摄像装置论文和设计-徐宗波

全文摘要

本实用新型提供一种摄像装置，该摄像装置包括：安装座；全景成像模块，全景成像模块固定装设于安装座的顶部，其中，全景成像模块具有沿全景成像模块的周向连续覆盖的全景视角范围；局部成像模块，局部成像模块装设于全景成像模块的顶部，局部成像模块包括：红外摄像单元和可见光成像单元，红外摄像单元和可见光成像单元分别具有方向可调节的局部视角范围。本实用新型的摄像装置包括全景成像模块和局部成像模块，可以同时实现近景和远景的采集，红外摄像单元可以采集远景以事先发现目标并锁定目标，并且红外摄像单元不受夜间光线的影响，可见光成像单元则可对锁定的目标采集图像并清晰显示。

主设计要求

1.一种摄像装置，其特征在于，包括：安装座(1)；全景成像模块(2)，所述全景成像模块(2)固定装设于所述安装座(1)的顶部，其中，所述全景成像模块(2)具有沿所述全景成像模块(2)的周向连续覆盖的全景视角范围；局部成像模块(3)，所述局部成像模块(3)装设于所述全景成像模块(2)的顶部，所述局部成像模块(3)包括：红外摄像单元(32)和可见光成像单元(33)，其中，红外摄像单元(32)和可见光成像单元(33)分别具有方向可调节的局部视角范围。

设计方案

1.一种摄像装置，其特征在于，包括：

安装座(1)；

全景成像模块(2)，所述全景成像模块(2)固定装设于所述安装座(1)的顶部，其中，所述全景成像模块(2)具有沿所述全景成像模块(2)的周向连续覆盖的全景视角范围；

局部成像模块(3)，所述局部成像模块(3)装设于所述全景成像模块(2)的顶部，所述局部成像模块(3)包括：红外摄像单元(32)和可见光成像单元(33)，其中，红外摄像单元(32)和可见光成像单元(33)分别具有方向可调节的局部视角范围。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述全景成像模块(2)包括：

支架(25)，所述支架(25)安装于所述安装座(1)的顶部；

摄像头(21)和补光灯(22)，多个所述摄像头(21)和所述补光灯(22)在所述支架(25)的周向交替布置或者在所述支架(25)的周向沿所述支架(25)的轴向以上下偏移的方式各自整圈均匀布置。

3.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，所述全景成像模块(2)还包括图像拼接单元(23)；

所述图像拼接单元(23)与多个所述摄像头(21)电连接以对多个所述摄像头(21)的拍摄图像拼接为所述全景视角范围的全景图像。

4.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，所述红外摄像单元(32)的局部视角范围和所述可见光成像单元(33)的局部视角范围在所述全景成像模块(2)的周向方向上和与所述全景成像模块(2)的轴线垂直的周向方向上具有同步调节自由度。

5.根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，所述局部成像模块(3)还包括：

成像单元(31)，所述成像单元(31)安装于所述全景成像模块(2)的顶部，并且所述成像单元(31)具有绕自身轴线转动的自由度；

所述红外摄像单元(32)和所述可见光成像单元(33)分别安装于所述成像单元(31)的两侧，并且所述红外摄像单元(32)和所述可见光成像单元(33)具有绕所述红外摄像单元(32)和所述可见光成像单元可见光成像单元(33)的连线同步旋转的自由度。

