一种车载摄像系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种车载摄像系统，用于安装到目标车辆，所述车载摄像系统包括图像采集单元和摄像镜头，所述图像采集单元所在平面与所述摄像镜头的主平面之间具有预定夹角，以使得图像采集单元所在平面与摄像镜头的主平面相交于车身侧部的预设距离h处，并且摄像镜头聚焦于所述目标车辆侧部后方，其物方焦点与所述目标车辆的车身侧部所在平面的水平距离为所述预设距离或接近所述预设距离h。本实用新型专利技术预先设定图像采集单元和摄像镜头二者之间的角度偏转，并将这种偏转通过壳体安装位置的加工，固化在相机中，进而能够清晰地拍摄出车辆侧部更大景深范围内的场景，为驾驶员提供更好的视野范围，更有利于驾驶员做出准确的判断。断。断。

【技术实现步骤摘要】
一种车载摄像系统


[0001]本技术涉及光电领域，具体涉及用于安装到车辆对驾驶员进行辅助驾驶的摄像系统。

技术介绍

[0002]后视镜是驾驶员坐在驾驶室座位上直接获取汽车后方、侧方和下方等外部信息的工具。传统的后视镜均是基于光学原理，通过后视镜的曲率设计达到尽可能地扩大后视镜视野的目的。
[0003]随着电子摄像技术的发展，越来越多的车辆后视镜中添加了辅助摄像设备，通过后置或者其他摄像头将摄像头所拍摄到的场景通过屏幕显示给驾驶员，以便提升驾驶员所观察到的视野范围以及视野的清晰度。
[0004]但是，基于光学的摄像设备都具有一定的景深范围和透视角度，因此，摄像设备所能拍摄到的场景中，只有景深范围内的部分是清晰的，而其他距离范围内的场景则是模糊的。而安装位置又会带来图像透视的变化这些都会影响驾驶员的观察和判断，甚至导致驾驶员产生误判而影响驾驶安全。
[0005]镜头设计中不可避免会出现中心画质优异，边缘画质相对较差的情况。目前车载摄像机设计镜头轴心与传感器中心是吻合的，以保证最优画质在画面中心区域。而电子后视镜摄像机使用方式与传统图像有差异，画面需要随车辆行驶姿态上下、左右移动，画面清晰部位不是在图像最中心部位，需要偏移清晰部位满足多数常态的使用与临时场景画面的兼顾。若镜头设计偏移清晰度成本高昂生产良率、成本不可控。
[0006]本专利技术采用镜头后焦平面光轴与传感器表面形成夹角和/或平行偏移、形成一定倾斜夹角偏移来解决画面中心清晰度、透视、畸变等问题。

