(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 208691383 U(45)授权公告日 2019.04.02
(21)申请号 201821349667.2(22)申请日 2018.08.21
(73)专利权人 杭州海康威视数字技术股份有限
公司
地址 310052 浙江省杭州市滨江区阡陌路
555号(72)发明人 沈辰弋 杨坤 徐鹏
(74)专利代理机构 北京汇智胜知识产权代理事
务所(普通合伙) 11346
代理人 石辉(51)Int.Cl.
H04N 5/225(2006.01)H04N 5/247(2006.01)H04N 5/232(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图1页
(54)实用新型名称
一种监控摄像机(57)摘要
本实用新型公开了一种监控摄像机，所述监控摄像机包括至少两个镜头模组，所述至少两个镜头模组为相同的镜头模组，各镜头模组包括相同的镜头和相同的图像传感器，所述至少两个镜头模组彼此临近地设置，且其镜头轴线彼此平行。本实用新型的监控摄像机具有至少两个相同的镜头模组，从而能够对相同的区域同时形成至少两个相同的低照度下的图像。这样，可以将两个低照度下的图像叠加起来而得到更高照度下的图像，从而改善低照度下的成像效果。
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权 利 要 求 书
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1.一种监控摄像机，其特征在于，包括至少两个镜头模组，所述至少两个镜头模组为相同的镜头模组，各镜头模组包括相同的镜头和相同的图像传感器，所述至少两个镜头模组彼此临近地设置，且其镜头轴线彼此平行。
2.如权利要求1所述的监控摄像机，其特征在于，各图像传感器的电子快门参数设置为相同的参数。
3.如权利要求1所述的监控摄像机，其特征在于，所述至少两个镜头模组安装在同一个镜头座上。
4.如权利要求1所述的监控摄像机，其特征在于，所述至少两个镜头模组的数量在两个至八个之间。
5.如权利要求1所述的监控摄像机，其特征在于，所述至少两个镜头模组的数量为四个，且呈正方形分布。
6.如权利要求1所述的监控摄像机，其特征在于，所述至少两个镜头模组的数量为三个，且呈等边三角形分布。
7.如权利要求1所述的监控摄像机，其特征在于，相邻的镜头模组之间的距离小于等于5mm。
8.如权利要求1所述的监控摄像机，其特征在于，所述镜头模组的光圈值大于等于F1.2，且所述图像传感器的对角线尺寸小于2/3寸。
9.如权利要求1-8中任一项所述的监控摄像机，其特征在于，进一步包括图像合成装置，所述图像合成装置接收所述至少两个镜头模组输出的图像，并将所述图像合成为整个监控摄像机的输出图像。
10.如权利要求9所述的监控摄像机，其特征在于，所述多个镜头模组的图像传感器直接连接至同一个SoC，所述SoC用作所述图像合成装置。
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说 明 书一种监控摄像机
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技术领域
[0001]本实用新型涉及摄像机技术领域，特别是涉及一种监控摄像机。
背景技术
[0002]目前，对于监控摄像机在低照度下的成像要求与成像质量逐渐提高。现有技术中通常采用补光的方式来提高照度，由此提高成像要求；或者采用红外成像。但是，可见光补光会降低摄像机的隐蔽性；红外成像输出的图案是黑白的。在某些应用场景下，需要在隐蔽的情况下获取彩色的图像。也就是说，需要在不改变低照度情况下获取较高质量的彩色图像。
[0003]为此，可以采用两种技术方案。一种技术方案为使用大光圈镜头。光圈越大，进光量越多，单个像素在固定时间内接收到的光子数就越多，成像质量越高。但是，光圈越大，镜头体积就越大。当光圈超过F1.2时，设计难度和生产难度、制造成本会急剧上升。第二种技术方案为使用大尺寸像素的图像传感器。在光圈不变的情况下，单个像素的面积越大，在固定时间内接收到的光子数就越多。当然，在保证摄像机分辨率的前提下，需要的总像面就越大，对应的镜头体积也越大。而随着镜头体积的增大，成本也将急剧增加。此外，光圈的增大和图像传感器尺寸增大到一定程度后，成本将急剧增加。[0004]因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。
[0006]本实用新型解决的技术问题为提供一种监控摄像机，来提高监控摄像机在低照度下的成像效果。
[0007]为实现上述目的，本实用新型提供一种监控摄像机，所述监控摄像机包括至少两个镜头模组，所述至少两个镜头模组为相同的镜头模组，各镜头模组包括相同的镜头和相同的图像传感器，所述至少两个镜头模组彼此临近地设置，且其镜头轴线彼此平行。[0008]优选地，各图像传感器的电子快门参数设置为相同的参数。[0009]优选地，所述至少两个镜头模组安装在同一个镜头座上。[0010]优选地，所述至少两个镜头模组的数量在两个至八个之间。[0011]优选地，所述至少两个镜头模组的数量为四个，且呈正方形分布。[0012]优选地，所述至少两个镜头模组的数量为三个，且呈等边三角形分布。[0013]优选地，相邻的镜头模组之间的距离小于等于5mm。[0014]优选地，所述镜头模组的光圈值大于等于F1.2，且所述图像传感器的对角线尺寸小于2/3寸。
[0015]优选地，所述监控摄像机进一步包括图像合成装置，所述图像合成装置接收所述
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说 明 书
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至少两个镜头模组输出的图像，并将所述图像合成为整个监控摄像机的输出图像。[0016]优选地，所述多个镜头模组的图像传感器直接连接至同一个SoC，所述SoC用作所述图像合成装置。
[0017]本实用新型的监控摄像机具有至少两个相同的镜头模组，从而能够对相同的区域同时形成至少两个相同的低照度下的图像。这样，可以将两个低照度下的图像叠加起来而得到更高照度下的图像，从而改善低照度下的成像效果。附图说明