6.根据权利要求5所述的摄像装置，其特征在于，所述成像单元(31)内设置有方位驱动装置(311)；

所述方位驱动装置(311)安装于所述全景成像模块(2)并且所述成像单元(31)安装于所述方位驱动装置(311)的驱动端。

7.根据权利要求6所述的摄像装置，其特征在于，所述成像单元(31)内还设置有与所述方位驱动装置(311)的延伸方向垂直的俯仰驱动装置(312)；

所述红外摄像单元(32)和所述可见光成像单元(33)安装于所述俯仰驱动装置(312)的驱动端。

8.根据权利要求7所述的摄像装置，其特征在于，所述成像单元(31)内还设置有方位驱动单元(313)；

所述方位驱动单元(313)驱动所述方位驱动装置(311)和所述俯仰驱动装置(312)运转。

9.根据权利要求5所述的摄像装置，其特征在于，所述成像单元(31)内还设置有图像识别系统(314)；

所述图像识别系统(314)分别与所述红外摄像单元(32)和可见光成像单元(33)相连。

10.根据权利要求1-9任一所述的摄像装置，其特征在于，所述安装座(1)设置有电源模块(11)，所述电源模块(11)对所述全景成像模块(2)和所述局部成像模块(3)供电。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及摄像技术领域，特别涉及一种摄像装置，该摄像装置可应用于车辆。

背景技术

现有摄像装置多采用可见光成像模块与补光灯组合,可见光成像模块可以实现白天摄像，夜间补光灯对可见光模块补光，实现可见光模块夜间摄像，虽然可见光成像模块与补光灯组合可以昼夜观测,但夜间补光灯的补光范围小，可见光成像模块的摄像范围受补光灯补光范围的限制，无法拍摄远景图像，并且可见光模块不能在拍摄周向全景的同时追踪并拍摄目标，即无法兼顾全景与细节。

实用新型内容

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种摄像装置，该摄像装置包括：

安装座；

全景成像模块，全景成像模块固定装设于安装座的顶部，其中，全景成像模块具有沿全景成像模块的周向连续覆盖的全景视角范围；

局部成像模块，局部成像模块装设于全景成像模块的顶部；

局部成像模块包括：红外摄像单元和可见光成像单元，其中，红外摄像单元和可见光成像单元分别具有方向可调节的局部视角范围。

可选地，全景成像模块包括：

支架，所述支架安装于所述安装座的顶部；

摄像头和补光灯，多个摄像头和补光灯在支架的周向交替布置或者在支架的周向沿支架的轴向以上下偏移的方式各自整圈均匀布置。

可选地，全景成像模块还包括图像拼接单元；

图像拼接单元与多个摄像头电连接以对多个所述摄像头21的拍摄图像拼接为所述全景视角范围的全景图像。

可选地，红外摄像单元的局部视角范围和可见光成像单元的局部视角范围在全景成像模块的周向方向上和与全景成像模块的轴线垂直的周向方向上具有同步调节自由度。

可选地，局部成像模块还包括：成像单元；

成像单元安装于全景成像模块的顶部，并且成像单元具有绕自身轴线转动的自由度；

红外摄像单元和可见光成像单元分别安装于成像单元的两侧，并且红外摄像单元和可见光成像单元具有绕红外摄像单元和可见光成像单元的连线同步旋转的自由度。

可选地，成像单元内设置有方位驱动装置；

方位驱动装置安装于全景成像模块并且成像单元安装于方位驱动装置的驱动端。

可选地，成像单元内还设置有与方位驱动装置的延伸方向垂直的俯仰驱动装置

红外摄像单元和可见光成像单元安装于俯仰驱动装置的驱动端。

可选地，成像单元内还设置有方位驱动单元；

方位驱动单元驱动方位驱动装置和俯仰驱动装置运转。

可选地，成像单元内还设置有图像识别系统；

图像识别系统分别与红外摄像单元和可见光成像单元相连。

可选地，安装座设置有电源模块，电源模块对全景成像模块和局部成像模块供电。

由以上技术方案可知，本实用新型的摄像装置包括全景成像模块和局部成像模块，全景成像模块采集周向的全景，局部成像模块可采集远景图像，可以同时实现近景和远景的采集，局部成像模块的红外摄像单元也可以采集远景以事先发现目标并锁定目标，并且红外摄像单元采用红外热成像，不受夜间光线的影响，可见光成像单元则可对锁定的目标采集图像并清晰显示，并且红外摄像单元和可见光成像单元的局部视角范围可以调节，可根据需要调节以获取所目标的远景图像，即该摄像装置兼顾全景与细节，可以分别呈现图像。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1为本实用新型实施例的摄像装置示意图。

