360度多相機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及數(shù)字相機(jī)系統(tǒng)，并且更具體地涉及多圖像傳感器、360度相機(jī)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]已知使用多個(gè)圖像傳感器來捕捉360度圖像的相機(jī)系統(tǒng)。這樣的相機(jī)系統(tǒng)通常包括三個(gè)或四個(gè)面向外的圖像傳感器，每一個(gè)與各自的透鏡組件光學(xué)對準(zhǔn)。每個(gè)圖像傳感器被定位來捕捉360度水平視野的預(yù)定部分。例如，在三相機(jī)系統(tǒng)中，第一個(gè)圖像傳感器捕捉第一個(gè)120度的圖像，第二個(gè)圖像傳感器捕捉第二個(gè)120度，以及第三個(gè)圖像傳感器捕捉最后的120度。
[0003]在通常的圖像捕捉處理期間，每個(gè)圖像傳感器同時(shí)捕捉各自的圖像。接著利用已知的圖像處理技術(shù)將捕捉的圖像拼接(stitch)到一起來形成單個(gè)360度圖像。
[0004]盡管現(xiàn)有技術(shù)的相機(jī)系統(tǒng)可以捕捉360度圖像，但是它們具有許多缺點(diǎn)。例如，現(xiàn)有系統(tǒng)由于大多數(shù)圖像傳感器的形狀因素(即，16:9 ;4:3等等)具有相對局限的垂直視野(FOV)范圍(coverage)。在改善360度相機(jī)系統(tǒng)的垂直FOV的努力中，一些廠商已經(jīng)傾斜每個(gè)圖像傳感器，以稍微地朝上。盡管傾斜圖像傳感器改善了 360度相機(jī)系統(tǒng)的垂直F0V，但是它們?nèi)匀痪哂邢鄬窒薜拇怪盕0V。
[0005]因此，需要的是一種具有改善的FOV的360度相機(jī)系統(tǒng)。同樣需要的是一種具有縮減的線緩沖器、存儲(chǔ)器、以及存儲(chǔ)器帶寬的要求的360度相機(jī)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明通過提供一種具有改善的垂直FOV的360度相機(jī)系統(tǒng)克服了與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的問題。
[0007]示例相機(jī)系統(tǒng)包括支撐結(jié)構(gòu)、第一圖像捕捉裝置、第二圖像捕捉裝置、透鏡系統(tǒng)、以及圖像處理單元。該支撐結(jié)構(gòu)使該第一圖像捕捉裝置和該第二圖像捕捉裝置的安裝和定位容易。該第一圖像捕捉裝置包括光傳感器陣列，該光傳感器陣列沿著該光傳感器陣列的長邊比沿著該光傳感器陣列的短邊包括更多數(shù)量的光傳感器。該第一圖像捕捉裝置耦合(couple)至該支撐結(jié)構(gòu)，以使該光傳感器陣列的短邊實(shí)質(zhì)上是水平的。該第二圖像捕捉裝置包括第二光傳感器陣列，該第二光傳感器陣列同樣沿著該第二光傳感器陣列的長邊比沿著該第二光傳感器陣列的短邊包括更多數(shù)量的光傳感器，并且該第二圖像捕捉裝置耦合至該支撐結(jié)構(gòu)，以使該第二光傳感器陣列的短邊實(shí)質(zhì)上是水平的。
