第一反射镜(13)反射的图像部分重合。2.根据权利要求1所述的基于光反射的双眼全景摄像阵列系统，其特征在于，第一反射镜(13)相对于该圆周方向所对应的圆形的中心线倾斜，该中心线沿竖直方向设置，第一反射镜(13)的下端到该中心线的距离小于第一反射镜(13)的上端到该中心线的距离。3.根据权利要求2所述的基于光反射的双眼全景摄像阵列系统，其特征在于，沿所述圆周方向，相邻的两个该第一摄像单元中的第一反射镜(13)的边缘匹配对应连接，第一反射镜(13)为顶端朝下的等腰梯形或等腰三角形，第一反射镜(13)的底边的两端到该中心线的距离相等。4.根据权利要求3所述的基于光反射的双眼全景摄像阵列系统，其特征在于，在每个所述第一摄像单元中，两台第一相机(4)相对于第一反射镜(13)的对称中心面互为镜像，两台第一相机(4)均能够沿各自的光轴方向移动，两台第一相机(4)采集到经过第一反射镜(13)反射的图像部分重合。5.根据权利要求4所述的基于光反射的双眼全景摄像阵列系统，其特征在于，在每个所述第一摄像单元中，两台第一相机(4)的光轴均相对于第一反射镜(13)倾斜设置，两台第一相机(4)的光轴相交的交点位于该对称中心面上。6.根据权利要求5所述的基于光反射的双眼全景摄像阵列系统，其特征在于，在每个所述第一摄像单元中，两台第一相机(4)均位于第一反射镜(13)的下方，两台第一相机(4)的镜头节点之间的距离为6.5mm～10mm。7.根据权利要求2～6中任意一项所述的基于光反射的双眼全景摄像阵列系统，其特征在于，所述基于光反射的双眼全景摄像阵列系统还包括多个沿所述圆周方向依次排列的多个第二摄像单元，该圆周方向所对应的圆形的中心线沿竖直方向设置，该第二摄像单元与该第一摄像单元一一对应，该多个第二摄像单元位于该多个第一摄像单元的上方，该第二摄像单元含有一块第二反射镜(9)和两台第二相机(5)；在每个所述第二摄像单元中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏嘉豪，金博，
申请(专利权)人：追光人动画设计北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11