图2为本实用新型实施例的摄像装置部分拆分图。

其中：1-安装座、11-电源模块；

2-全景成像模块、21-摄像头、22-补光灯、23-图像拼接单元、24-补光灯驱动模块、25-支架；

3-局部成像模块；

31-成像单元；

311-方位驱动装置；

312-俯仰驱动装置；

313-方位驱动单元；

314-图像识别系统；

32-红外摄像单元、33-可见光成像单元。

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。

在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和\/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

现有摄像装置多采用可见光成像与补光灯组合的方式实现摄像,虽然可以昼夜观测,但由于补光灯的补光范围有限，使得可见光成像的成像范围小，摄像装置夜间观察距离近，不能事先发现目标。

为了解决现有技术中的技术问题，如图1和图2所示，本实用新型的实施例提供了一种摄像装置，该摄像装置包括安装座1、全景成像模块2和局部成像模块3。

该安装座1为摄像装置的底座，安装座1可安装于车辆的车顶或者升降杆，实现摄像装置的安装。全景成像模块2固定装设于安装座1的顶部，其中，全景成像模块2具有沿全景成像模块2的周向连续覆盖的全景视角范围，全景成像模块2可采集周向的全景；

局部成像模块3装设于全景成像模块2的顶部，该局部成像模块3包括：红外摄像单元32和可见光成像单元33，其中，红外摄像单元32和可见光成像单元33分别具有方向可调节的局部视角范围，即红外摄像单元32和可见光成像单元33可通过调节实现对周向不同视角范围实现局部成像。

该摄像装置的安装座1为全景成像模块2和局部成像模块3提供安装支撑，同时可以实现将摄像装置安装于车辆，全景成像模块2采集周向的全景，并且是周向的近景，局部成像模块3采集远景，局部成像模块3的红外摄像单元32和可见光成像单元33可以事先发现目标并锁定目标，并且红外摄像单元32和可见光成像单元33的局部视角范围可以调节，通过调节实现对需要远景的采集。

使用时，全景成像模块2采集周向的全景，但该全景图像仅包括近景，无法采集所需要的远景图像，而局部成像模块3可采集目标的远景图像，并且局部成像模块3的红外摄像单元32对远景处的目标通过热成像探测、追踪和锁定，即使在夜间，红外摄像单元32也不受光线的影响，依然可以实现对远景目标的探测、追踪和锁定，而可见光成像单元33则可对锁定的目标采集图像并清晰显示。

本实用新型的摄像装置包括全景成像模块2和局部成像模块3，全景成像模块2采集周向的全景，局部成像模块3可采集远景图像，可以同时实现近景和远景的采集，局部成像模块3的红外摄像单元32也可以采集远景以事先发现目标并锁定目标，并且红外摄像单元32采用红外热成像，不受夜间光线的影响，可见光成像单元33则可对锁定的目标采集图像并清晰显示，并且红外摄像单元32和可见光成像单元33的局部视角范围可以调节，可根据需要调节以获取所目标的远景图像，即该摄像装置兼顾全景与细节，可以分别呈现图像。

具体地，全景成像模块2包括支架25、摄像头21和补光灯22，支架25安装于安装座1的顶部，多个摄像头21和补光灯22在支架25的周向交替布置。可以理解的是，单个摄像头21的视角不能覆盖周向范围，多个摄像头在周向布置则可以实现对周向范围的覆盖，采集得到周向全景，并且摄像头21在光线差时成型不清晰，设置补光灯22则可提高成像质量，即使在夜间，补光灯22可对摄像头21补光，提高摄像头21的摄像质量。而摄像头21和补光灯22交错布置，一方面可以实现对所有摄像头21的补光，并且补光灯22的补光范围可以覆盖整个周向，另一方面，交错安装布置可以节省安装空间，不需要在安装座1重新设置其它安装位置。

