一种全景成像系统，包括：一全景反射镜，为一椭圆锥，且其锥面为一曲面，用以反射来自周遭的光源；以及一影像感测装置，置于该全景反射镜的一侧，用以接收从该全景反射镜来的光源，以产生成像信息；由该全景反射镜使得一全景影像投射于该影像感测装置时，可将该全景影像投射成一矩形区域。此外，本发明专利技术亦揭示一种全景成像方法、全景投影装置、全景投影方法及全景图像处理单元。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是有关于一种，尤其指一种具有一全景反射镜，配合单一影像感测装置或单一投影装置，使得感测所得的影像或投影出去的影像具有较佳的分辨率与亮度的。
技术介绍
按，于照相、影片摄影、与投影领域中，有视角(Field of View，简称F0V)的规格。FOV又分为水平视角(Horizontal F0V，简称HF0V)与垂直视角(Vertical F0V，简称VF0V)。全景成像系统的HFOV是360度，VFOV的角度则不一定。在全景摄影的技术面，由于投影在感光材料、CMOS影像传感器或电荷藕合组件的光源经过反射镜曲面反射会有重迭以及能量无法平均分布在每一个阵列式电容(或感光二极管)上面，造成电容(或感光二极管)接受到光学能量的强度大小不同，也就是投影的密度不均造成光学能量无法平均分布在每一个CMOS影像传感器感光二极管或电荷藕合组件的光上面，造成影像模糊。CMOS影像传感器或电荷耦合组件接收讯号电荷的强度密度的所以不均匀原因，原因就是曲面镜的曲率半径大小造成反射光入射CMOS影像传感器或电荷耦合组件后，投射于感光二极管上的光讯号转换成讯号电荷的密度不均，曲面的曲率半径越大投影在CMOS影像传感器感光二极管或电荷耦合组件的密度就越高，曲率半径越小投影在CMOS影像传感器或电荷耦合组件上的密度就越低。例如美国专利US5，990，934揭示一种采用金字塔反射镜的全景成像方法与系统，但它必须使用四个摄影机(或影像感测装置)。成本比较高。它还有一个缺点:越靠近金字塔反射镜中心点的影像分辨率越低。Vishvjit S.Nalwa，在其1996年的技术报告中提出的方法与系统，与US5，990，934相同。US5，793，527更进一步用四个镜片与四个摄影机，将金字塔反射镜得到的较低分辨率影像合并成一个较高分辨率的全景影像。S.K.Nayar的1997文献揭示另一种全景成像方法，使用类似拋物线反射镜曲面(曲面方程式请参考该论文)的全景成像方法，且只使用一个摄影机(或影像感测装置)。它改良了 US5，990，934的摄影机太多的缺点。它也有两个缺点:第一，越靠近反射镜曲面中心点的影像分辨率越不均匀、分辨率越低、亮度越暗；第二，全景影像落在一个圆形区域内，影像感测装置的四个角落闲置无用。目前市场上常见的产品，多属采用此方法的产品。中国台湾专利公告号TWI268102揭示一种图像处理单元，适用于一影像传感器，该图像处理单元包括多数个感光二极管，其排列于影像传感器中，这些感光二极管依位置的不同而具有不同尺寸的感光面积，其中这些感光二极管的感光面积由中央区域向外依序递增，以补偿光入射角过大而使敏感度降低的问题，进而提高影像撷取的质量。此专利的特征正巧与全景成像的需求相反。美国专利US5，539，483揭示一种使用金字塔反射镜与四个投影装置的全景投影系统。其原理与US5，990，934相同，只是将光源反过来操作，形成投影系统。因原理相同，其特性相同，它必须使用四个投影装置。成本比较高。它还有一个缺点:越靠近金字塔反射镜中心点的投影到屏幕上时，影像分辨率越低。在图像处理上，CMOS影像传感器或电荷藕合组件，通过阵列感光二极管所构成的像素单元来撷取影像，其每一像素单元的敏感度代表投射于感光二极管上的光讯号转换成讯号电荷的强度表现。若感光二极管对光的敏感度降低时，造成接收讯号电荷的密度变低，将直接影响影像撷取的真实度与饱和度。又因为CMOS影像传感器或电荷耦合组件的阵列电荷储存组件造成讯号电荷在不同电荷储存组件所储存的讯号电荷密度不同，使得所撷取的部分影像具有较模糊现象。再者，CMOS影像传感器或电荷耦合组件接收讯号电荷的强度密度的所以不均匀原因，原因就是曲面镜的曲率半径大小造成反射光入射CMOS影像传感器或电荷耦合组件后，投射于感光二极管上的光讯号转换成讯号电荷的密度不均，曲面的曲率半径越大投影在CMOS影像传感器或电荷耦合组件的密度就越高，曲率半径越小投影在CMOS影像传感器或电荷親合组件上的密度就越低。