CN213461928U - 全景相机和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种全景相机和电子设备，其中，所述全景相机包括主摄像头模组和至少一个从摄像头模组；所述主摄像头模组包括主同步控制接口；所述至少一个从摄像头模组均包括从同步控制接口；所述主同步控制接口和所述从同步控制接口信号连接。本实用新型技术方案旨在提供一种模块化的全景相机。

Description

全景相机和电子设备

技术领域

本实用新型涉及相机技术领域，特别涉及一种全景相机和电子设备。

背景技术

随着虚拟现实和增强现实的技术突破和发展，具有三维立体全景的视频和图像内容需求越来越大，全景相机是解决虚拟现实内容匮乏的必要设备，全景视频或图像具有视角广、画面分辨率高、三维立体性强等优势，深受人们喜爱。全景相机广泛应用于虚拟现实内容拍摄，赛事全景直播，远程全景教学等领域，具有广阔的市场前景。

全景相机，顾名思义是能够进行全景拍摄的摄影器材。除拍照外，还可以应用于动态影像的拍摄，也被称为全景相机。由于单个相机镜头的视角范围小于360°，所以全景相机至少配备两个镜头。与传统相机/智能手机的水平旋转拍摄不同，全景相机通过精心设计的多相机矩阵、光学镜头组合，能够在水平和垂直方向同一时刻拍摄，再通过图像融合拼接算法、相机矩阵自动标定、高带宽图像数据编码等核心技术，生成360°×360°的全景画面。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种全景相机，尤其是一种模块化的全景相机。

为实现上述目的，本实用新型提出一种全景相机，所述全景相机包括主摄像头模组和至少一个从摄像头模组；

所述主摄像头模组包括主同步控制接口；

所述至少一个从摄像头模组均包括从同步控制接口；

所述主同步控制接口和所述从同步控制接口信号连接。

可选地，所述主摄像头模组包括主摄像头；所述从摄像头模组包括从摄像头。

可选地，所述主摄像头和所述从摄像头朝向同一拍摄方向并间隔布置。

可选地，所述主摄像头和所述从摄像头环向间隔布置。

可选地，所述主摄像头的拍摄方向和所述从摄像头的拍摄方向相反且间隔布置。

可选地，所述主摄像头和所述从摄像头均为鱼眼镜头。

可选地，所述主摄像头模组包括主摄像头传感器、主图像处理器、主数据接口、主镜头底座。

可选地，所述从摄像头模组包括从摄像头传感器、从图像处理器、从数据接口和副镜头底座。

可选地，所述主镜头底座为CS或M12标准接口镜头底座。

可选地，本实用新型还提出一种电子设备，所述电子设备包括壳体和前述的全景相机。

本实用新型技术方案：主同步控制接口可以输出硬件同步信号，从同步控制接口可以接收硬件同步信号。在多目全景相机系统中，主摄像头模组可以输出硬件同步信号，至少一个从摄像头模组使用主摄像头模组输出的硬件同步信号做为内部工作的同步信号，从而实现主摄像头模组和从摄像头模组精确同步的目的，以能够提供一种模块化的全景摄像机。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型全景相机第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型全景相机的主摄像头模组的结构示意图；

图3为本实用新型全景相机的从摄像头模组的结构示意图；

图4为本实用新型全景相机第一应用例的结构示意图；

图5为本实用新型全景相机第二应用例的结构示意图；

图6为本实用新型全景相机第三应用例的结构示意图；

图7为本实用新型全景相机第四应用例的结构示意图；

图8为本实用新型全景相机第五应用例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	主摄像头模组	100a	主同步控制接口
200	从摄像头模组	200a	从同步控制接口

