一種用於全景拍攝的ccd感光器的製作方法
2023-07-17 20:08:16
專利名稱：一種用於全景拍攝的ccd 感光器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於全景影像拍攝的光碟式CXD器件。
背景技術：
在水平方向360°的全景拍攝(照像/攝影)裝置中，所拍攝的影像是基於極坐標的圓環形。在常規的圖片和影像顯示設備上，上述的全景圖像需要轉換為直角坐標的矩形才能播放，一般採用的方法是利用軟體進行坐標轉換，但轉換過程耗費時間。電荷I禹合元件的英文是Charge-coupled Device, —般稱為CO)圖像傳感器。CO)是一種拍攝裝置中的半導體器件，能夠把光學影像轉化為數位訊號。CCD上有許多排列整齊 的微形電容，能感應光線，並將影像轉變成數位訊號進行存儲輸出。CCD上每一個光敏物質稱為像素。包含的像素數越多，其提供的圖像畫面解析度也就越高。一般的CCD晶片中每個像素大小相等，許多個像素在平面縱橫布置為矩形感光面。當拍攝裝置從所有方向同時攝取光線(全景拍攝)，形成水平方向360°全景圖像(靜態相片或動態視頻)時，全景圖像是基於極坐標的圓環狀，圖像存儲必須通過坐標轉換才能形成便於觀看的直角坐標矩形圖像。轉換公式如下Xi=Y0Cos (2 Ti X0)Yi=Y0SinOJixo)其中，(x0, y0)是直角坐標系中的點，(Xi^i)是極坐標系中的點。轉變的過程是，對於輸出直角坐標系中的每一點(X。，y。)，通過上述公式找到對應的輸入極坐標系中的相應點(Xi，yi)。上述方法需要耗費硬體和一定的計算時間。
發明內容
本發明的目的是提供一種不需要進行極坐標與直角坐標轉換的CXD圖像傳感器，為達到以上目的，本發明是採取如下技術方案予以實現的一種用於全景拍攝的CXD感光器，包括晶片，其特徵在於，該晶片為一個光碟式的圓片，圓片中心部分為一個小圓，小圓周邊向圓片外周等間距分布多個同心圓環帶，每個環帶上敷設有相同數量感光像素，所有的感光像素呈上下邊均為圓弧的梯形，這些梯形感光像素相對於圓心都在同一個圓心角Θ之內。上述方案中，小圓上不敷設感光像素。所述的同心圓環帶間距為(R_r)/H，其中R為圓片半徑，r為小圓半徑，H為橫向像素個數；所述圓心角為V/2 ,其中V為縱向像素個數。與現有矩形感光面晶片C⑶相比，本發明的優點是用於全景拍攝，無需極坐標到直角坐標的轉換，節約時間和成本。後期既可以通過普通投影儀利用與全景拍攝裝置相同的反射面，經光學的相反過程，將全景圖像在環形屏幕上播放，也可以直接在普通屏幕上播放為展開的直角坐標圖像。
以下結合附圖
及具體實施方式
對本發明作進一步的詳細說明。圖I為本發明的結構圖。圖2為一種採用圖ICXD的全景拍攝裝置結構示意圖。
具體實施例方式參考圖I,本發明(XD感光器包括晶片，該晶片為一個光碟式的圓片，圓片中心部分為一個小圓13，小圓13周邊向圓片外周等間距密布多個同心圓環帶11，每個環帶上敷設有相同數量感光像素，小圓周邊向外第一個同心圓環帶上的像素12密度最大，像素尺寸最小，圓片外周向內第一個同心圓環帶上的像素10密度最小，像素尺寸最大。所有的像素呈上下邊均為圓弧的梯形，這些梯形像素相對於圓心都在同一個圓心角Θ之內。由於靠近圓 心的小圓13上並不成像，此處可不敷設感光像素。具體不成像的小圓面積與所用的全景相機有關，為了不影響成像，無感光像素部分應儘量設置的較小。