一种可变焦全景摄像机制造技术

本发明专利技术公开了一种可变焦全景摄像机。包括一体化设置于可随动响应的云台机构上的摄像机，摄像机包括全景图像采集模块、可变焦图像采集模块、编码模块、存储模块、网络传输模块、控制模块和全景图像校正模块。本发明专利技术实现了小型化、集成化，实现了全景画面和可变焦画面的实时采集；采用双鱼眼镜头技术，只利用一个图像传感器和图像编码模块就可实现对全景画面的采集；机身自带编码模块可实现对全景画面和可变焦画面进行编码；具备全景视频姿态校正功能，全景画面不会随着机芯的姿态变化而变化；全景图像校正模块提高摄像机位置控制的精度，同时提供多个码流的视频数据流，方便用户选用，实现视频的流畅观看和存储。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于视频拍摄和监控领域，尤其属于全景视频拍摄监控
，特别涉及一种具有全景视频采集并对兴趣画面进行光学无失真放大拍摄的一体化、小型化摄像机。
技术介绍
全景监控是监控领域的一个新的方向，通过大视角(大于等于180°)的鱼眼镜头，全景监控摄像机能够实现从180°到720°的监控视角。然而全景监控存在焦距固定，无法记录局部热点细节的缺陷。监控领域为了实现观看监控视野中局部细节的效果，一种方法是通过电子放大的手段实现，这种方法会导致观看的画面分辨率下降，图像越放大，失真越严重的现象。另外一种方法是增加图像传感器的分辨率，而在同等大小成像靶面的情况下，成像分辨率越高，成像像元尺寸变小，成像画质越差，此外分辨率高还会带来更大的视频数据，给视频传输带宽和存储带来更大的压力。还可以通过架设多个摄像机，每个摄像机朝向不同的方位，录制不同视角的视频，从而达到拍摄画面全而广的需求，这种方法需要部署至少三台以上的高清摄像机，具有部署成本高，部署施工复杂，后期维护麻烦，数据量大，而且无法对细节进行无失真放大的缺点。在不增加分辨率的情况下，为了实现局部不失真的放大效果。目前行业的解决方法是通过光学变焦，在图像传感器的前端加上光学变焦镜头来
实现。然而由于全景相机采用定焦镜头，无法实现局部画面无失真放大的效果。对于全景相机拍摄到的全景视频，存在局部放大后像素下降，画质失真，无法记录观看局部细节的严重缺陷。同时，光学变焦镜头虽然能够对兴趣视野进行快速的切换并能对拍摄细节进行拉近拉远操作，但由于一般光学摄像机的拍摄视角不会超过60°，无法在同一时刻实现对全局画面的实时预览并在事后回放录制的视频时对全景画面的还原。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足提出了一种可变焦全景摄像机的设计方案，利用一台摄像机，不但能够实时预览拍摄水平360°垂直360°的全景视频，还能够在拍摄时对兴趣的细节通过光学变焦实现无失真的放大缩小操作；减少了传统方案的复杂度，弥补了传统全景拍摄方案无法进行变焦放大，和云台相机无法同时拍摄全景视频的缺陷。本专利技术通过以下技术方案实现：可变焦全景摄像机，其特征在于：包括设置于可随动响应的云台机构上的摄像机，摄像机包括全景图像采集模块、可变焦图像采集模块、编码模块、存储模块、网络传输模块、控制模块和全景图像校正模块；所述全景图像采集模块，用于全景画面采集；所述可变焦图像采集模块，用于对局部画面进行采集，通过可变焦光学镜头，实现对局部画面的放大拉近或缩小拉远；所述编码模块，用于接收原始的数据，并对其进行压缩编码；所述存储模块，用于将数据进行格式封装和本地存储；所述网络传输模块，用于将数据进行网络协议封包，并提供对应的网络传输接口，用户可以通过这些接口传输接收指令或者数据；所述控制模块，用于监听解析用户的指令，将网络传输模块的指令信息解析成执行单元的输入指令，控制模块监控并控制着摄像机中所有模块的运行；所述全景姿态校正模块，用于采集全景图像采集模块的姿态信息，并利用该信息校正全景图像采集模块输出的全景图像的观看方向，实现全景画面观看方向不受全景图像采集模块姿态变化的影响；所述云台机构，用于根据转动响应的角度，变更可变焦图像采集模块的拍摄视角。