一种成像系统及摄像机技术方案

本发明专利技术公开了一种成像系统及摄像机，所述成像系统包括：成像面、镜头和物面；所述成像系统满足以下关系式：|ε|

An Imaging System and Camera

【技术实现步骤摘要】
一种成像系统及摄像机
本专利技术涉及光学成像
，尤其涉及一种成像系统及摄像机。
技术介绍
在人工智能、智慧城市的发展背景下，成像系统作为最直接，最普遍的信息采集设备，对于其智能识别的功能要求也越来越高。由于要全天候监控并进行相关的识别算法，现有成像系统往往采用大光圈镜头(通常大于F1.6)，但采用大光圈镜头带来的弊端就是景深(清晰成像的范围)较小。当有人或者被监控物体出现在视野中时，只能在一小段距离内清晰成像，离的远或者太近都将会变得模糊。虽然现有的成像系统可以采用自动对焦的方式进行清晰成像，但是当画面中有多个被监控物体时，仍然无法对多个监控物体同时聚焦，因此现有的成像系统监控效果不佳，并且成本较高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种成像系统及摄像机，用以解决现有技术中的成像系统景深小，监控效果不佳的问题。本专利技术实施例提供了一种成像系统，所述成像系统包括：成像面、镜头和物面；所述成像系统满足以下关系式：|ε|<90°；θ＝arctan[(V边缘-V中心)/(1/2*y’)]；其中，ε为所述物面与所述镜头的光轴的夹角，θ为所述成像面的法线与所述镜头的光轴夹角，V边缘为镜头视场范围内下方边缘物体物距对应的像距，V中心为镜头视场范围内中心对焦物体物距对应的像距，y’为成像面尺寸。进一步地，所述成像面的法线与所述镜头的光轴夹角θ满足0＜|θ|≤10°。进一步地，所述成像面通过绕自身对称轴，或与自身对称轴平行的对称轴旋转，改变成像面的法线与所述镜头的光轴夹角。进一步地，所述成像面旋转所围绕的对称轴与自身对称轴越远，所述成像面的尺寸越大。进一步地，所述成像系统满足以下关系式：n*p/f’＝Y/L1；n为识别算法预设的像素点数量，p为成像面的像素点的大小，f’为镜头的焦距，Y为镜头视场范围内中心对焦物体的宽度尺寸，L1为镜头视场范围内中心对焦物体物距。进一步地，所述物面与地面的夹角在预设的夹角范围内。进一步地，所述物面与地面平行。进一步地，所述镜头和成像面之间设置有分光棱镜。进一步地，所述成像面的数量与分光棱镜的棱镜片的数量相同，棱镜片与成像面一一对应。另一方面，本专利技术实施例提供了一种摄像机，所述摄像机包括上述任一项所述的成像系统。本专利技术实施例提供了一种成像系统，所述成像系统包括：成像面、镜头和物面；所述成像系统满足以下关系式：|ε|<90°；θ＝arctan[(V边缘-V中心)/(1/2*y’)]；其中，ε为所述物面与所述镜头的光轴的夹角，θ为所述成像面的法线与所述镜头的光轴夹角，V边缘为镜头视场范围内下方边缘物体物距对应的像距，V中心为镜头视场范围内中心对焦物体物距对应的像距，y’为成像面尺寸。由于在本专利技术实施例中，成像系统包括成像面、镜头和物面，并且成像系统满足以下关系式：|ε|<90°；θ＝arctan[(V边缘-V中心)/(1/2*y’)]。被监控物体在较长的距离内都能够清晰成像，因此本专利技术实施例提供的成像系统景深较大，景深范围内的多个被监控物体都能够清晰成像，因此监控效果好。不需要对每个监控物体进行聚焦，本专利技术实施例提供的成像系统成本较低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的成像系统示意图；图2为本专利技术实施例提供的成像系统设计原理图；图3为本专利技术实施例1提供的成像系统应用示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的成像系统示意图，图1中所示的新像面为本案所提供的成像系统中的成像面，原像面为现有技术中的成像系统中的成像面。新物面为本案所提供的成像系统中的物面，旧物面为现有技术中的成像系统中的物面。本专利技术实施例提供的成像系统满足以下关系式：|ε|<90°；θ＝arctan[(V边缘-V中心)/(1/2*y’)]；其中，ε为所述物面与所述镜头的光轴的夹角，θ为所述成像面的法线与所述镜头的光轴夹角，V边缘为镜头视场范围内下方边缘物体物距对应的像距，V中心为镜头视场范围内中心对焦物体物距对应的像距，y’为成像面尺寸。如图1所示，成像面倾斜后，最佳成像物面随着成像面的倾斜而变化。