CN206411335U - 全景扫描装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种全景扫描装置，其中，所述全景扫描装置包括：旋转平台，所述旋转平台具有一旋转轴；成像模块，所述成像模块与所述旋转平台同步旋转设置，进入所述成像模块的光线平行于所述旋转轴；振镜镜片，设置于入射到成像模块的光线上，并将入射到振镜镜片的光线反射进入成像模块中，所述振镜镜片用于相对于成像模块的旋转方向正向及逆向旋转，且以预设频率切换旋转方向。本实用新型提供的全景扫描装置结构简单，并且能够获得高辨析度的全景图像。

Description

全景扫描装置

技术领域

本实用新型涉及一种全景扫描装置。

背景技术

现在在机场、停车场以及道路等公共场所一般都会安装无论是白天还是黑天都能够实施监控的监控系统，该监控系统一般要求能360度全景扫描，这样才能完整地观测到周边的情况。

现有监控系统中的摄像装置为了实现全天候拍摄且360度全景扫描，一般采用红外镜头，且根据每个镜头能够拍摄的视场角在圆周方向设置多个镜头，每个镜头负责自己视场角范围内的拍摄，之后通过软件合成实现360度全景扫描。

但是，因为该摄像装置中包括多个红外镜头，整套设备复杂，且占用空间大，另外由于该镜头价格昂贵，所以该摄像装置的成本比较高。

实用新型内容

有鉴于此，确有必要提供一种结构简单、占用空间少且更为经济的全景扫描装置。

一种全景扫描装置，其中，所述全景扫描装置包括：

旋转平台，所述旋转平台具有一旋转轴；

成像模块，所述成像模块与所述旋转平台同步旋转设置，进入所述成像模块的光线平行于所述旋转轴；

振镜镜片，用于将入射到振镜镜片的光线反射进入成像模块中，所述振镜镜片可正向及逆向旋转，且以预设频率切换旋转方向。

在其中一个实施例中，所述成像模块的旋转轴、所述振镜镜片自转的旋转轴与所述旋转平台的旋转轴共轴。

在其中一个实施例中，当所述振镜镜片相对于成像模块的旋转方向逆向旋转时，所述振镜镜片旋转角速度的大小与所述成像模块旋转角速度的大小相同。

在其中一个实施例中，所述振镜镜片与所述成像模块的位置关系满足，入射到振镜镜片的光线经振镜镜片反射后平行于成像模块的旋转轴进入成像模块中。

在其中一个实施例中，进入所述成像模块的光线沿所述成像模块的旋转轴传播。

在其中一个实施例中，所述振镜镜片与所述成像模块同步旋转，在同步旋转的基础上，所述振镜镜片可相对于所述成像模块的旋转方向正向及逆向旋转。

在其中一个实施例中，所述振镜镜片具有初始位置，所述振镜镜片可相对于该初始位置以预设频率进行10度范围内的正向或逆向旋转并复位。

一种全景扫描装置，其中，所述全景扫描装置包括：

底座，底座上设置有转轴；

旋转平台，围绕所述转轴旋转；

成像模块，与所述旋转平台同步旋转；

振镜镜片，设置于所述旋转平台上，用于将入射到所述振镜镜片的光线反射进所述成像模块中，且所述入射到所述振镜镜片的光线沿平行于转轴的方向入射至成像模块中；

驱动电机，用于驱动所述转轴旋转，并带动所述旋转平台和振镜镜片旋转；

振镜电机，用于驱动振镜镜片相对于成像模块的旋转方向正向及逆向旋转，且以预设频率切换旋转方向。

在其中一个实施例中，当所述振镜镜片相对于成像模块的旋转方向逆向旋转时，所述振镜镜片逆向旋转时的角速度与成像模块的旋转角速度大小相同。

在其中一个实施例中，进一步包括支撑梁，所述支撑梁设置于所述旋转平台上且与所述成像模块同步旋转，所述振镜镜片及所述振镜电机设置于所述支撑梁上。

在其中一个实施例中，所述成像模块设置于旋转平台上，所述旋转平台包括旋转上平台和旋转下平台，所述转轴贯穿所述旋转下平台，所述旋转上平台具有开口，所述成像模块设置于所述开口内并从所述开口中暴露出来以接收入射的光线。