所述全景图像采集模块包括对称设置双鱼眼全景镜头。所述全景图像采集模块、可变焦图像采集模块、编码模块、存储模块、网络传输模块、控制模块和全景图像校正模块固联集成为一体结构的摄像机机芯。所述全景图像校正模块包括安装在机芯上进行姿态信息的采集、提升姿态测量的精度的陀螺仪模块。所述编码模块可以同时将视频信号进行不同码率的编码，输出不同码率或分辨率的视频编码流。所述摄像机还包括用于录制拍摄场所音频数据的音频采集模块。一种可变焦全景摄像机的应用方法，包括以下步骤：步骤一：全景视频采集模块和可变焦视频采集模块实时采集全景视频
和可变焦视频，并将采集到的视频信号传输给视频编码模块；步骤二：编码模块同时对音频、视频、姿态信息进行压缩编码；步骤三：存储模块接收控制模块的指令，从编码模块中获取需要存储的编码过后的数据流，将编码后的音频、视频、姿态信息按照指定的格式进行封装复用后进行本地化的存储；步骤四：网络传输模块实时监听用户数据的接入和信号的发送，对网络数据进行解包操作，将解包后的数据传输给控制模块；获取编码模块传输过来的编码码流，并将其进行网络格式的封包，进行网络传输；步骤五：控制模块获取网络传输模块解析后的指令信息，调配全景图像采集模块，可变焦图像采集模块，音频采集模块，全景姿态校正模块，云台机构，网络传输模块，编码模块和存储模块进行录制，推送实时数据流等操作；步骤六：云台机构接收控制模块的云台控制指令，并将该指令解析成云台需要旋转的角度，控制云台进行相应的角度旋转；步骤七：可变焦图像采集模块接收控制模块的变焦指令，解析成焦距信息，控制光学变焦马达进行相应的焦距变化；步骤八：全景姿态校正模块采集陀螺仪采集到的姿态信息，结合该信息进行全景姿态校正。本专利技术可变焦全景摄像机将全景图像采集模块，可变焦图像采集模块，编码模块，存储模块，网络传输模块和全景图像校正模块相对固联集成为一体结构，将这些模块集成成统一的硬件平台，形成摄像机的机芯，将机
芯放置在云台机构上，由云台机构控制该机芯的姿态，进而控制成像采集模块的成像视野。本专利技术通过一个摄像机，实现对全景画面的采集同时实现对局部画面可以进行无失真放大缩小功能，让用户只需要连接一台设备就可以实时观看，录制全景视频并能够通过云台和可变焦光学镜头实现对任意视角的细节的观看和记录。本专利技术的有益效果是：本专利技术可变焦全景摄像机实现了小型化、集成化，只通过一个小型化的摄像机，就可以实现对全景画面和可变焦画面的实时采集；采用双鱼眼镜头技术，只利用一个图像传感器和图像编码模块就可实现对全景画面的采集；相比于多个摄像机的全景采集方案，节省了成本，方便了安装，节省了存储空间和传输带宽；机身自带编码模块，可以实现对全景画面和可变焦画面进行编码，节约了网络传输带宽和存储空间；机身自带存储模块，无需用户自己准备额外的存储设备；具备全景视频姿态校正功能，保证用户看到的全景画面不会随着机芯的姿态变化而产生变化。本专利技术全景图像校正模块提高摄像机位置控制的精度，可以提升全景视频校正模块的校正效果；同时提供多个码流的视频数据流，方便用户根据不同的网络环境和存储空间、存储时间选用不同的压缩数据流。实现视频的流畅观看和存储。附图说明图1是本专利技术一种可变焦全景摄像机的模块图；图2是本专利技术一种可变焦全景摄像机的工作流程图；图3是本专利技术可变焦全景摄像机外形机构示意图。