一種全景攝像機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及圖像傳感器領(lǐng)域，特別涉及一種全景攝像機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于全景攝像機(jī)可以取代多臺(tái)普通的監(jiān)控?cái)z像機(jī)，無盲點(diǎn)地監(jiān)測(cè)覆蓋所處場(chǎng)景，其被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，其中包括監(jiān)獄、政府機(jī)關(guān)、銀行、社會(huì)安全、公共場(chǎng)所、文化場(chǎng)所等。通常來說，全景攝像機(jī)設(shè)有一個(gè)魚眼鏡頭，或者一個(gè)反射鏡面(如拋物線，雙曲線鏡面等)，或者由多個(gè)朝向不同方向的普通鏡頭拼接而成，從而擁有360度全景視場(chǎng)(Field of View,F0V)，實(shí)現(xiàn)無縫監(jiān)控。全景多相機(jī)視覺系統(tǒng)是全景攝像機(jī)的一種，其內(nèi)部封裝多個(gè)不同朝向的傳感器，通過對(duì)分畫面進(jìn)行圖像拼接操作得到全景效果。主流全景多相機(jī)視覺系統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是把若干兩百萬像素的圖像傳感器，以及視場(chǎng)角獨(dú)立短焦鏡頭封裝在統(tǒng)一的外殼中，數(shù)字處理與壓縮等核心技術(shù)模塊被集成在前端固件上將若干單獨(dú)的畫面按用戶需求集成為180°或者360°的高清全景畫面，再由網(wǎng)絡(luò)或高速總線傳輸?shù)胶蠖斯芾砥脚_(tái)。
[0003]然而目前的全景攝像機(jī)的主要問題是:為了實(shí)現(xiàn)360度全景拍攝，需要至少6個(gè)攝像頭模組組合而成，而每個(gè)攝像頭模組均包括CMOS圖像傳感器芯片、鏡頭和處理模塊，這使得全景攝像機(jī)體積較為龐大。因此如何減小全景攝像機(jī)的體積成為業(yè)界亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種小體積的全景攝像機(jī)。
[0005]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種全景攝像機(jī)，包括:一個(gè)360度球面鏡頭;六個(gè)曲面CMOS圖像傳感器芯片，以向內(nèi)凹的方式封裝于所述360度球面鏡頭的內(nèi)部以共同由所述360度球面鏡頭進(jìn)行光學(xué)進(jìn)光，且兩兩以上下、左右、前后對(duì)稱設(shè)置;信號(hào)處理模塊，將所述六個(gè)曲面CMOS圖像傳感器芯片的信號(hào)匯總為一路圖像信號(hào)；以及圖像信號(hào)引出接口，將匯總的所述一路圖像信號(hào)輸出。
[0006]優(yōu)選的，每一所述曲面CMOS圖像傳感器芯片包括堆疊的上部芯片和下部芯片，所述上部芯片和下部芯片具有相同的曲率半徑;所述上部芯片具有像素陣列，用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào);所述下部芯片具有讀出電路和輸出接口電路，用于將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并輸出。
[0007]優(yōu)選的，所述上部芯片的周圍設(shè)有上部電連接，所述上部芯片的邊緣設(shè)有上部電連接襯墊，所述下部芯片的邊緣設(shè)有下部電連接襯墊，所述上部電連接襯墊和下部電連接襯墊通過第一綁定線相連。
[0008]優(yōu)選的，每一所述曲面CMOS圖像傳感器芯片通過一封裝管殼封裝于所述360度球面鏡頭的下方，所述封裝管殼包括曲面殼體、位于所述曲面殼體內(nèi)表面兩側(cè)的接觸墊、以及位于所述曲面殼體外表面的焊點(diǎn)；所述曲面殼體的內(nèi)表面與所述下部芯片相貼合;所述接觸墊與所述下部電連接襯墊通過第二綁定線相連。
[0009]優(yōu)選的，所述曲面殼體外表面的焊點(diǎn)采用球狀金球焊點(diǎn)，所述金球焊點(diǎn)與外部系統(tǒng)連接。
[0010]優(yōu)選的，所述封裝管殼為陶瓷CBGA封裝管殼。
[0011 ]優(yōu)選的，所述信號(hào)處理模塊為多路并行輸入的FPGA模塊。