根据图1所示的成像系统示意图可以看出，被监控物体在较长的距离内都能够清晰成像，因此本专利技术实施例提供的成像系统景深较大。较佳的，为了进一步提高景深，成像系统中的成像面的法线与镜头的光轴夹角θ满足0＜|θ|≤10°。成像面的法线与镜头的光轴夹角θ满足0＜|θ|≤10°时，物面与地面平行或者形成较小的夹角，此时能够较大程度的增加成像系统的景深。本专利技术实施例提供的成像系统中的成像面能够旋转，其中，成像面可以绕自身对称轴旋转，也可以绕与自身对称轴平行的对称轴旋转。成像面通过绕自身对称轴旋转，或者绕与自身对称轴平行的对称轴旋转，实现成像面的法线与所述镜头的光轴夹角的改变。为了标示清楚，图1中所示的新像面是绕与自身对称轴平行的对称轴旋转。成像面旋转所围绕的对称轴与自身对称轴越远，成像面要求的尺寸越大，当成像面旋转所围绕的对称轴为自身对称轴时，成像面所要求的尺寸最小。所述成像系统还满足以下关系式：n*p/f’＝Y/L1；n为识别算法预设的像素点数量，p为成像面的像素点的大小，f’为镜头的焦距，Y为镜头视场范围内中心对焦物体的宽度尺寸，L1为镜头视场范围内中心对焦物体物距。识别算法预设的像素点数量可以是120个像素点、150个像素点等，当被监控物体在图像中所占的像素点数量达到识别算法预设的像素点数量时，才能够对被监控物体进行识别。p为成像面的像素点的大小，f’为镜头的焦距，Y为镜头视场范围内中心对焦物体的宽度尺寸，L1为镜头视场范围内中心对焦物体物距。图2为本专利技术实施例提供的成像系统设计原理图，以图2为例，镜头视场范围内中心对焦物体为对焦点处的物体，根据对焦点处的物体的宽度尺寸Y、对焦点处的物体物距L1，识别算法预设的像素点数量n和成像面的像素点的大小p，代入上述关系式可以确定镜头焦距f’。根据确定出的焦距f’对镜头进行焦距设置，从而准确提高监控服务。成像系统还满足关系式θ＝arctan[(V边缘-V中心)/(1/2*y’)]。V边缘为镜头视场范围内下方边缘物体物距对应的像距，也就是图2中所示的人在相机中消失位置对应的像距。需要说明的是，上述公式中的V边缘也可以是镜头视场范围内上方边缘物体物距对应的像距，也就是说，可以是人在最远的地方消失位置对应的像距。V中心为镜头视场范围内中心对焦物体物距对应的像距，也就是对焦点处的物体对应的像距。本专利技术实施例中，物面与地面的夹角在预设的夹角范围内，该预设的夹角范围可以是较小的夹角范围。较佳的，为了使视场范围内的被监控物体都能清晰成像，物面可以与地面平行。通过调整成像面的法线与所述镜头的光轴夹角θ。可以改变物面与地面的夹角。另外，本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像系统，其特征在于，所述成像系统包括：成像面、镜头和物面；所述成像系统满足以下关系式：|ε|<90°；θ＝arctan[(V边缘‑V中心)/(1/2*y’)]；其中，ε为所述物面与所述镜头的光轴的夹角，θ为所述成像面的法线与所述镜头的光轴夹角，V边缘为镜头视场范围内下方边缘物体物距对应的像距，V中心为镜头视场范围内中心对焦物体物距对应的像距，y’为成像面尺寸。

【技术特征摘要】
1.一种成像系统，其特征在于，所述成像系统包括：成像面、镜头和物面；所述成像系统满足以下关系式：|ε|<90°；θ＝arctan[(V边缘-V中心)/(1/2*y’)]；其中，ε为所述物面与所述镜头的光轴的夹角，θ为所述成像面的法线与所述镜头的光轴夹角，V边缘为镜头视场范围内下方边缘物体物距对应的像距，V中心为镜头视场范围内中心对焦物体物距对应的像距，y’为成像面尺寸。2.如权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述成像面的法线与所述镜头的光轴夹角θ满足0＜|θ|≤10°。3.如权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述成像面通过绕自身对称轴，或与自身对称轴平行的对称轴旋转，改变成像面的法线与所述镜头的光轴夹角。4.如权利要求3所述的成像系统，其特征在于，所述成像面旋转所围绕的对称轴与自身...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，林法官，夏若彬，胡菁，丁洪兴，
申请(专利权)人：浙江大华技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33