在其中一个实施例中，所述振镜镜片的旋转轴与所述转轴平行设置。

在其中一个实施例中，所述成像模块设置于转轴顶端，且所述振镜镜片的旋转轴、所述成像模块的旋转轴与所述转轴共轴设置。

在其中一个实施例中，所述振镜镜片与所述成像模块的位置关系满足，入射到振镜镜片表面的光线与经振镜镜片反射后进入成像模块的光线垂直。

一种全景扫描装置，其中，所述全景扫描装置包括：

成像模块，所述成像模块具有光轴；

振镜镜片，设置于进入成像模块的光线上，用于将入射到振镜镜片表面的光线反射进所述成像模块中，所述振镜镜片用于相对于所述成像模块正反向自转，并以预设频率切换旋转方向，所述振镜镜片的旋转轴与成像模块的光轴平行。

在其中一个实施例中，进一步包括壳体，所述壳体具有视窗，所述振镜镜片设置于壳体内，从全景视窗入射的光线经振镜镜片反射后入射到成像模块中。

与传统技术相比较，本实用新型的全景扫描装置，通过振镜镜片的旋转即可获得全景图像，结构简单、占用空间小并且成本较低。进一步，通过振镜镜片对成像过程中的补偿，还可提高成像质量，能够获得高辨析度的图像，从而有利于对周边环境的监控。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例提供的全景扫描装置的结构示意图。

图2为本实用新型第二实施例提供的全景扫描装置的结构示意图。

图3为图2所示的全景扫描装置中旋转平台的结构示意图。

图4为本实用新型第三实施例提供的全景扫描装置的结构示意图。

图5为本实用新型第四实施例提供的全景扫描监控系统的结构示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例，对本实用新型提供的全景扫描装置及全景扫描监控系统作进一步的详细说明。

请一并参阅图1，本实用新型第一实施例提供的全景扫描装置40包括底座 11、旋转平台12、导光机构13及成像模块134。所述成像模块134设置于所述底座11上，所述导光机构13设置于所述旋转平台12，所述旋转平台12相对于所述底座11可以旋转。

所述底座11具有支撑轴126，所述旋转平台12围绕所述支撑轴126相对于底座11旋转，从而带动导光机构13旋转，即所述旋转平台12的旋转轴与所述支撑轴126同轴。具体的，所述旋转平台12可包括旋转上平台121、旋转下平台122及转轴123。所述支撑轴126设置于所述底座11上，并且贯穿所述旋转下平台122，用于支撑成像模块134。所述转轴123套设于所述支撑轴126上，并且贯穿所述下平台122，转轴123在驱动电机124的驱动下围绕支撑轴126进行旋转，从而带动旋转上平台121及旋转下平台122围绕支撑轴126旋转。所述全景扫描装置40可进一步包括驱动电机124，所述驱动电机124可设置于所述旋转下平台122，该驱动电机124可通过传动部件(图未示)驱动转轴123带动所述旋转平台12旋转，即带动所述旋转上平台121、旋转下平台122在水平方向上做旋转，设置于该旋转平台12的导光机构13也一同旋转。

所述成像模块134可设置于所述转轴123顶端，在转轴123的驱动下可与旋转平台12同步旋转。具体的，所述旋转上平台121具有开口1211，所述成像模块134的镜头从所述开口1211中暴露出来，以接收光线进行成像。所述成像模块134可与所述转轴123同轴设置，即所述成像模块134的旋转轴与所述转轴123共轴，而所述成像模块134的成像表面可垂直于所述转轴123。所述成像模块134可为红外成像模块，也可为可见光成像模块，可以根据需要进行选择。所述成像模块134为面阵图像传感器，以在高速旋转的情况下，依然能够获得清晰的图像，并且具有很高的分辨精度。所述成像模块134可与所述旋转平台 12同步旋转设置，即所述成像模块134可与所述旋转平台12旋转的同时旋转。可以理解，所述成像模块134的旋转速度可与所述旋转平台12的旋转速度相同或不同。本实施例中，所述成像模块124与所述旋转平台12同步同速旋转。所述成像模块134相对于所述底座11垂直设置于所述底座11上，所述成像模块 134的成像表面与所述底座11表面平行。