[0008]耦合該透鏡系統(tǒng)，以在該第一圖像捕捉裝置的光傳感器陣列上聚焦第一圖像，并且在該第二圖像捕捉裝置的第二光傳感器陣列上聚焦第二圖像。電性耦合該圖像處理系統(tǒng)，以從該第一圖像捕捉裝置接收代表該第一圖像的圖像數(shù)據(jù)，并且從該第二圖像捕捉裝置接收代表該第二圖像的圖像數(shù)據(jù)。該第一圖像具有對應(yīng)于該光傳感器陣列的長邊的長邊和對應(yīng)于該光傳感器陣列的短邊的短邊。該第二圖像同樣具有對應(yīng)于該第二光傳感器陣列的長邊的長邊和對應(yīng)于該第二光傳感器陣列的短邊的短邊。操作該圖像處理系統(tǒng)，以通過沿著該第一圖像和該第二圖像的長邊結(jié)合從該第一圖像捕捉裝置接收的圖像數(shù)據(jù)與從該第二圖像捕捉裝置接收的圖像數(shù)據(jù)，產(chǎn)生代表單個(gè)圖像的圖像數(shù)據(jù)。
[0009]在不例實(shí)施例中，該光傳感器陣列的光傳感器設(shè)置在多個(gè)列和行中。所述光傳感器的行與該光傳感器陣列的短邊平行對準(zhǔn)，該短邊水平的設(shè)置。通過從同一行的多個(gè)光傳感器同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，將該圖像數(shù)據(jù)從該光傳感器陣列傳輸出來。換言之，一次從陣列中傳輸出來一行(或一行的一部分)。
[0010]在另一個(gè)示例實(shí)施例中，該光傳感器陣列的光傳感器設(shè)置在多個(gè)列和行中，并且所述光傳感器的行與該光傳感器陣列的長邊平行對準(zhǔn)，該長邊沿著傾斜的垂直方向設(shè)置。通過從同一行的多個(gè)光傳感器同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，將該圖像數(shù)據(jù)從該光傳感器陣列傳輸出來(例如，一次一行或一行中的一部分)。因?yàn)樾醒刂鴥A斜的垂直方向設(shè)置，所以該圖像處理系統(tǒng)包括圖像旋轉(zhuǎn)模塊。在具體示例中，該圖像處理系統(tǒng)包括光學(xué)校正模塊，并且該圖像旋轉(zhuǎn)模塊被包含在該光學(xué)校正模塊中。在更具體的示例中，該光學(xué)校正模塊執(zhí)行失真校正和透視校正中的至少一個(gè)。有利地，該光學(xué)校正模塊在單個(gè)存儲(chǔ)器存取周期期間可以執(zhí)行光學(xué)校正和圖像旋轉(zhuǎn)。
[0011]在另一個(gè)示例實(shí)施例中，該透鏡系統(tǒng)包括:第一透鏡組件，其與該第一圖像捕捉裝置的光傳感器陣列光學(xué)對準(zhǔn)；以及第二透鏡組件，其與該第二圖像捕捉裝置的該第二光傳感器陣列光學(xué)對準(zhǔn)。
[0012]在又一個(gè)示例實(shí)施例中，該系統(tǒng)還包括第三圖像捕捉裝置，其包括第三光傳感器陣列。該第三光傳感器陣列沿著該第三光傳感器陣列的長邊比沿著該第三光傳感器陣列的短邊包括更多數(shù)量的光傳感器。該第三圖像捕捉裝置耦合至該支撐結(jié)構(gòu)，以使該第三光傳感器陣列的短邊實(shí)質(zhì)上是水平的。在特定實(shí)施例中(例如，三圖像捕捉裝置系統(tǒng))，操作該第一圖像捕捉裝置，以捕捉由該相機(jī)系統(tǒng)捕捉的360度全景圖像的第一個(gè)120度，操作該第二圖像捕捉裝置，以捕捉由該相機(jī)系統(tǒng)捕捉的360度全景圖像的第二個(gè)120度，并且操作該第三圖像捕捉裝置，以捕捉由該相機(jī)系統(tǒng)捕捉的360度全景圖像的第三個(gè)120度?？蛇x地，該第一圖像捕捉裝置、該第二圖像捕捉裝置、以及該第三圖像捕捉裝置的頂邊朝向彼此傾斜，以使該第一圖像捕捉裝置的光軸、該第二圖像捕捉裝置的光軸、以及該第三圖像捕捉裝置的光軸相對于彼此是非平面的。