或者全景成像模块2包括支架25、摄像头21和补光灯22，支架25安装于安装座1的顶部，多个摄像头21和补光灯22在支架25的周向沿支架25的轴向以上下偏移的方式各自整圈均匀布置，即摄像头21整圈均匀布置，补光灯22整圈均匀布置，补光灯22在摄像头21的上方或者下方，补光灯22同样可是实现对摄像头21的补光，优选地，补光灯22和摄像头21的数量相同，并且补光灯22和摄像头21在周向方向的位置是一一对应的，示例性地，每个摄像头21的正上方或者正下方设置有补光灯。

在一个示例中，该全景成像模块2还包括图像拼接单元23；图像拼接单元23与多个摄像头21分别电连接，图像拼接模块23获取摄像头21所摄取的图像，由于单个摄像头21的视角范围并不能覆盖周向，多个摄像头21摄取的图像可以覆盖周向，但相邻的摄像头21的视角范围有重合，因而图像拼接单元23将多个摄像头21所拍摄的图像拼接处理为全景视角范围的周向全景图像。

在一个具体示例中，该全景成像模块2可以包括六个摄像头21、六个补光灯22，并且摄像头21和补光灯22在支架25的周向交错布置或者摄像头21和补光灯22各自整圈均匀布置，并且补光灯22位于摄像头21的上方或者下方，实现360°昼夜监控，摄像头21和补光灯22可以是通过螺钉固定安装于全景成像模块2的支架25，该支架25可以通过螺钉固定于安装座1的顶部。

进一步地，该全景成像模块2的支架25可以具有一定倾斜角度，并且该倾斜角度可以沿全景成像模块2的底部至顶部方向，支架25的外壁面向支架25内部倾斜，该倾斜使得摄像头21的摄像范围和补光灯22的补光范围更广。

在可选示例中，该全景成像模块2还可以包括补光灯驱动模块24，该补光灯驱动模块24与所有的补光灯22分别连接，并且补光灯驱动模块24控制补光灯22的开闭。

上述的图像拼接单元23和补光灯驱动模块24均可以安装于支架25，由支架25支撑整个全景成像模块2。

进一步地，局部成像模块3的局部视角范围在局部成像模块3的周向方向上和与局部成像模块3的轴线垂直的周向方向上具有调节自由度，即局部成像模块3的局部视角范围既可以实现沿自身周向调节，又可以实现沿与轴向垂直的方向的周向调节，通过该调节，局部成像模块3的局部视角范围可以调节至周向范围的任何位置，即可以对周向范围的任何位置摄取远景图像。

具体地，红外摄像单元32的局部视角范围和可见光成像单元33的局部视角范围在全景成像模块2的周向方向上和与全景成像模块2的轴线垂直的周向方向上具有同步调节自由度，即红外摄像单元32的局部视角范围和可见光成像单元33的局部视角范围是同步实现调节的，在使用过程中，红外摄像单元32和可见光成像单元33同步对同一目标景象摄像和显示，并且两个摄像单元的局部视角范围既可以周向调节又可以沿与轴向垂直的方向的周向调节，即通过左右转动和俯仰转动实现全范围摄像。

在具体示例中，局部成像模块3还可以包括：成像单元31。

成像单元31安装于全景成像模块2的顶部，并且成像单元31具有绕自身轴线转动的自由度，该成像单元31可以通过外力实现绕自身轴线的转动，也可以通过驱动实现；

红外摄像单元32和可见光成像单元33分别安装于成像单元31的两侧，并且红外摄像单元32和可见光成像单元33具有绕红外摄像单元32和可见光成像单元33的连线同步旋转的自由度。

成像单元31可绕自身轴线转动，由于红外摄像单元32和可见光成像单元33分别安装于成像单元31的两侧，因此红外摄像单元32和可见光成像单元33可随成像单元31绕成像单元31的轴线转动，即实现周向转动，并且红外摄像单元32和可见光成像单元33可绕红外摄像单元32和可见光成像单元33的连线同步旋转，即绕与成像单元31的轴线垂直的方向旋转以实现俯仰，因而红外摄像单元32和可见光成像单元33的视角范围可在是位于周向的任何位置，并且通过俯仰实现视角的俯仰角度调节，可以摄取不同方向的远景。