所述导光机构13包括振镜单元135设置于壳体132中，所述壳体132具有视窗1326，以使光线进入壳体132内。所述振镜单元135相对于所述成像模块 134悬空设置。具体的，所述振镜单元135包括支撑梁1351、悬梁1352、振镜镜片1353及振镜电机1354。所述悬梁1352在支撑梁1351的支撑之下，悬空于所述成像模块134上；所述振镜镜片1353悬挂于所述悬梁1352上，从而使得所述振镜镜片1353相对于所述成像模块134悬空设置，与所述成像模块134不接触。所述振镜镜片1353可为一对称结构。所述振镜镜片1353、视窗1326及成像模块134的位置关系满足，从视窗1326入射的光线经过振镜镜片1353反射后，可直接进入所述成像模块134中。进一步，从所述视窗1326入射的光线沿平行于所述旋转平台12旋转轴的方向入射到所述成像模块134。进一步，所述成像模块134的光轴可与所述振镜镜片1353的旋转轴平行或同轴设置，也即可与所述成像模块134的旋转轴平行或同轴。具体的，当所述振镜镜片1353 的尺寸足够大且与所述成像模块134的距离比较近时，所述振镜镜片1353的旋转轴可与所述成像模块134的光轴平行，只要保证从视窗1326入射的光线经过振镜镜片1353反射后能够进入成像模块134即可。优选的，所述振镜镜片1353 的旋转轴与所述成像模块的光轴共轴。当所述旋转平台12以360度旋转时，则经过振镜镜片1353的反射，所述成像模块134可监测并获取360度范围内的图像，并且在旋转过程中，所述振镜镜片1353的反射表面与所述成像模块134的成像表面所形成的夹角保持不变。进一步，所述视窗1326可为一360度全景视窗，环绕壳体132设置。

本实施例中，所述振镜镜片1353悬空设置于所述成像模块134的正上方，且与所述成像模块134的成像表面形成的夹角为45度，因此从视窗1326沿水平方向入射到振镜镜片1353的入射光与经振镜镜片1353反射后进入成像模块 134的反射光垂直，并且反射后的光线竖直进入所述成像模块134。所述振镜镜片1353的旋转轴可与转轴122平行设置。进一步，所述悬梁1352、成像模块 134及转轴122可均同轴设置，即振镜镜片1353自转的旋转轴、成像模块134 的旋转轴及转轴122共轴设置。优选的，所述振镜镜片1353自转的旋转轴、成像模块134的旋转轴、旋转平台12的旋转轴及转轴122共轴设置，从而能够更加精确的使入射的光线进入到成像模块134中，并且能够提高所述振镜镜片1353 的补偿效果，获得更加清晰的图像。

所述振镜电机1354用于驱动所述振镜镜片1353相对于所述旋转平台12的转动方向做逆向自转及复位。所述振镜镜片1353未自转补偿时位于初始位置。所述振镜镜片1353可在振镜电机1354的驱动下，相对于振镜镜片1353未自转时的初始位置以预设频率在正负10度的范围内旋转摆动并复位。进一步，所述振镜镜片1353在驱动电机124的驱动下可与所述旋转平台12正向同步旋转，同时，在振镜电机1354驱动下，可相对于旋转平台12的旋转方向逆向自转并复位。具体的，所述振镜镜片1353可在振镜电机1354的驱动之下，以悬梁1353为旋转轴在水平方向上，以预设频率切换旋转方向，也即逆时针或顺时针的方向相对于初始位置旋转10度后，再快速返回初始位置以复位。所述“预设频率”可以根据成像模块134的成像频率f进行选择，以使所述预设频率与所述成像频率f相匹配。当所述成像模块134成像时，可发送同步信号至振镜电机1354，从而驱动振镜镜片1353响应于该同步信号相对于成像模块134的旋转方向做逆向及正向自转，以补偿成像模块134中所成的像。当所述成像模块134未成像时，所述振镜镜片1353则与所述旋转平台12以相同的速度同步旋转。由于所述悬梁1352与所述成像模块134同轴设置，因此所述振镜镜片1353相当于悬空于所述成像模块134之上。另外，在进行全景扫描成像时，所述振镜镜片1353 的旋转方向与所述旋转平台12的旋转方向相反，以补偿扫描过程中入射光线相对于所述成像模块134的运动。进一步，优选的，振镜镜片1353逆向旋转的角速度与旋转平台12的旋转角速度的大小基本相同，使得成像模块134中的所述成像模块在成像时，达到最好的补偿效果，使成像更加清晰。当所述成像模块 134设置有成像模块时，所述振镜镜片1353的逆向振动可用于补偿成像过程中，被拍摄物体的像在所述成像模块中的运动，使被拍摄物体在所述成像模块中的像是静止的，即，通过振镜镜片1353的反向旋转运动补偿了被拍摄物体的像在成像模块上的运动，使被拍摄物体在所述面阵图像传感器上的像是静止的，从而提高了获得的全景图像的识别精度。

