面向深度数码变焦的精配准图像采集装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于光学成像技术领域，具体涉及一种面向深度变焦的精配准图像采集装置，旨在解决如何成对的采集到同一物体在同一时刻的不同分辨率、画质、模态的精配准图像数据的问题。为此目的，本发明专利技术提中的向深度变焦的精配准图像采集装置包括：分光单元、控制单元和至少两个图像采集单元；分光单元用于将入射光线分束为至少两束出射光线；图像采集单元用于接收出射光线并进行图像采集；控制单元用于控制每个图像采集单元同时进行图像采集。基于本发明专利技术的图像采集装置可以采集到真实场景下的成对图像数据，较好的应用于深度学习算法模型的训练。

【技术实现步骤摘要】
面向深度数码变焦的精配准图像采集装置
本专利技术属于光学成像
，具体涉及一种面向深度数码变焦的精配准图像采集装置。
技术介绍
数据的积累与爆发极大地促进了深度学习技术的发展。随着深度学习技术的广泛应用，从而产生了大量的数据采集需求，例如在解决场景超分辨率和人脸超分辨率时，需要使用成对的高分辨率图像与低分辨率图像训练神经网络模型；又如针对低画质图像采集设备的去噪问题，需要使用带有噪声的图像与高清晰无噪声图像进行配对训练。目前，采集同一光源的不同尺度、画质以及视频模态的图像采集装置，大多采用从原始图像到模拟图像的配对方式，采集的图像难以解决真实场景下的问题，存在显著的缺陷与不足之处。相应地，本领域需要一种新的精配准图像采集装置来解决上述问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决如何成对的采集到同一物体在同一时刻的不同分辨率、画质、模态的精配准图像数据。本专利技术提供了一种面向深度数码变焦的精配准图像采集装置，所述装置包括：分光单元、控制单元和至少两个图像采集单元；所述装置包括：分光单元、控制单元和至少两个图像采集单元；所述分光单元用于将入射光线分束为至少两束出射光线；所述图像采集单元用于接收所述出射光线并进行图像采集；所述控制单元用于控制每个所述图像采集单元同时进行图像采集。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述分光单元包括分光棱镜。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述分光棱镜用于将入射光线分束为两路出射光线，并且每路所述出射光线的能量均为所述入射光线的能量的一半。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述图像采集单元为两个并且每个所述图像采集单元分别接收所述分光棱镜射出的一路出射光线。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述入射光线包括红外线、可见光和紫外线中的至少一种光线。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述图像采集单元包括光场相机或红外相机或摄像机或单反相机或可拍照的移动终端。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述图像采集单元的变焦范围是1-15倍变焦。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述装置还包括：分光单元夹具、光学平台和至少两个图像采集单元夹具；所述分光单元夹具和图像采集单元夹具均固定于所述光学平台上；所述分光单元夹具用于夹持所述分光单元；所述图像采集单元夹具用于夹持所述图像采集单元。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述装置还包括：第一支架、第一升降台、至少两个第二支架和至少两个第二升降台；所述第一支架和第二支架均固定在所述光学平台上；所述第一升降台设置在所述分光单元夹具的底部并且所述第一升降台还与所述第一支架连接；其中，所述第一升降台可沿所述第一支架上下移动或以所述第一支架为轴心旋转；每个所述第二升降台均设置在相应的所述图像采集单元夹具底部并且每个所述第二升降台还分别与一个所述第二支架连接，其中，每个所述第二升降台均可沿相应的所述第二支架上下移动或以所述第二支架为轴心旋转。进一步地，本专利技术提供的一个优选技术方案为：所述装置还包括：滑车、滑轨以及用于支撑所述光学平台的支撑部件；所述支撑部件置于所述滑车上；所述滑车置于滑轨上并且所述滑车可以沿滑轨移动。与最接近的现有技术相比，上述技术方案至少具有如下有益效果：基于本专利技术的精配准图像采集装置，可以采集到同一物体在同一时刻的不同分辨率、画质、模态的精配准图像数据。采集到的成对图像数据均来源于真实场景，基于真实场景下的图像数据进行相关任务深度学习算法模型的训练，则可以覆盖真实场景，训练后得到的模型会在真实场景下取得更好的应用效果。附图说明图1是本专利技术实施例中一种面向深度数码变焦的精配准图像采集装置的主要结构示意图；图2是本专利技术实施例中一种面向深度数码变焦的精配准图像采集装置的主要结构俯视示意图；图3是本专利技术实施例中一种面向深度数码变焦的精配准图像采集装置的主要结构侧视示意图。