技术实现思路

[0007]针对上述问题，本技术希望提供一种具有大景深、清晰范围大、解决透视角度的高清晰度的车载摄像系统，其能够清晰地拍摄出车辆侧部后方目标区域内、更符合人眼视觉观察习惯的实时场景，进而为驾驶员提供更好的视野范围，更有利于驾驶员做出准确的判断。
[0008]具体而言，本技术提供一种车载摄像系统，用于安装到目标车辆，所述车载摄像系统包括图像采集单元和摄像镜头，其特征在于，所述车载摄像系统安装于所述目标车辆侧部，所述图像采集单元所在平面与所述摄像镜头的主平面之间具有预设夹角，以使得所述图像采集单元所在平面与所述摄像镜头的主平面相交于车身侧部的预设距离h处，所述摄像镜头聚焦于所述目标车辆侧部后方，并且其物方焦点与所述目标车辆的车身侧部所在平面的水平距离为所述预设距离或接近所述预设距离h。通过这种夹角和物方焦点的设定使得根据沙姆定律摄像镜头的清晰焦平面位于车身侧部预定距离h处并与车身大体平行。
[0009]优选地，所述预设距离h满足下述公式：其中，h1表示所述摄像镜头安装在车辆上时，所述摄像镜头的中心相对于目标车辆车身侧部的伸出距离，h2表示所述图像采集单元所在平面与所述摄像镜头的主平面之间的交线与所述摄像镜头的中心之间的距离，f表示所述摄像镜头的焦距，α表示所述图像采集单元所在平面与所述摄像镜头的主平面之间的预设夹角。
[0010]优选地，所述摄像镜头的聚焦位置与所述图像采集单元所在平面同所述摄像镜头的主平面的交线之间的纵向距离L满足下述公式：
[0011][0012]优选地，所述图像采集单元所在平面和/或所述摄像镜头的主平面相对于所述车载摄像系统的主轴发生向左或向右的角度偏转；并且/或者
[0013]所述图像采集单元的中心和/或所述摄像镜头的轴心相对于所述车载摄像系统的中心在发生侧向平移，平移距离基于所述图像采集单元所在平面和/或所述摄像镜头的主平面之间的夹角引起的像移而确定。
[0014]优选地，从所述摄像镜头的中心向所述图像采集单元所在平面与所述摄像镜头的主平面的相交线作垂线，所述垂线与所述相交线的交点的高度等于或低于所述摄像镜头中心的高度，所述摄像镜头的物方焦点在所述目标车辆侧部的高度等于或低于所述垂线与所述相交线的交点高度。
[0015]优选地，所述车载摄像系统还包括壳体，所述图像采集单元安装在所述壳体后侧，所述摄像镜头安装在所述图像采集单元前方。
[0016]优选地，所述夹角在所述图像采集单元和所述摄像镜头安装时，固化在车载摄像系统的壳体内。
[0017]优选地，所述壳体内设置有用于安装所述摄像镜头的第一安装位和用于安装所述图像采集单元的第二安装位，所述第一安装位和所述第二安装位，所述第一安装位和所述第二安装位中的至少一个相对于车载摄像系统的主轴偏置设置，以使得所述摄像镜头和所述图像采集单元固定在相应位置后，发生预定角度的偏转和/或预定距离的平移。
[0018]优选地，所述预设夹角在0.1
‑
10度之间。该预定夹角可以为正也可以为负，即这里并不限定夹角的方向。
[0019]优选地，所述预设夹角为1度、2度、3度、5度或者7度。
[0020]优选地，所述车载摄像系统包括多套由图像采集单元、摄像镜头和壳体组成的成像结构，分别安装在车辆两侧。
[0021]本技术的车载摄像系统可以包括两套传感器和镜头以及用于固定二者的壳体，分别安装在车辆的两侧。
[0022]本技术的车载摄像系统中的“角度偏转”是镜头和传感器相对于摄像系统壳体的安装主轴而言的，但是其核心是要实现二者之间的相对夹角，通过夹角、聚焦位置的设定使得成像镜头的清晰焦平面位于侧身侧部并且车身侧部大体平行，摄像镜头的焦平面与图像采集单元和摄像镜头所在平面之间大体满足沙姆定律。本技术的车载摄像系统中的“位置平移”也是镜头中心和传感器中心相对于摄像系统壳体的安装主轴而言的，但是，
其核心目的也是要实现镜头中心和传感器中心之间的相对位置偏移。本技术的方案使用中也可以按照车型、摄像机安装高度、法规要求的视野范围、设计方案需要的采集范围，提前把数据计算出来，视场范围通过传感器的平移调整。
[0023]有益效果
[0024]本技术的摄像系统可以在更大范围内提供更清晰的车辆侧部后方的图像，并且，本技术的摄像系统不同于传统照相机的移轴设计，其没有软连接的皮腔、没有复杂的移轴调节装置、不存在使用中调节移轴关系、角度的操作。本技术的图像采集单元与镜头的偏转角度是提前确定，然后通过对壳体或安装位置的机械加工进行固化，正是因为没有后期调整角度所以不会因为车辆行驶震动产生偏转、精度下降等问题。因此，本技术的摄像系统使用起来更加简单方便，只需要根据车型选择对应型号进行安装，即可以获得对应车型所需的、清晰的摄像影像。
[0025]此外，传统的相机移轴大多镜头设计视场角大于传感器的感光面积，传感器才可以在移动中获得更优的图像质量，而本技术是前期基于数据设计出来后就作为固定制造数据，在有限的产品性能获得最优图像质量，有效降低物料成本。
[0026]本技术将移轴摄像原理成功引入到车载摄像领域，其不需要使用者在使用时根据目标场景的需要，来调整平移或偏转的方向和角度，也不需要使用者具有良好的摄影基础和丰富的摄影经验。
附图说明
[0027]图1为普通相机的结构示意图；
[0028]图2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载摄像系统，用于安装到目标车辆，所述车载摄像系统包括图像采集单元和摄像镜头，其特征在于，所述车载摄像系统安装于所述目标车辆侧部，所述图像采集单元所在平面与所述摄像镜头的主平面之间具有预设夹角，以使得所述图像采集单元所在平面与所述摄像镜头的主平面相交于车身侧部的预设距离h处，并且所述摄像镜头聚焦于所述目标车辆侧部后方，其物方焦点与所述目标车辆的车身侧部所在平面的水平距离等于所述预设距离或接近所述预设距离h。2.根据权利要求1所述的车载摄像系统，其特征在于，所述预设距离h满足下述公式：其中，h1表示所述摄像镜头安装在车辆上时，所述摄像镜头的中心相对于目标车辆车身侧部的伸出距离，h2表示所述图像采集单元所在平面与所述摄像镜头的主平面之间的交线与所述摄像镜头的中心之间的距离，f表示所述摄像镜头的焦距，α表示所述图像采集单元所在平面与所述摄像镜头的主平面之间的预设夹角。3.根据权利要求2所述的车载摄像系统，其特征在于，所述摄像镜头的聚焦位置与所述图像采集单元所在平面同所述摄像镜头的主平面的交线之间的纵向距离L满足下述公式：4.根据权利要求3所述的车载摄像系统，其特征在于，所述图像采集单元所在平面和/或所述摄像镜头的主平面相对于所述车载摄像系统的主轴发生向左或向右的角度偏转；并且/或者所述图像采集单元的中心和/或所述摄像镜头的轴心相对于所述车载摄像系统的中心在发生侧向平移，平移距离基于所述图像采集单元所在平面和/或所述摄像镜头的主平面之间的夹角引起的像移而确定。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：付兵凯，
申请(专利权)人：上海凯姆视觉科技有限公司，
类型：新型
国别省市：