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

传统的全景相机一般采用两种方案：一种方案是将多个独立的单镜头相机通过支架固定组合到一起，每个相机都有一个独立的ISP图像信号处理器来控制，拍摄完成后需要将每个独立相机的图像数据分别导入PC，再通过匹配每个相机每张图片的时间戳来完成后期的拼接处理；另外一种方案是将多个摄像头传感器和ISP集成到一个设备里面，通过设备内部集成的一个SOC控制板来统一控制，实现同步启动的目的，后期拼接处理时就不需要再匹配图片时间戳，可以明显节省拼接时间。

然而，对于由多个独立的相机组合成的全景相机，只能分别单独控制每个独立的相机启动拍摄，无法同步控制多个相机同时启动，后期处理需要通过时间戳辅助完成拼接，拼接工作量较大，拼接时间较长；另外由于多个摄像头传感器之间无法精确同步，会导致图像融合拼接时在边缘重合处会产生明显的拼接线，对于拍摄快速移动的物体时，还可能会产生断裂错位的画面，严重影响最终全景视频的效果。

然而，对于将多个摄像头和ISP集成到一起的方案，虽然可以通过集成的SOC控制板统一控制多个ISP同时启动，但是这种产品架构体积大，成本高，结构复杂，并且在这种一体化的产品上摄像头数量和角度都是固定的，无法根据实际应用场景来调整。

参照图1所示，本实施例公开一种全景相机，所述全景相机包括主摄像头模组100和至少一个从摄像头模组200；

所述主摄像头模组100包括主同步控制接口100a；

所述至少一个从摄像头模组200均包括从同步控制接口200a；

所述主同步控制接口100a和所述从同步控制接口200a信号连接。

本实用新型的技术方案为：主同步控制接口可以输出硬件同步信号，从同步控制接口可以接收硬件同步信号。在多目全景相机系统中，主摄像头模组100可以输出硬件同步信号，至少一个从摄像头模组200使用主摄像头模组100输出的硬件同步信号做为内部工作的同步信号，从而实现主摄像头模组100和从摄像头模组200精确同步的目的。可选地，硬件同步信号可以为帧同步信号、行同步信号或者是像素级的同步信号。本实用新型中，多个摄像头模组之间采用同一个硬件同步信号，彻底解决多摄像头传感器之间无法同步拍摄的技术问题，能够实现一键启动拍摄，让多个摄像头传感器协同，解决拼接过程中(尤其是运动目标的)拼接准确性的技术问题，实现拼接目标不错位；并且本实用新型能够提供一种模块化的全景摄像机。

参照图2所示，可选地，所述主摄像头模组100包括主摄像头；参照图3所示，所述从摄像头模组200包括从摄像头。主摄像头和从摄像头均可以为普通的光学镜头，也可以为鱼眼镜头。

参照图4所示，可选地，所述主摄像头和所述从摄像头朝向同一拍摄方向并间隔布置。所述主摄像头和所述从摄像头朝着同一个方向相邻放置，可以模拟人的双眼进行3D立体成像拍摄。

可选地，参照图7或图8所示，所述主摄像头和所述从摄像头环向间隔布置。该方式至少能够实现：180度/360度环拍摄像，可以应用在180度/360度的环形舞台上，通过在舞台周边部署多个摄像头模组，所述主摄像头和所述从摄像头同时对准舞台中心，让用户能够在舞台的不同位置近距离感受，获得更加丰富、真实的VR虚拟现实体验。

可选地，参照图5所示，所述主摄像头的拍摄方向和所述从摄像头的拍摄方向相反且间隔布置。也即：所述主摄像头和所述从摄像头也可以背靠背放置，所述主摄像头和所述从摄像头换成大于180度的鱼眼镜头，就组成了一个双目全景相机，可以拍摄360度的影像。参照图6所示，用三个摄像头模组组成的多目全景摄像机实例，工作原理同上，其中，三个摄像头之间呈一定的角度摆放，以对带拍摄物体进行拍摄。