此种边缘衰减(attenuat1n)的效应直接影响成像的质量，造成中央较亮边缘较暗的情况。虽然在光补偿技术上，能藉由软件或微透镜(microlens)的聚焦来增强边缘区域的光讯号，或是经由影像大小来计算较佳感光区域的有效面积，但效果还是有限。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，以改善上述公知全景成像系统的缺点。为实现上述目的，本专利技术提供的全景成像系统，其包括:一全景反射镜，为一椭圆锥，且其锥面为一曲面，用以反射来自周遭的光源；以及一影像感测装置，置于该全景反射镜的一侧，用以接收从该全景反射镜来的光源，以产生成像信息；由该全景反射镜使得一全景影像投射于该影像感测装置时，可将该全景影像投射成一矩形区域或非圆形区域。本专利技术提供的全景成像方法，其包括下列步骤:提供一影像感测装置；从该影像感测装置取得一未展开的矩形影像或非圆形影像；以及将该未展开的矩形影像或非圆形影像展开后还原成一环状的全景影像。本专利技术提供的全景投影系统，其包括:一储存装置，可储存从一影像感测装置所感测的影像信息；一处理单元，耦接至该储存装置，可将该影像信息处理后输出；一视讯接口单元，耦接至该处理单元，可将该影像信息转换成一矩形全景影像或非圆形影像光源后输出；一影像投影装置，耦接至该视讯接口单元，可将该矩形全景影像或非圆形影像光源投射出去；一全景反射镜，置于该影像投影装置的上方或下方，其为一椭圆锥，其锥面为一曲面，用以反射来自周遭的光源；以及一全景屏幕，置于该全景反射镜的周围，且可将该全景反射镜包覆于其中；由该全景反射镜将一矩形区域或非圆形区域的光源投射于该全景屏幕上成一 360度全景影像。本专利技术提供的全景投影方法，其包括下列步骤:提供一光源及一影像投影装置；由该影像投影装置将一未展开且密度均匀分布的矩形影像或非圆形影像光源投射至一全景反射镜；以及该全景反射镜将该未展开且密度均匀分布的矩形影像或非圆形影像还原成360度环状全景影像。本专利技术提供的全景图像处理单元，是用于一全景成像系统中，该全景图像处理单元包括:复数个光感测组件，排列于该影像感测装置中，该些光感测组件依位置的不同而具有不同尺寸的感光面积，其中该些光感测组件的感光面积由一全景反射镜的椭圆锥曲面所决定，光照度越低的区域，其感光面积越大，光照度越高的区域，其感光面积越小。本专利技术的效果是:本专利技术具有一全景反射镜，其锥面为一曲面使得在成像时，光源经全景反射镜投射于感光二极管上的光讯号的密度更均匀且成矩形影像或非圆形影像，避免了分辨率不均匀问题与四个角落闲置无用问题。本专利技术具有一全景反射镜，该全景反射镜可为一凸镜、凹镜、平面镜、或其组合，其投影结果的水平视角可以为121度至360度，且该矩形区域为一长方形区域。本专利技术具有一全景反射镜，该全景反射镜的四个角落分别具有一延伸反射镜，该四个延伸反射镜所反射的影像将分别落于该影像感测装置的四个角落。本专利技术具有一全景反射镜，其曲面系呈二次曲线状，且该曲面的梯度决定该全景反射镜投射于该影像感测装置上影像的线性关系。本专利技术其在投影时，矩形光源经全景反射镜投影于360度屏幕上的光的密度更均匀，避免了分辨率不均匀问题，故分辨率较好。本专利技术所采用的影像感测装置中感光组件本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种全景成像系统，其包括：一全景反射镜，为一椭圆锥，且其锥面为一曲面，用以反射来自周遭的光源；以及一影像感测装置，置于该全景反射镜的一侧，用以接收从该全景反射镜来的光源，以产生成像信息；由该全景反射镜使得一全景影像投射于该影像感测装置时，可将该全景影像投射成一矩形区域或非圆形区域。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：何宏发，萧培墉，周文瑞，蔡俊宇，
申请(专利权)人：何宏发，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71
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