[0013]在這個(gè)示例實(shí)施例中，電性耦合該圖像處理系統(tǒng)，以從該第三圖像捕捉裝置接收代表第三圖像的圖像數(shù)據(jù)。該第三圖像具有對應(yīng)于該第三光傳感器陣列的長邊的長邊和對應(yīng)于該第三光傳感器陣列的短邊的短邊。操作該圖像處理系統(tǒng)，以通過沿著該第二圖像的第二長邊和該第三圖像的長邊結(jié)合從該第二圖像捕捉裝置接收的圖像數(shù)據(jù)與從該第三圖像捕捉裝置接收的圖像數(shù)據(jù)、并且通過沿著該第三圖像的第二長邊和該第一圖像的第二長邊結(jié)合從該第三圖像捕捉裝置接收的圖像數(shù)據(jù)與從該第一圖像捕捉裝置接收的圖像數(shù)據(jù)，產(chǎn)生代表單個(gè)圖像的圖像數(shù)據(jù)。在更特定的示例實(shí)施例中，該相機(jī)系統(tǒng)具有至少360度水平視野，并且該相機(jī)系統(tǒng)具有至少200度垂直視野。
[0014]在另一個(gè)特定實(shí)施例中(例如，四圖像捕捉裝置系統(tǒng))，該相機(jī)系統(tǒng)還包括第四圖像捕捉裝置，其包括第四光傳感器陣列。該第四光傳感器陣列沿著該第四光傳感器陣列的長邊比沿著該第四光傳感器陣列的短邊包括更多數(shù)量的光傳感器。該第四圖像捕捉裝置耦合至該支撐結(jié)構(gòu)，以使該第四光傳感器陣列的短邊實(shí)質(zhì)上是水平的。在這個(gè)特定實(shí)施例中，操作該第一圖像捕捉裝置，以捕捉由該相機(jī)系統(tǒng)捕捉的360度全景圖像的第一個(gè)90度，操作該第二圖像捕捉裝置，以捕捉由該相機(jī)系統(tǒng)捕捉的360度全景圖像的第二個(gè)90度，操作該第三圖像捕捉裝置，以捕捉由該相機(jī)系統(tǒng)捕捉的360度全景圖像的第三個(gè)90度，并且操作該第四圖像捕捉裝置，以捕捉由該相機(jī)系統(tǒng)捕捉的360度全景圖像的第四個(gè)90度。
[0015]在該四圖像捕捉裝置實(shí)施例中，電性耦合該圖像處理系統(tǒng)，以從該第三圖像捕捉裝置接收代表第三圖像的圖像數(shù)據(jù)，并且從該第四圖像捕捉裝置接收代表第四圖像的圖像數(shù)據(jù)。該第三圖像具有對應(yīng)于該第三光傳感器陣列的長邊的長邊和對應(yīng)于該第三光傳感器陣列的短邊的短邊。該第四圖像同樣具有對應(yīng)于該第四光傳感器陣列的長邊的長邊和對應(yīng)于該第四光傳感器陣列的短邊的短邊。操作該圖像處理系統(tǒng)，以通過沿著該第二圖像的第二長邊和該第三圖像的長邊結(jié)合從該第二圖像捕捉裝置接收的圖像數(shù)據(jù)與從該第三圖像捕捉裝置接收的圖像數(shù)據(jù)、通過沿著該第三圖像的第二長邊和該第四圖像的長邊結(jié)合從該第三圖像捕捉裝置接收的圖像數(shù)據(jù)與從該第四圖像捕捉裝置接收的圖像數(shù)據(jù)、并且通過沿著該第四圖像的第二長邊和該第一圖像的第二長邊結(jié)合從該第四圖像捕捉裝置接收的圖像數(shù)據(jù)與從該第一圖像捕捉裝置接收的圖像數(shù)據(jù)，產(chǎn)生代表單個(gè)圖像的圖像數(shù)據(jù)。
[0016]可選地，本發(fā)明的實(shí)施例可以包括多于四個(gè)圖像捕捉裝置。
[0017]還公開了制造相機(jī)系統(tǒng)的方法。一個(gè)示例方法包括提供支撐結(jié)構(gòu)；提供第一圖像捕捉裝置；將該第一圖像捕捉裝置耦合至該支撐結(jié)構(gòu)；提供第二圖像捕捉裝置；將該第二圖像捕捉裝置耦合至該支撐結(jié)構(gòu)；提供透鏡系統(tǒng)；提供圖像處理系統(tǒng)；以及配置該圖像處理系