专利名称：一种单照相机全景立体成像系统的制作方法
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I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。—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。
图I :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
本发明1透光支撑件，11第一端，12第二端，13透光空间，2第一套件， 21第一反射镜，22第二反射镜，3第二套件， 31影像感测器，32 壳体，321容置空间，322穿孔，323第三反射镜，PO 物件，Pl 像点，P2 像点。
现有
9 全景成像装置，91第一反射镜， 92第二反射镜，93影像感测器。
具体实施例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I、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I的两端。 该透光支撑件I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I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I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I的第一端11，并使该第一反射镜21位于该透光支撑件I的透光空间13内，以利该光线通过该透光支撑件I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I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(CXD)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I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I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I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I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I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PO发出两条光线时，该第一光线会穿透该透光支撑件I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Pl ；该物件PO的第二光线也会穿透该透光支撑件I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。
权利要求
1.一种单照相机全景立体成像系统，其特征在于，包含 ー个透光支撑件，具有ー个第一端及ー个第二端，该第一端与第二端之间形成ー个透光空间； ー个第一套件，具有ー个第一反射镜，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 ー个第二套件，设有ー个影像感测器，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I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ー个球面镜面。
3.如权利要求I所述单照相机全景立体成像系统，其特征在于，该第二套件另设有ー个壳体。
4.如权利要求3所述单照相机全景立体成像系统，其特征在干，该壳体设有ー个容置空间，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，该壳体设有ー个穿孔，该穿孔与该影像感测器的镜头对应设置。
6.如权利要求I或2所述单照相机全景立体成像系统，其特征在干，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，其特征在干，该第二反射镜为ー个平面。
8.如权利要求5所述单照相机全景立体成像系统，其特征在干，该壳体设有ー个第三反射镜，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，其特征在干，该第三反射镜为ー个抛物面镜面或ー个球面镜面。
10.如权利要求I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。
全文摘要
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。
文档编号G03B37/00GK102819179SQ201110176718
公开日2012年12月12日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年6月9日
发明者郑颖聪, 李仲淇, 宋旗桂, 卢嘉鸿 申请人:财团法人金属工业研究发展中心