在拍摄一张照片时，控制所述振镜镜片1353从所述振镜镜片1353的初始位置开始，以预定的角速度相对于成像模块134的旋转方向逆向旋转，以补偿所述被拍摄物体的像在所述成像模块134的面阵图像传感器上的运动，使被拍摄物体在所述成像模块134的面阵图像传感器上的像是静止的，即，所述振镜镜片1353的反向旋转运动补偿了被拍摄物体的像在所述面阵图像传感器上的运动，使被拍摄物体在所述面阵图像传感器上的像是静止的。所以，在所述成像模块134的面阵图像传感器上的成像质量较优，不会有拖尾的现象。在该张照片拍摄结束后，控制所述振镜镜片1353快速旋转到各自的初始位置，准备下一张照片的拍摄；以此类推，完成360度高清晰图像的获取。

进一步，所述全景扫描装置40可进一步包括一电机(图未示)，用于控制振镜镜片1353及成像模块134的俯仰动作，以控制俯仰角，从而控制取景范围。

请一并参阅图2及图3，本实用新型第二实施例提供的全景扫描装置50包括底座11、旋转平台14以及导光机构13。所述旋转平台14设置于所述底座11，所述导光机构13设置于所述旋转平台14，所述旋转平台14相对于所述底座11 可以旋转。

本实用新型第二实施例提供的全景扫描装置50与第一实施例基本相同，其不同在于，实施例中的旋转平台14可包括旋转盘141及旋转电机142，所述成像模块134及壳体132设置于所述旋转盘141上，与所述旋转盘141同步旋转。进一步，所述振镜单元135设置于所述旋转盘141上，并且在设置于底座11上的旋转电机142的驱动之下与旋转盘141同步旋转。

具体的，所述支撑梁1351及成像模块134设置于所述旋转盘141上，并且在驱动电机14的驱动之下，与所述旋转盘141做同步旋转，所述成像模块134 可设置于所述旋转盘141的旋转轴的位置处。进一步，由于所述振镜镜片1353 通过悬梁1352连接于所述支撑梁1351，因此所述振镜镜片1353可相对于所述成像模块134进行360度旋转。在旋转的过程中，所述视窗1326与所述旋转盘 141同样做同步旋转，因此保持从所述视窗1326入射的光线经过所述振镜镜片 1353反射后，能够进入所述成像模块134中。本实施例中，所述旋转盘141可为一旋转齿轮，用于驱动支撑梁1351及成像模块134同步旋转。所述振镜镜片 1353及所述视窗1326可位于同一水平面。

另外，在拍摄的过程中，所述振镜镜片1353在振镜电机1354的驱动之下可在正负10度的范围内以预定频率相对于成像模块134的旋转方向逆向旋转后再快速归位，以补偿所述被拍摄物体的像在所述成像模块134中的运动，使被拍摄物体在所述成像模块134的面阵图像传感器上的像是静止的，从而提高了获得的全景图像的识别精度。

请一并参阅图4，本实用新型第三实施例提供的全景扫描装置60包括底座 11、旋转平台14以及导光机构13。所述旋转平台14设置于所述底座11，所述导光机构13设置于所述旋转平台14，所述旋转平台14相对于所述底座11可以旋转。