本实用新型的摄像装置采用模块化设计，可提高系统的可靠性，减少维修时间，各模块互不干扰，从而降低维护难度和费用。

进一步地，成像单元31内设置有方位驱动装置311；该方位驱动装置311安装于全景成像模块2，并且成像单元31安装于方位驱动装置311的驱动端，方位驱动装置311的驱动端可以相对本体旋转，方位驱动装置311的本体固定于全景成像模块2，成像单元31安装于方位驱动装置311的驱动端，方位驱动装置311的驱动端带动成像单元31相对全景成像模块2旋转，并且方位驱动装置311的输出轴沿成像单元31的轴线方向延伸，因而成像单元31可沿自身轴线旋转，并带动红外摄像单元32和可见光成像单元33旋转。

另外，成像单元31内还设置有与方位驱动装置311的延伸方向垂直的俯仰驱动装置312，红外摄像单元32和可见光成像单元33安装于该俯仰驱动装置312的驱动端，具体红外摄像单元32和可见光单元33可以是通过螺钉固定于俯仰驱动装置312的驱动端；工作时，俯仰驱动装置312可以带动红外摄像单元32和可见光成像单元33沿俯仰驱动装置312的输出轴的轴线转动，即实现红外摄像单元32和可见光成像单元33的视角范围的俯仰角度变化。

上述的方位驱动装置311和俯仰驱动装置312均可以是电机，具体可以采用步进电机。

在可选示例中，成像单元31内还设置有方位驱动单元313；方位驱动单元313驱动方位驱动装置311和俯仰驱动装置312的运转，即该方位驱动单元313控制方位驱动装置311和俯仰驱动装置312的转动角度，实现红外摄像单元32和可见光成像单元33的对所需远景的摄像。

可以理解的是，该成像单元31内还可以设置有图像识别系统314；图像识别系统314分别与红外摄像单元432和可见光成像单元33相连，在使用时，图像识别系统314对红外摄像单元432和可见光成像单元33摄取的图像识别以及融合，输出完整图像。

在一个示例中，红外摄像单元32可以包括：

红外支架，该红外支架安装于俯仰驱动装置312的输出轴；

探测器，探测器固定安装于红外支架；

红外镜头，红外镜头固定于探测器，；

红外图像单元，红外图像单元固定于红外支架，并且红外图像单元与探测器相连，探测器和红外镜头配合获取的图像传输至红外图像单元，该红外图像单元与图像识别系统314电连接，红外图像单元将摄取的红外图像传输至图像识别系统314。

上述的探测器可以是高灵敏度的非制冷探测器，红外镜头可以是无热化镜头，该探测器和红外镜头的组合形式既能实现大范围内目标搜索的目的，又能完成远距离目标探测和锁定的任务。

在另一个示例中，可见光成像单元33可以包括：

可见光支架，该可见光支架固定于俯仰驱动装置的输出轴；

可见光镜头，可见光镜头固定于可见光支架；

可见光机芯，可见光机芯固定于可见光支架，并且可见光机芯与可见光镜头相连；

可见光图像单元，可见光图像单元固定于可见光支架，并且可见光图像单元与可见光镜头相连，可见光镜头成像后输出至可见光图像单元，可见光图像单元与图像识别系统314电连接，可见光图像单元将图像传输至图像识别系统314，图像识别系统314对可见光图像和红外图像识别并融合输出。

上述的可见光机芯可以选用高倍率连续光学变焦、星光级低照度机芯，满足2.5Km范围内的人员、7.5Km的车辆的目标监测，可见光镜头可以选用可见光30倍变焦镜头。

在一个可选示例中，该安装座1设置有电源模块11，该电源模块11对全景成像模块2和局部成像模块3供电，具体可以是，电源模块11分别与摄像头21、补光灯22、红外摄像单元32、可见光成像单元33、驱动方位驱动装置311和俯仰驱动装置312相连，实现对整个摄像装置中的用电模块供电。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

摄像装置论文和设计

摄像装置论文和设计-徐宗波

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设计方案

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