[发明专利]基于多镜片的广角相机成像镜头及其成像方法

权利要求书

1.基于多镜片的广角相机成像镜头，其特征在于：包括镜片固定装置，所述镜片固定装置为半球形，在镜片固定装置上设有多个凸透镜，所述凸透镜用于成像，每个凸透镜分别设置有相对应的光圈和机械快门，所述机械快门用于控制光线是否通过光圈；在光圈后方设有光方向补偿器，在光方向补偿器的后方设有感光器件，所述光方向补偿器用于使凸透镜在感光器件上形成正的图像，所述感光器件用于形成图像的电信号。

2.根据权利要求1所述的基于多镜片的广角相机成像镜头，其特征在于：所述凸透镜的数量为5个，包括一号凸透镜、二号凸透镜、三号凸透镜、四号凸透镜和五号凸透镜；所述凸透镜的排列方式为一号凸透镜、二号凸透镜、四号凸透镜和五号凸透镜等间距分布在以三号凸透镜为中心的圆周上。

3.根据权利要求1所述的基于多镜片的广角相机成像镜头，其特征在于：在镜头固定装置外部设有遮罩，所述遮罩用于保护内部结构。

4.根据权利要求1所述的基于多镜片的广角相机成像镜头，其特征在于：所述光方向补偿器为上半部分有曲率半径的凸透镜。

5.根据权利要求2所述的基于多镜片的广角相机成像镜头，其特征在于：所述一号凸透镜、二号凸透镜、三号凸透镜、四号凸透镜和五号凸透镜为相同大小的凸透镜。

6.基于多镜片的广角相机成像方法，其特征在于，所述成像方法包括以下步骤：

S1，5个凸透镜对应的机械快门依次动作，获取一号图像、二号图像、三号图像、四号图像和五号图像，并通过感光器件依次将光信号转化成电信号进行输出；

S2，以三号图像为基准，对一号图像、二号图像、四号图像和五号图像分别空间变换和灰度插值，以消除一号图像、二号图像、四号图像和五号图像的几何失真；

S3，将一号图像、二号图像、三号图像、四号图像和五号图像按照一定规则进行合并处理，分别获取三号图像左上角修正点An、右上角修正点Bm、左下角修正点Cx和右下角修正点Dy；

S4，将一号图像以An为基点平移到三号图像的左上顶点，将二号图像以Bm为基点平移到三号图像的右上顶点，将四号图像以Cx为基点平移到三号图像的左下顶点，将五号图像以Dy为基点平移到三号图像的右下顶点，以获取清晰的图像。

7.根据权利要求6所述的基于多镜片的广角相机成像方法，其特征在于，将一号图像、二号图像、三号图像、四号图像和五号图像按照一定规则进行合并处理，分别获取三号图像左上角修正点An、右上角修正点Bm、左下角修正点Cx和右下角修正点Dy包括以下步骤：

S3(1)，选取三号图像上左上角四分之一大小的图像，定义为基准处理图像a0，左上角顶点为A0；

S3(2)，选取一号图像上左上角四分之一大小的图像和右下角四分之一大小的图像，分别定义为第一处理图像a1、左上角顶点A1、第二处理图像a2和左上角顶点A2；

S3(3)，选取A1和A2之间的中点A3，以A3为左上角顶点做与基准处理图像相同大小的第三处理图像a3；

S3(4)，对基准处理图像a0和第一处理图像a1、第二处理图像a2、第三处理图像a3分别进行余弦相似计算，从而得出余弦相似度r1、r2和r3，并与基准余弦相似度r0相比；

S3(5)，对余弦相似度r1、r2和r3，选取出其中较大的两个，并以选取出的两个余弦相似度相对应的处理图像上的左上角顶点之间的中点为左上角顶点A4做与基准处理图像相同大小的第四处理图像a4，再将基准处理图像和第四处理图像a4进行余弦相似计算，得出余弦相似度r4；

S3(6)，重复步骤S4和S5，直到第n处理图像an的余弦相似度rn小于基准余弦相似度r0，从而获取对应的三号图像左上角修正点An；

S3(7)，重复步骤S1到S6，按照同样的原理，分别获取三号图像对应的右上角修正点Bm，左下角修正点Cx和右下角修正点Dy。

8.根据权利要求6所述的基于多镜片的广角相机成像方法，其特征在于，将一号图像以An为基点平移到三号图像的左上顶点，将二号图像以Bm为基点平移到三号图像的右上顶点，将四号图像以Cx为基点平移到三号图像的左下顶点，将五号图像以Dy为基点平移到三号图像的右下顶点，以获取清晰的图像包括以下步骤：

S4(1)，对合成的图像进行空间平滑滤波，以减少噪声；

S4(2)，在获取的图像中截取最大的一个矩形并输出，得到清晰的图像。