一般地說，要產生橫向H像素，縱向為V像素的全景圖相片，同心圓環帶間距為(R-r)/H，其中R為圓片半徑，r為小圓半徑，H為橫向像素個數(範圍一般為500-1200);所述圓心角Θ為V/2 Ji，其中V為縱向像素個數(範圍一般為400-1000)。例如要產生橫向1200像素，縱向為800像素的全景圖相片，則需要在半徑方向含有800個像素，在圓周方向含有1200個像素。即在本發明圖I晶片上，同心圓環帶11的數量應為800個，環帶間距為(R-r) /800 (R為圓片半徑，r為小圓半徑)；圓周方向1200個像素中，每個像素相對於圓心都在同一個圓心角1200/2 JI上。由於CXD器件工作原理是利用金屬一氧化物一矽(MOS)電容效應，其工作過程主要是信號電荷的產生、存儲、轉移和檢測，因此本發明光碟式CCD晶片的製備可按照傳統矩形感光面CXD標準的製造工藝進行，分別包括氧化、光刻、離子注入等。參考圖2，本發明圖I結構晶片的C⑶器件，用在全景拍攝裝置上，無需坐標轉換的計算過程。全景拍攝裝置包括相機體9、反射面1，反射面由反射率高的拋物曲面構成，能夠將四周360°的光線反射併集中到其頂點之外的某個焦點上。拋物反射面頂點處連接固定支柱2，固定支柱的另一端與相機體9上端面中心連接。該上端面為透明鏡片3。相機體內由上至下依次設置有快門4、透鏡5、圖I的CXD感光器6、存儲器7。來自拋物反射面的光線分別通過透明鏡片、快門(照相時使用快門，攝像時快門全開)，透鏡，成像在C⑶上(反射面頂點之外的焦點處)，所得圖像信息為基於極坐標的圓環狀全景圖像，不需坐標轉換可直接保留在存儲器上，既可以通過普通投影儀利用與全景拍攝裝置相同的反射面1，經光學的相反過程，將全景圖像在環形屏幕上播放，也可以直接在普通屏幕上播放為展開的直角坐標圖像。為了在照相(攝像)時能夠穩定圖像，在相機體下面設置三腳架孔8，可接駁標準的三腳架。
權利要求
1.一種用於全景拍攝的CXD感光器，包括晶片，其特徵在於，該晶片為一個光碟式的圓片，圓片中心部分為一個小圓，小圓周邊向圓片外周等間距分布多個同心圓環帶，每個環帶上敷設有相同數量感光像素，所有的感光像素呈上下邊均為圓弧的梯形，這些梯形感光像素相對於圓心都在同一個圓心角Θ之內。
2.如權利要求I所述的用於全景拍攝的CCD感光器，其特徵在於，所述的同心圓環帶間距為(R_r)/H，其中R為圓片半徑，r為小圓半徑，H為橫向像素個數；所述圓心角Θ為V/2 π，其中V為縱向像素個數。
3.如權利要求I所述的用於全景拍攝的CCD感光器，其特徵在於，所述圓片的小圓上不敷設感光像素。
全文摘要
本發明公開了一種用於全景拍攝的CCD感光器，包括晶片，其特徵在於，該晶片為一個光碟式的圓片，圓片中心部分為一個小圓，小圓周邊向圓片外周等間距分布多個同心圓環帶，每個環帶上敷設有相同數量感光像素，所有的像素呈上下邊均為圓弧的梯形，這些梯形像素相對於圓心都在同一個圓心角θ之內。
文檔編號H04N5/369GK102905086SQ20121039609
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月17日 優先權日2012年10月17日
發明者謝康寧, 羅二平, 申廣浩, 吳小明, 湯池, 劉娟, 文峻, 郭偉, 閆一力, 孫濤 申請人:中國人民解放軍第四軍醫大學