[0018]图1是根据本实用新型一实施例的监控摄像机的构造示意图。[0019]图2是多镜头模组组件的示意图。[0020]附图标记：
[0021]
111213142122镜头A镜头B镜头C镜头D
图像传感器A图像传感器B232434 图像传感器C图像传感器DSoC镜头座
具体实施方式
[0022]在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。[0023]在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
[0024]本实用新型实施例的镜头组件包括至少两个镜头模组。所述至少两个镜头模组为相同的镜头模组，各镜头模组包括相同的镜头和相同的图像传感器，所述至少两个镜头模组彼此临近地设置，且其镜头轴线彼此平行。
[0025]本实用新型的镜头组件可以作为一个镜头使用，从而，能够以多个较小光圈的镜头实现大光圈的效果。
[0026]本实用新型实施例的监控摄像机包括至少两个镜头模组。所述至少两个镜头模组为相同的镜头模组，各镜头模组包括相同的镜头和相同的图像传感器，所述至少两个镜头模组彼此临近地设置，且其镜头轴线彼此平行。镜头模组是指包含单个镜头、ICR(机械红外滤片)和图像传感器的模组。
[0027]本实用新型的监控摄像机具有至少两个相同的镜头模组，从而能够对相同的区域同时形成至少两个相同的低照度下的图像。这样，可以将两个低照度下的图像叠加起来而得到更高照度下的图像，从而改善低照度下的成像效果。
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CN 208691383 U[0028]
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图像传感器作为光电转换器件，将通过镜头照射到像素上的光子转换为电子，经
过A/D转换放大后输出电信号。单个像素上进入的光子数量越多，转换成的电子就越多，对应的图像也就越亮。本实用新型采用多个镜头模组，每个镜头模组包含相同的镜头，ICR和图像传感器。通过图像处理方式，将每个镜头模组中SENSOR对应的像素的电信号进行叠加，来提高摄像机的低照度效果。[0029]有利的是，各镜头模组的图像传感器的电子快门参数设置为相同的参数。[0030]参见图2，所述4个镜头模组安装在同一个镜头座4上。4个镜头模组的镜头分别为：镜头A 11、镜头B 12、镜头C 13和镜头D 14。[0031]可以理解的是，镜头模组的数量不限于图2所示，而是可以根据需要设置。优选地，镜头模组的数量在两个至八个之间。[0032]在一个备选实施例中，所述至少两个镜头模组的数量为四个，且呈正方形分布。[0033]在另一个备选实施例中，镜头模组的数量为三个，且呈等边三角形分布。[0034]为了更好地成像，所有镜头指向方向一致，镜头模组之间间距根据尽量小，以减少镜头间距产生的成像偏差。每个镜头模组中镜头的光圈大小，图像传感器(SENSOR)的电子快门都设置为一致。优选地，相邻的镜头模组之间的距离小于等于5mm。相邻的镜头模组之间的距离是指相邻镜头模组外缘之间的最小距离。[0035]为了降低成本，所述镜头模组的光圈值大于等于F1.2，且所述图像传感器的对角线尺寸小于2/3寸。因为镜头的光圈值较大的话，更容易制造，成本较低。此外，图像传感器尺寸较小的话，平均面积的成本也更低。
[0036]所述监控摄像机进一步包括图像合成装置，所述图像合成装置接收所述至少两个镜头模组输出的图像，并将所述图像合成为整个监控摄像机的输出图像。[0037]优选地，所述多个镜头模组的图像传感器直接连接至同一个SoC(3)，所述SoC用作所述图像合成装置。从而结构更加简单，数据处理也更加便捷。SoC称为系统级芯片,也称为片上系统。通常它是一个有专用目标的集成电路,其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。同时它又是一种技术,用以实现从确定系统功能开始,到软/硬件划分,并完成设计的整个过程。SoC是信息系统核心的芯片集成,是将系统关键部件集成在一块芯片上。在本实用新型中将SoC定义为将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器(或片外存储控制接口)集成在单一芯片上。
[0038]上述方案中的四个相同的镜头同时成像到每个模组对应的图像传感器上，每个图像传感器输出的RAW格式图像直接传送到SoC中，去马赛克后。根据图像边缘检测或者特征检测的结果对每个镜头模组的图像进行平移，消除镜头光轴距离偏差引起的成像偏差。此后根据ISP算法的不同对每个模组的图像进行叠加后再降噪，或先对每个模组的图像进行降噪后再叠加，最终输出一帧图像。[0039]理想状态下，最终图像的每个像素都是由四个镜头成像在四个SENSOR上的像素叠加而成。相当于镜头光圈扩大了4X(例如用4个F1.4的镜头模组，可以实现一个F0.7镜头的低照度效果)，或者SENSOR单位像素面积扩大了4X(例如用一个4个1/3寸SENSOR的镜头模组，实现一个同等分辨率的2/3寸SENSOR的低照度效果)。
[0040]由于SENSOR在低照度成像下的图像噪声和电路噪声的影响，实际效果会略差于理论上的效果。
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CN 208691383 U[0041]
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本实用新型使用多镜头模组输出同一个图像的方式来增加摄像机感光度。采用多
个通用型镜头模组的成本要低于超大光圈镜头或者超大像面图像传感器。此外，多镜头模组随着图像处理芯片的升级，扩展潜力也比较大。[0042]最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
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说 明 书 附 图
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图1
图2
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