[0012]優(yōu)選的，所述信號(hào)處理模塊設(shè)于所述六個(gè)曲面CMOS圖像傳感器芯片所包圍的空間內(nèi)部。
[0013]優(yōu)選的，所述圖像信號(hào)引出接口位于所述360度球面鏡頭上未封裝所述曲面CMOS圖像傳感器芯片的區(qū)域。
[0014]優(yōu)選的，還包括圖像處理模塊，用于根據(jù)圖像信號(hào)引出接口輸出的信號(hào)進(jìn)行360度全景圖像的拼接、圖像色彩校正與處理，所述圖像處理模塊設(shè)于所述360度球面鏡頭的外部。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于將六個(gè)曲面CMOS圖像傳感器芯片集成在一個(gè)球面鏡頭內(nèi)，且通過一個(gè)信號(hào)處理模塊將六路數(shù)字信號(hào)匯總為一路，減小了全景攝像機(jī)所需的鏡頭數(shù)量，相較于現(xiàn)有技術(shù)，全景攝像機(jī)的體積更小。
【附圖說明】
[0016]圖1所示為本發(fā)明一實(shí)施例的全景攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2所示為本發(fā)明一實(shí)施例的全景攝像機(jī)的立體示意圖；
[0018]圖3所示為本發(fā)明一實(shí)施例的全景攝像機(jī)的方塊圖圖；
[0019]圖4所示為本發(fā)明一實(shí)施例的全景攝像機(jī)的一個(gè)CMOS圖像傳感器芯片的剖視圖；
[0020]圖5所示為本發(fā)明一實(shí)施例的全景攝像機(jī)具有特定尺寸的CMOS圖像傳感器芯片的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0022]本發(fā)明的全景攝像機(jī)包括一個(gè)360度球面鏡頭、六個(gè)曲面CMOS圖像傳感器芯片和信號(hào)處理模塊。請(qǐng)參閱圖1?3，六個(gè)曲面CMOS圖像傳感器芯片(曲面CIS I?曲面CIS 6)以向內(nèi)凹的方式封裝于360度球面鏡頭的內(nèi)部以共同由360度球面鏡頭進(jìn)行光學(xué)進(jìn)光，這六個(gè)曲面CIS兩兩以上下、左右、前后對(duì)稱設(shè)置(圖1中前后設(shè)置的曲面CIS未示)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)360度全景拍攝。信號(hào)處理模塊將六個(gè)曲面CIS輸出的六路信號(hào)匯總為一路圖像信號(hào)，之后該路匯總的圖像信號(hào)通過圖像信號(hào)引出接口輸出。在本實(shí)施例中，信號(hào)處理模塊為多路并行輸入的FPGA模塊，其設(shè)于六個(gè)曲面CIS所包圍的空間的內(nèi)部，上、下、左、右、前、后等六個(gè)CIS芯片輸出的數(shù)字信號(hào)匯總至多路并行輸入的FPGA模塊，該多路并行輸入的FPGA模塊將六路信號(hào)匯合成一路信號(hào)，匯總后的信號(hào)頻率是每個(gè)獨(dú)立CIS芯片輸出數(shù)字信號(hào)的頻率的六倍。而圖像信號(hào)引出接口則位于360度球面鏡頭上未封裝曲面CMOS圖像傳感器芯片的區(qū)域。通過上述設(shè)計(jì)，六個(gè)曲面CMOS圖像傳感器芯片共用同一鏡頭，相較于現(xiàn)有技術(shù)的采用六個(gè)鏡頭的全景攝像機(jī)而言體積顯著減小。
[0023]進(jìn)一步地，在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中，全景攝像機(jī)還包括圖像處理模塊(如DSP模塊)，其用于根據(jù)圖像信號(hào)引出接口所輸出的信號(hào)進(jìn)行360度全景圖像的拼接、圖像色彩校正與處理等。由于全景圖像處理模塊要處理的數(shù)據(jù)量巨大，功耗也較高，因此不適于集成在攝像機(jī)內(nèi)部。由此，較佳的圖像處理模塊為片外圖像處理模塊，其設(shè)于360度球面鏡頭的外部。
[0024]如前所述，360度球面鏡頭下的每個(gè)CMOS圖像傳感器芯片均為曲面CIS芯片，考慮到傳感器曲面加工的可實(shí)現(xiàn)性，每個(gè)曲面單CIS芯片都采用堆疊技術(shù)形成。如圖4所示，每個(gè)CIS芯片100包括垂直堆疊的上下兩部分