具体实施方式下面参照附图来描述本专利技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本专利技术的技术原理，并非旨在限制本专利技术的保护范围。当前使用模拟的成对图像数据进行深度学习等算法的研究存在固有的缺点，这主要表现在：1、对于不同尺度的数据，通过升采样和降采样得到的模拟成对数据，并不能反映真实对应尺度下，数据的真实分布，以此训练的深度学习模型在真实的应用场景下表现欠佳，甚至失效。2、对于不同画质的数据，通过手动添加模拟噪声来取得成对数据，也无法满足真实的图像噪声分布，对于真实的去噪应用场景，这种模拟的数据无法训练出有效的深度学习模型。3、对于不同频域模态的数据，使用不同设备在同一位置交替拍摄来取得成对的数据，两次拍摄间会产生时间差异，以及两次固定设备时会产生位置误差，均使得获取的两份数据无法作为配对数据使用。鉴于此，本专利技术供了一种面向深度数码变焦的精配准图像采集装置，该装置包括分光单元、控制单元和至少两个图像采集单元；分光单元用于将入射光线分束为至少两束出射光线；图像采集单元用于接收出射光线并进行图像采集；控制单元用于控制每个所述图像采集单元同时进行图像采集。基于本专利技术的精配准图像采集装置可以在真实场景下采集到同一物体在同一时刻的不同分辨率、画质、模态的精配准图像数据。下面结合附图，对本专利技术提供的面向深度数码变焦的精配准图像采集装置进行说明。参阅附图1，图1示例性示出了本专利技术实施例中面向深度数码变焦的精配准图像采集装置的主要结构，如图1所示，本实施例中的面向深度数码变焦的精配准图像采集装置包括：图像采集单元A、图像采集单元B、分光棱镜和控制单元。具体地，来源于被采集场景的入射光线，经分光棱镜被分为两束能量等同的出射光线，并且两路出射光线能量均为入射光线能量的一半；图像采集单元A和图像采集单元B分别接收分光棱镜射出的一路出射光线；控制单元通过数字线控或数字遥控的方式控制图像采集单元A和图像采集单元B，使得图像采集单元A和图像采集单元B能够同时进行图像采集。更为具体地，控制单元包括两个控制器和一个总控制器，每个控制器可以控制对应的图像采集单元进行拍照，总控制器以数字线控或数字遥控的方式控制每个控制器，使得两个图像采集装置能够同时进行拍照。需要说明的是，根据应用的场景及需求，入射光线可以包括红外线、可见光和紫外线中的至少一种光线；图像采集单元包括光场相机或红外相机或摄像机或单反相机或可拍照的移动终端，其中，可拍照的移动终端包括手机或平板电脑；图像采集单元的变焦范围为1-15倍变焦。参阅附图2，附图2示例性示出了本专利技术实施例中面向深度数码变焦的精配准图像采集装置的主要结构的俯视图，如图2所示，本实施例中的面向深度数码变焦的精配准图像采集装置包括：两个图像采集单元、两个图像采集单元夹具、分光单元、分光单元夹具、光学平台。分光单元夹具用于夹持分光单元；图像采集单元夹具用于夹持图像采集单元；分光单元夹具和图像采集单元夹具均固定于所述光学平台上。本实施例中，两个图像采集单元分别为手机12和单反相机16，分光单元为分光棱镜14。单反相机16通过图像采集单元夹具15固定于光学平台17上，手机12通过图像采集单元夹具11固定于光学平台17上，分光棱镜14通过分光单元夹具13固定于光学平台17上。进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向深度数码变焦的精配准图像采集装置，其特征在于，所述装置包括：分光单元、控制单元和至少两个图像采集单元；所述分光单元用于将入射光线分束为至少两束出射光线；所述图像采集单元用于接收所述出射光线并进行图像采集；所述控制单元用于控制每个所述图像采集单元同时进行图像采集。

【技术特征摘要】
1.一种面向深度数码变焦的精配准图像采集装置，其特征在于，所述装置包括：分光单元、控制单元和至少两个图像采集单元；所述分光单元用于将入射光线分束为至少两束出射光线；所述图像采集单元用于接收所述出射光线并进行图像采集；所述控制单元用于控制每个所述图像采集单元同时进行图像采集。2.根据权利要求1所述的面向深度数码变焦的精配准图像采集装置，其特征在于，所述分光单元包括分光棱镜。3.根据权利要求2所述所述的面向深度数码变焦的精配准图像采集装置，其特征在于，所述分光棱镜用于将入射光线分束为两路出射光线，并且每路所述出射光线的能量均为所述入射光线的能量的一半。4.根据权利要求3所述的面向深度数码变焦的精配准图像采集装置，其特征在于，所述图像采集单元为两个并且每个所述图像采集单元分别接收所述分光棱镜射出的一路出射光线。5.根据权利要求1所述的面向深度数码变焦的精配准图像采集装置，其特征在于，所述入射光线包括红外线、可见光和紫外线中的至少一种光线。6.根据权利要求1所述的面向深度数码变焦的精配准图像采集装置，其特征在于，所述图像采集单元包括光场相机或红外相机或摄像机或单反相机或可拍照的移动终端。7.根据权利要求6所述的面向深度数码变焦的精配准图像采集装置，其特征在于，所述图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫然，胡坦浩，彭一峰，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11