图中，1是机芯，11是网络传输模块，12是控制模块，13是全景图像采集模块，14是编码模块，15是存储模块，16是音频采集模块，17是可变焦图像采集模块，18是全景姿态校正模块，2是机械，21是云台机构，A是云台，B是双鱼眼镜头，C是可变焦光学镜头。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术进行具体的描述，本实施例只用于对本专利技术进行进一步的说明，但不能理解为对本专利技术保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述本专利技术的内容作出的一些非本质的改进和调整也属于本专利技术保护的范围。结合图1、图2和图3。如图1所示，一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变焦全景摄像机，其特征在于：包括设置于可随动响应的云台机构上的摄像机，摄像机包括全景图像采集模块、可变焦图像采集模块、编码模块、存储模块、网络传输模块、控制模块和全景图像校正模块；所述全景图像采集模块，用于全景画面采集；所述可变焦图像采集模块，用于对局部画面进行采集，通过可变焦光学镜头，实现对局部画面的放大或缩小；所述编码模块，用于接收原始的数据，并对其进行压缩编码；所述存储模块，用于将数据进行格式封装和本地存储；所述网络传输模块，用于将数据进行网络协议封包，并提供对应的网络传输接口，用户可以通过这些接口传输接收指令或者数据；所述控制模块，用于监听解析用户的指令，将网络传输模块的指令信息解析成执行单元的输入指令，控制模块监控并控制着摄像机中所有模块的运行；所述全景姿态校正模块，用于采集全景图像采集模块的姿态信息，并利用该信息校正全景图像采集模块输出的全景图像的观看方向，实现全景画面观看方向不受全景图像采集模块姿态变化的影响；所述云台机构，用于根据转动响应的角度，变更可变焦图像采集模块的拍摄视角。

【技术特征摘要】
1.一种可变焦全景摄像机，其特征在于：包括设置于可随动响应的云台机构上的摄像机，摄像机包括全景图像采集模块、可变焦图像采集模块、编码模块、存储模块、网络传输模块、控制模块和全景图像校正模块；所述全景图像采集模块，用于全景画面采集；所述可变焦图像采集模块，用于对局部画面进行采集，通过可变焦光学镜头，实现对局部画面的放大或缩小；所述编码模块，用于接收原始的数据，并对其进行压缩编码；所述存储模块，用于将数据进行格式封装和本地存储；所述网络传输模块，用于将数据进行网络协议封包，并提供对应的网络传输接口，用户可以通过这些接口传输接收指令或者数据；所述控制模块，用于监听解析用户的指令，将网络传输模块的指令信息解析成执行单元的输入指令，控制模块监控并控制着摄像机中所有模块的运行；所述全景姿态校正模块，用于采集全景图像采集模块的姿态信息，并利用该信息校正全景图像采集模块输出的全景图像的观看方向，实现全景画面观看方向不受全景图像采集模块姿态变化的影响；所述云台机构，用于根据转动响应的角度，变更可变焦图像采集模块的拍摄视角。2.根据权利要求1所述的可变焦全景摄像机，其特征在于：所述全景图像采集模块包括对称设置双鱼眼全景镜头。3.根据权利要求1或2所述的可变焦全景摄像机，其特征在于：所述全景
\t图像采集模块、可变焦图像采集模块、编码模块、存储模块、网络传输模块、控制模块和全景图像校正模块固联集成为一体结构的摄像机机芯。4.根据权利要求3所述的可变焦全景摄像机，其特征在于：所述全景图像校正模块包括安装在机芯上进行姿态信息的采集、提升姿态测量的精度的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恩泽，赖文杰，胡志发，成茵，余黎，
申请(专利权)人：成都易瞳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51