CN102819179A - 一种单照相机全景立体成像系统 - Google Patents
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Abstract
本发明一种单照相机全景立体成像系统，包含：一个透光支撑件，具有一个第一端及一个第二端，该第一端与第二端之间形成一个透光空间；一个第一套件，具有一个第一反射镜，该第一套件结合于透光支撑件的第一端，该第一反射镜位于该透光支撑件的透光空间内；及一个第二套件，设有一个影像感测器，该第二套件结合于透光支撑件的第二端，且该影像感测器的镜头朝向该透光空间。本发明单照相机全景立体成像系统具有广角的全景撷取与距离判断，且全景立体成像是以单一相机实施的，因此成像效果好，不仅具有全景成像，更能建构出具有距离感的立体成像，并能降低成本。
Description
技术领域
本发明是关于一种全景立体成像系统，尤其是一种单照相机全景立体成像系统。
背景技术
现有全景立体成像系统，实施方式有许多型态，包含多相机成像、旋转成像及透镜全景成像。以多相机成像而言，该成像系统通过在多个不同角度架设相机，再以撷取后的光线与相对分布位置进行交叉比对，以达到全景摄影及距离判断的目的，然而，该成像系统需要不只一部相机，相对需要消耗更大的成本。
对于旋转成像而言，该成像系统将一部相机固定于一个旋转件的转轴，并作一个360度旋转，使该相机能撷取周遭全景，然而该成像系统撷取的画面具有时间差，若周遭的物件忽然产生位移或变换，该成像系统无法完全显示出周遭的全景状况。
此外，对于透镜全景成像而言，请参照图1所示，该透镜全景成像装置9包含一个第一反射镜91、一个第二反射镜92及一个影像感测器93，周遭物件的光线可通过该第一反射镜91与第二反射镜92的反射作用，投射至该影像感测器93成像，并利用投射后的距离差距，判断周遭的全景分布，然而，该成像系统虽然能提供全景成像，惟该第一反射镜91与第二反射镜92的曲率需互相配合，并使该第一反射镜91的反射光线能准确的反射至该影像感测器93，该设计具有较高的技术门槛，且对于周遭物件的距离判断仍有所不足，导致无法提供正确的距离差距，使立体成像产生误差。
发明内容
本发明主要目的是提供一种单照相机全景立体成像系统，该成像系统具有广角的全景撷取与距离判断。
本发明次要目的提供一种单照相机全景立体成像系统，该成像系统的全景立体成像是以单一相机实施。
为达到前述发明目的，本发明所运用的技术手段包含有：
一种单照相机全景立体成像系统，包含：一个透光支撑件，具有一个第一端及一个第二端，该第一端与第二端之间形成一透光空间；一个第一套件，具有一个第一反射镜，该第一套件结合于透光支撑件的第一端，该第一反射镜位于该透光支撑件的透光空间内；及一个第二套件，设有一个影像感测器，该第二套件结合于透光支撑件的第二端，且该影像感测器的镜头朝向该透光空间。
一种单照相机全景立体成像系统，其中，该第一套件的第一反射镜为一个抛物面镜面或一个球面镜面。
一种单照相机全景立体成像系统，其中，该第二套件另设有一个壳体。
一种单照相机全景立体成像系统，其中，该壳体设有一个容置空间，该容置空间容置该影像感测器。
一种单照相机全景立体成像系统，其中，该壳体设有一个穿孔，该穿孔与该影像感测器的镜头对应设置。
一种单照相机全景立体成像系统，其中，该第一套件设有一个第二反射镜，该第二反射镜位于该第一反射镜的轴向中心。
一种单照相机全景立体成像系统，其中，该第二反射镜为一个平面。
一种单照相机全景立体成像系统，其中，该壳体设有一个第三反射镜，该第三反射镜沿该穿孔环设，且朝向该透光空间。
一种单照相机全景立体成像系统，其中，该第三反射镜为一个抛物面镜面或一个球面镜面。
一种单照相机全景立体成像系统，其中，该透光支撑件的材质为玻璃或压克力。
本发明单照相机全景立体成像系统具有广角的全景撷取与距离判断，且全景立体成像是以单一相机实施的，因此成像效果好，不仅具有全景成像，更能建构出具有距离感的立体成像，并能降低成本。
附图说明
图1：现有全景成像系统架构图。
图2：本发明第一实施例的全景立体成像系统立体分解图。
图3：本发明第一实施例的全景立体成像系统组合图。
图4：本发明第二实施例的全景立体成像系统组合图。
图5：本发明第二实施例的全景立体成像系统光路图。
主要元件符号说明：
具体实施方式
为让本发明上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：
请参照图2所示，其是本发明单照相机全景立体成像系统第一实施例，在本实施例中，该成像系统包含一透光支撑件1、一第一套件2及一第二套件3，该第一套件2与该第二套件3分别结合于该透光支撑件1的两端。
该透光支撑件1具有一第一端11与一第二端12，且该第一端11与第二端12间具有一透光空间13。该透光支撑件1的材质与外型在此并不设限，较佳的可如本实施例中，为一透光材质制成的圆柱管状支撑件，该透光材质可为玻璃或压克力，使光线能顺利通过该透光支撑件1的管壁并进入该透光空间13。
该第一套件2具有一第一反射镜21，该第一套件2结合于该透光支撑件1的第一端11，并使该第一反射镜21位于该透光支撑件1的透光空间13内，以利该光线通过该透光支撑件1的管壁进入透光空间13后，能投射至该第一反射镜21。该第一反射镜21的镜面可为球面、抛物面、双曲面或椭圆曲面，在此并不限制，较佳可如本实施例中为一凸反射面，以利该光线经过该第一反射镜21反射后，能反射至该透光支撑件1的第二端12。