本实用新型第三实施例提供的全景扫描装置60与第二实施例提供的全景扫描装置50结构基本相同，其不同在于，所述旋转平台14整体设置于所述壳体 132中，且所述视窗1326可为360度全景视窗，环绕壳体132设置。在所述振镜单元135旋转的过程中，从视窗1326入射的光线经过振镜镜片1353反射后，进入到成像模块134中。进一步，由于所述视窗1326为全景视窗，且与所述振镜镜片1353位于同一水平面，因此在旋转过程中，能够获得更大角度的视野，避免壳体132的遮挡。

请一并参阅图5，本实用新型第四实施例进一步提供一种全景扫描监控系统200，所述全景扫描监控系统200包括全景扫描模块210、驱动控制模块120、通讯模块130、信息处理模块140及图像显示模块150电连接。所述全景扫描模块110用于监控及获取全景图像，并将获得的图像通过通讯模组120传输给信号处理模块130进行处理；所述驱动控制模块120用于接收信号处理模块130 发出的指令，并根据控制指令驱动全景扫描模块110进行拍摄扫描；所述信号处理模块130用于向驱动控制模块120发送控制指令，并对获取的图像数据进行处理，将处理后的图像通过图像显示模块140显示。

所述全景扫描模块210包括全景扫描装置40、全景扫描装置50、全景扫描装置60中的至少一种，用于获取监控图像及扫描图像。所述驱动控制模块120 根据信号处理模块130发出的控制指令，驱动所述全景扫描装置进行图像拍摄以及全景扫描，以获得不同角度的图像及静态图。

具体的，为方便理解，以全景扫描装置40为例进行描述。当所述全景扫描模块210包括全景扫描装置40时，所述成像模块134固定于所述底座11上，所述驱动控制模块120可控制全景扫描装置40中所述驱动电机124及振镜电机 1353的启停，从而控制旋转平台12及振镜镜片1353的旋转，以获得不同角度的图像，所述成像模块134与所述旋转平台12同步旋转。进一步，在成像模块 134成像时，所述驱动控制模块120可控制振镜镜片1353与旋转平台12以相反的方向旋转，且所述振镜镜片1353的逆向旋转角速度的大小可与所述旋转平台12的旋转角速度的大小相同，以使振镜镜片1353补偿所述被拍摄物体的像在成像模块134中的运动，使被拍摄物体在成像模块134的面阵图像传感器上的像是静止的，从而提高了获得的全景图像的识别精度。

可以理解，当所述全景扫描装置40用于获取固定视角的景象时，所述驱动控制模块120可为一可选结构。此时所述全景扫描装置40可处于固定的角度，以对某些特定的区域进行持续的监控。

所述通讯模块130用于将全景扫描装置40获取的图像信息传输给信息处理模块140进行处理。所述通讯模块130可包括有线通信模块或无线通讯模块，以适用于不同的传输介质，如光纤、网线、电缆等有线介质，以及载波等无线介质。

所述信息处理模块140用于根据需求向驱动控制模块120发出驱动控制指令，以对不同的角度进行监控及进行全景扫描，并且对通讯模块130传回的图像信息进行处理，以获得不同角度的图像以及全景图。具体的，所述信息处理模块140可包括驱动单元以及图像处理单元，所述驱动单元用于驱动成像模块 134获取可见光图像或红外图像，所述图像处理单元用于对获得的红外图像或可见光图像进行解析、拼接、融合等处理，以获得不同时段的图像。

所述图像显示模块140用于对全景扫描装置110获取的图像进行显示，通过图像显示模块140可实时监控全景扫描装置110对周边扫描所获取的图像。

类似的，当所述全景扫描模块210包括全景扫描装置50或全景扫描装置60 时，所述驱动控制模块120可控制所述旋转电机142及振镜电机1353的启停，从而控制旋转平台14及振镜镜片1353的旋转，以获得不同角度的图像。进一步，在拍摄时，所述驱动控制模块120可根据选取的成像模块的取像频率，控制振镜镜片1353以相匹配的预设频率旋转后快速归位，且振镜镜片1353与旋转平台14以相反的方向旋转，以使振镜镜片1353补偿所述被拍摄物体的像在成像模块134中的运动，使被拍摄物体在成像模块134的面阵图像传感器上的像是静止的，从而提高了获得的全景图像的识别精度。

可以理解，上述全景扫描模块还可为其他全景扫描装置，可以根据实际需要进行不同的选择、组合，以达到不同的监控效果。

另外，本领域技术人员还可以在本实用新型精神内做其它变化，这些依据本实用新型精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围内。