本实用新型能够通过模块化设计，使得全景相机可以方便地适应不同的应用场景，方便使用者在各种场景使用。

可选地，所述主摄像头模组100包括主摄像头传感器、主图像处理器、主数据接口、主镜头底座。

可选地，所述从摄像头模组200包括从摄像头传感器、从图像处理器、从数据接口和副镜头底座。

可选地，所述主镜头底座为CS或M12标准接口镜头底座。所述副镜头底座为CS或M12标准接口镜头底座。可以根据实际应用需求很方便的更换不同FOV的镜头，组合成不同目数的全景相机

本实用新型提供的全景相机的至少一种优选结构为：每个摄像头模组都是一个独立的摄像机，采用硬件同步技术，支持多镜头精确同步，取一个摄像头模组(包含主光学镜头、主镜头底座、主摄像头传感器、主ISP图像信号处理器、主数据接口和主同步控制接口)做为主摄像头，主摄像头可以输出硬件同步信号，其它摄像头模组做为从摄像头(包含从光学镜头、从镜头底座、从摄像头传感器、从ISP图像信号处理器、从数据接口和从同步控制接口)，从摄像头模组使用主摄像头模组输出的硬件同步信号做为内部工作的同步信号，实现所有摄像头传感器精确同步的目的。该硬件同步信号可以是帧同步信号、行同步信号或者是像素级的同步信号。模组采用CS、M12等标准接口镜头底座，可以根据实际应用需求很方便的更换不同FOV的镜头，组合成不同目数的全景相机。

现有技术中，全景相机的多个摄像头同时采集多个方向上的图像数据，将采集的图像数据存储于内存中；为保证全景相机各镜头画面的同步拍摄，对各摄像头传感器的控制需要精确的同步。另外由于全局的AE处理算法，对单个摄像头传感器使用Manual模式，需要系统软件实时写入每个摄像头传感器的曝光时间，为保证每个摄像头传感器对每帧画面曝光时间一定，需要在一规定时间内完成对所有摄像头传感器曝光时间的写入。本实用新型对于类似曝光时间写入等需要同步操作的命令。本实用新型使用了专有的硬件同步信号实现精确同步，以保证各摄像头传感器开始拍摄的时间点一致。

本实用新型还提出一种电子设备，该电子设备包括壳体和全景相机，该全景相机的具体结构参照上述实施例，由于电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，所述壳体具有安装部，用于安装所述全景相机。比如：电子设备为手机，可以采用现有的安装方式将镜头安装于壳体。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种全景相机，其特征在于，所述全景相机包括主摄像头模组和至少一个从摄像头模组；

所述主摄像头模组包括主同步控制接口；

所述至少一个从摄像头模组均包括从同步控制接口；

所述主同步控制接口和所述从同步控制接口信号连接。

2.如权利要求1所述的全景相机，其特征在于，所述主摄像头模组包括主摄像头；所述从摄像头模组包括从摄像头。

3.如权利要求2所述的全景相机，其特征在于，所述主摄像头和所述从摄像头朝向同一拍摄方向并间隔布置。

4.如权利要求2所述的全景相机，其特征在于，所述主摄像头和所述从摄像头环向间隔布置。

5.如权利要求2所述的全景相机，其特征在于，所述主摄像头的拍摄方向和所述从摄像头的拍摄方向相反且间隔布置。

6.如权利要求5所述的全景相机，其特征在于，所述主摄像头和所述从摄像头均为鱼眼镜头。

7.如权利要求1至6中任一项所述的全景相机，其特征在于，所述主摄像头模组包括主摄像头传感器、主图像处理器、主数据接口、主镜头底座。

8.如权利要求1至6中任一项所述的全景相机，其特征在于，所述从摄像头模组包括从摄像头传感器、从图像处理器、从数据接口和副镜头底座。

9.如权利要求7所述的全景相机，其特征在于，所述主镜头底座为CS或M12标准接口镜头底座。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括壳体和权利要求1-9中任一项所述的全景相机。

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