该第二套件3设有一影像感测器31，该影像感测器31可以是现有电荷耦合元件(CCD)或其他感测装置，在此并不设限。该第二套件3结合于该透光支撑件1的第二端12，并使该影像感测器31的镜头朝向该透光空间13，使该影像感测器31能接收来自透光空间13的光线。该第二套件3较佳的可如本实施例另外设有一壳体32，且该壳体32具有一容置空间321及一穿孔322，该影像感测器31可容设固定于该容置空间321中，且该穿孔322对应该影像感测器31的镜头设置，以利该影像感测器31的镜头能通过该穿孔322，集中撷取来自该透光空间13的光线。
请参阅图3所示，其是本发明第一实施例的组合图，该成像系统的成像原理，是利用该第一套件2的第一反射镜21撷取周遭物件的光线，并利用该第一反射镜21将该光线反射至该影像感测器31，使该影像感测器31得到全景的影像，更详言之，由于该透光支撑件1为一个透光材质组成，故周遭物件发出的光线会直接穿过该透光支撑件1的管壁，并入射至该第一反射镜21，该第一反射镜21的曲度镜面也具有反射光线的效果，故该光线会经由反射穿过该透光空间13，并进入该穿孔322，由于该穿孔322是对应该影像感测器31的镜头设置，故进入该穿孔322的光线，也会进入该影像感测器31的镜头，使该影像感测器31得到周遭物件的光线分布，通过该周遭物件的光线不同的分布位置，完成周遭物件的全景成像。
请参阅图4所示，其是本发明单照相机全景立体成像系统第二实施例，本实施例透光支撑件1与第一实施例相同，不再赘述，本实施例成像系统与第一实施例的差异在于该第一套件2与第二套件3。
该第一套件2的第一反射镜21与第一实施例相同，本实施例第一套件2的主要差异在于该第一反射镜21的镜面设有一第二反射镜22。该第二反射镜22设于该第一反射镜21的轴向中心位置，且该第二反射镜22的镜面与第一反射镜21的镜面较佳的具有不同曲率，或如本实施例中为一个平面反射镜，该第二反射镜22的面积可依据该成像系统的光学量测基准调整，在此并不设限。
该第二套件3的影像感测器31、壳体32、容置空间321及穿孔322与第一实施例相同，本实施例第二套件3的主要差异在于该穿孔322的周围设有一第三反射镜323。该第三反射镜323沿该穿孔322环设，且该第三反射镜323的镜面可为球面、抛物面、双曲面或椭圆曲面，较佳的可如本实施例中为一凸反射面，以利光线经由该第三反射镜323反射后，能反射至该透光支撑件1第一端11的第二反射镜22，且该穿孔322较佳的位于该第三反射镜323凸面的顶端。
请参阅图5所示，本发明成像系统的第二实施例，是以撷取各物件的两条光线，并利用该两条光线所投影的两像点分别判断各该物件的距离，更详言之，当一物件P0发出两条光线时，该第一光线会穿透该透光支撑件1的管壁到达该第一反射镜21，该第一反射镜21会将该第一光线反射至该穿孔322，并入射至该影像感测器31形成一相对应的像点P1；该物件P0的第二光线也会穿透该透光支撑件1的管壁到达该第三反射镜323，该第三反射镜323会将该第二光线反射至该第二反射镜22，再反射至该穿孔322，并入射至该影像感测器31形成另一相对应的像点P2，通过上述该两条光线的撷取，得到该两像点P1、P2的相对座标。当周遭各物件皆由该成像系统产生对应的两像点后，辅以光学成像法则的计算，可推测周遭各物件的相对距离，使该成像效果不仅具有全景成像，更能建构出具有距离感的立体成像。
本发明单照相机全景立体成像系统，该成像系统具有广角的全景撷取与距离判断，具有全景与立体成像的功效。
本发明单照相机全景立体成像系统，该成像系统的全景立体成像系以单一相机实施，具有节省成本的功效。
Claims (10)
1.一种单照相机全景立体成像系统，其特征在于，包含：
一个透光支撑件，具有一个第一端及一个第二端，该第一端与第二端之间形成一个透光空间；
一个第一套件，具有一个第一反射镜，该第一套件结合于透光支撑件的第一端，该第一反射镜位于该透光支撑件的透光空间内；及
一个第二套件，设有一个影像感测器，该第二套件结合于透光支撑件的第二端，且该影像感测器的镜头朝向该透光空间。
2.如权利要求1所述单照相机全景立体成像系统，其特征在于，该第一套件的第一反射镜为一个抛物面镜面或一个球面镜面。
3.如权利要求1所述单照相机全景立体成像系统，其特征在于，该第二套件另设有一个壳体。
4.如权利要求3所述单照相机全景立体成像系统，其特征在于，该壳体设有一个容置空间，该容置空间容置该影像感测器。
5.如权利要求3所述单照相机全景立体成像系统，其特征在于，该壳体设有一个穿孔，该穿孔与该影像感测器的镜头对应设置。
6.如权利要求1或2所述单照相机全景立体成像系统，其特征在于，该第一套件设有一个第二反射镜，该第二反射镜位于该第一反射镜的轴向中心。
7.如权利要求6所述单照相机全景立体成像系统，其特征在于，该第二反射镜为一个平面。
8.如权利要求5所述单照相机全景立体成像系统，其特征在于，该壳体设有一个第三反射镜，该第三反射镜沿该穿孔环设，且朝向该透光空间。
9.如权利要求8所述单照相机全景立体成像系统，其特征在于，该第三反射镜为一个抛物面镜面或一个球面镜面。
10.如权利要求1所述单照相机全景立体成像系统，其特征在于，该透光支撑件的材质为玻璃或压克力。
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