Claims (15)

1.一种全景扫描装置，其特征在于，所述全景扫描装置包括：

旋转平台，所述旋转平台具有一旋转轴；

成像模块，所述成像模块与所述旋转平台同步旋转设置；

振镜镜片，用于将入射到振镜镜片的光线反射进入成像模块中，使进入所述成像模块的光线平行于所述旋转轴，所述振镜镜片可正向及逆向旋转，且以预设频率切换旋转方向。

2.如权利要求1所述的全景扫描装置，其特征在于，所述成像模块的旋转轴、所述振镜镜片自转的旋转轴与所述旋转平台的旋转轴共轴。

3.如权利要求1所述的全景扫描装置，其特征在于，当所述振镜镜片相对于成像模块的旋转方向逆向旋转时，所述振镜镜片旋转角速度的大小与所述成像模块旋转角速度的大小相同。

4.如权利要求1所述的全景扫描装置，其特征在于，所述振镜镜片与所述成像模块的位置关系满足，入射到振镜镜片的光线经振镜镜片反射后平行于成像模块的旋转轴进入成像模块中。

5.如权利要求1所述的全景扫描装置，其特征在于，进入所述成像模块的光线沿所述成像模块的旋转轴传播。

6.如权利要求1所述的全景扫描装置，其特征在于，所述振镜镜片与所述成像模块同步旋转，在同步旋转的基础上，所述振镜镜片可相对于所述成像模块的旋转方向正向及逆向旋转。

7.如权利要求1所述的全景扫描装置，其特征在于，所述振镜镜片具有初始位置，所述振镜镜片可相对于该初始位置以预设频率进行10度范围内的正向或逆向旋转并复位。

8.一种全景扫描装置，其特征在于，所述全景扫描装置包括：

底座，底座上设置有转轴；

旋转平台，围绕所述转轴旋转；

成像模块，与所述旋转平台同步旋转；

振镜镜片，设置于所述旋转平台上，用于将入射到所述振镜镜片的光线反射进所述成像模块中，且所述入射到所述振镜镜片的光线沿平行于转轴的方向入射至成像模块中；

驱动电机，用于驱动所述转轴旋转，并带动所述旋转平台和振镜镜片旋转；

振镜电机，用于驱动振镜镜片相对于成像模块的旋转方向正向及逆向旋转，且以预设频率切换旋转方向。

9.如权利要求8所述的全景扫描装置，其特征在于，当所述振镜镜片相对于成像模块的旋转方向逆向旋转时，所述振镜镜片逆向旋转时的角速度与成像模块的旋转角速度大小相同。

10.如权利要求8所述的全景扫描装置，其特征在于，进一步包括支撑梁，所述支撑梁设置于所述旋转平台上且与所述成像模块同步旋转，所述振镜镜片及所述振镜电机设置于所述支撑梁上。

11.如权利要求10所述的全景扫描装置，其特征在于，所述成像模块设置于旋转平台上，所述旋转平台包括旋转上平台和旋转下平台，所述转轴贯穿所述旋转下平台，所述旋转上平台具有开口，所述成像模块设置于所述开口内并从所述开口中暴露出来以接收入射的光线。

12.如权利要求8所述的全景扫描装置，其特征在于，所述振镜镜片的旋转轴与所述转轴平行设置。

13.如权利要求8所述的全景扫描装置，其特征在于，所述成像模块设置于转轴顶端，且所述振镜镜片的旋转轴、所述成像模块的旋转轴与所述转轴共轴设置。

14.一种全景扫描装置，其特征在于，所述全景扫描装置包括：

成像模块，所述成像模块具有光轴；

振镜镜片，设置于进入成像模块的光线上，用于将入射到振镜镜片表面的光线反射进所述成像模块中，所述振镜镜片可相对于所述成像模块正反向自转，并以预设频率切换旋转方向，所述振镜镜片的旋转轴与成像模块的光轴平行。

15.如权利要求14所述的全景扫描装置，其特征在于，进一步包括壳体，所述壳体具有视窗，所述振镜镜片设置于壳体内，从全景视窗入射的光线经振镜镜片反射后入射到成像模块中。