[发明专利]一种基于微型摄像头矩阵的图像获取装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学电子产品技术领域，具体而言，涉及一种基于微型摄像头矩阵的图像获取装置。

背景技术

为了采用图像拍摄的方式获得被拍摄物体的三维立体图像，相关技术提供了如下方法：将四个型号、镜头完全相同的数码相机以2×2矩阵的形式设置在拍摄场景中，该四个数码相机对拍摄场景中被拍摄物体拍摄得到的多张图片，对获取的多张图片进行图像处理与运算，得到被拍摄物体的三维立体图像。

在三维运算时，由于相机采用了平面矩阵方式，极大简化了三维运算量，提高了三维运算的准确性。但该方法需要将平行方向的相机的水平行对齐，将垂直方向的相机的垂直列对齐，也就是说要求相机组成几何尺寸精确的矩形结构，同时，还要求相机的感光元件保持在同一个水平面上。矩阵相机结构的几何精度越高，其对应的测量精度和准确性也越高。

目前，可以将四个现有数码相机安装在一套固定的机械结构上，依靠对相机的精确定位，满足以上对相机矩阵结构几何精度的要求，但该方法存在以下问题：

1、上述相关技术中采用由四个数码相机形成的相机矩阵对被拍摄物体进行拍摄，由于数码相机本身具有外壳，且外壳具有一定的尺寸，四个数码相机的镜头均位于数码相机的中间位置，极限情况下，两个相邻的数码相机的镜头之间的距离最小为一个数码相机的外壳宽度。由于相关技术中在对被拍摄物体进行拍摄时，两个相邻的数码相机的镜头之间的距离最小为一个数码相机的外壳宽度，无法再进一步缩小，使机构尺寸变大，同时相关技术中的图像拍摄方式无法拍摄得到更加近距离的图像，导致最终得到的三维立体图像拍摄范围有限，无法得到近距离物体的三维立体图像。

2、由于采用既有相机加机械安装结构的方式，机械安装结构本身存在误差，同时，由于加工制造的不一致性，相机的光轴、感光面与外壳之间存在几何尺寸的不一致性，这样，导致最后感光元件不能保证在同一水平面上，感光元件的光轴也不能保证相互平行，同时也不能保证组成一个标准的矩形结构。以上误差虽然可以通过事后标定做一些弥补，但误差的存在极大影响了三维计算的精度和准确性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于微型摄像头矩阵的图像获取装置，其中微型镜头和对应的微型感光元件、对应的图像生成电路组成一个微型摄像头，多个微型摄像头组成微型摄像头矩阵，采用将矩阵结构的微型摄像头在一块板上加工、焊接或制作的方式，以及采用一体化外壳的方式，将微型摄像头矩阵放置在同一平面上，保证微型摄像头相互位置的几何精度，以及微型摄像头光轴的平行以及矩阵结构的几何精度，也可以缩小相邻的微型摄像头之间的距离，通过以上措施，保证三维立体图像精确度和准确度更高，测量范围更大，图像获取装置的集成度更高，方便加工制作，使该装置成为真正意义上的集成化小型化的三维图像采集装置。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于微型摄像头矩阵的图像获取装置，包括图像生成电路板和微型镜头矩阵；

所述图像生成电路板包括图像生成电路矩阵，所述图像生成电路矩阵中的各个图像生成电路均包括微型感光元件，各个所述微型感光元件组成微型感光元件矩阵；

所述微型镜头矩阵中的各个所述微型镜头固定设置于所述图像生成电路板上，与各个所述微型感光元件一一对应，且各个所述微型镜头的轴线分别垂直于所述图像生成电路板所在平面。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面第一种可能的实施方式，其中，所述微型镜头矩阵的各个所述微型镜头以m×n形式设置，其中m大于等于2，n大于等于2。

结合第一方面第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面第二种可能的实施方式，其中，所述微型镜头矩阵中水平方向上的各个所述微型镜头等间距设置，相邻的两个所述微型镜头之间的间距大于等于10毫米；

所述微型镜头矩阵中竖直方向上的各个所述微型镜头等间距设置，相邻的两个所述微型镜头之间的间距大于等于10毫米。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面第三种可能的实施方式，其中，所述微型感光元件矩阵中的各个所述微型感光元件与所述图像生成电路板一体成形；或者，所述微型感光元件矩阵中的各个所述微型感光元件焊接安装在所述图像生成电路板上。

结合第一方面第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面第四种可能的实施方式，其中，所述微型感光元件矩阵中的各个所述微型感光元件加工或焊接时，要求水平方向对应像素行对齐，垂直方向对应像素列对齐。