Sistema de captación de imágenes óptico de doble campo de visión con una lente focal doble.

Un sistema de captación de imágenes óptico de doble campo de visión que comprende:

- una lente focal doble, teniendo dicha lente un zona central de distancia focal f1 y una zona periférica dedistancia focal f2, en la que f2 es superior a f1, en la que dicha zona central está adaptada para produciruna imagen de campo de visión amplio y dicha zona periférica está adaptada para producir una imagen decampo de visión estrecho, estando dicha lente montada en un soporte; y

- un detector montado de manera móvil en dicho soporte, para detectar y capturar dos imágenes de campode visión, estando dicho detector alineado con dicha lente a lo largo de un eje óptico común, siendo dichodetector axialmente móvil entre una primera posición que corresponde a dicha distancia focal f1 y unasegunda posición que corresponde a dicha distancia focal f2; y

- un controlador para capturar imágenes de campo de visión amplio y estrecho producidas por dicha lente.

Sistema de captación de imágenes óptico de doble campo de visión con una lente focal doble.

Campo de la invención La presente invención se refiere al campo de los sistemas ópticos. Más en particular, la presente invención se refiere a sistemas de captación de imágenes ópticos que proporcionan doble campo de visión usando una lente focal doble y detector de movimiento.

Antecedentes de la invención Una aplicación principal para sistemas de captación de imágenes es la detección, reconocimiento e identificación (DRI) de objetos.

Por lo tanto, un requisito que se da con frecuencia en estos sistemas ópticos es que son capaces de proporcionar una imagen de una escena con un campo de visión amplio (WFOV) y aumento bajo y otra imagen de la escena con un campo de visión estrecho (NFOV) y aumento relativamente mayor.

Los sistemas de captación de imágenes ópticos que respetan este requisito a menudo usan sistema complejos de múltiples componentes. En general, se usa una lente o un sistema de lentes para proporcionar la imagen WFOV de la escena, mientras que se usa otra lente o sistema de lentes para proporcionar la imagen NFOV. Existen sistemas ópticos en los que se usa un conjunto básico de lentes común tanto a la adquisición de imágenes WFOV como NFOV, junto con lentes específicas adicionales de campo de visión para adquirir la imagen específica de campo de visión. En tales sistemas ópticos, las lentes adicionales se insertan selectivamente en la trayectoria óptica para seleccionar el campo de visión (FOV) deseado. Los mecanismos de selección de tales sistemas pueden ser voluminosos además del tamaño total del sistema de captación de imágenes óptico. A medida que el número de componentes ópticos de un sistema óptico aumenta, el ajuste de los componentes se vuelve más complicado y el peso y la dimensión totales del sistema tienden a aumentar.

Para ver por separado las dos imágenes de diferentes campos de visión que están formados, los sistemas de captación de imágenes ópticos incluyen un detector en el que se enfoca la imagen.

En algunos sistemas de la técnica anterior, cada una de las dos imágenes de diferentes campos de visión está asignada a una ubicación separada en el detector usando componentes ópticos adicionales tales como prismas o filtros para redirigir o desplazar una o ambas imágenes en el detector. Sin embargo, con este enfoque de detección de imágenes, la calidad y resolución de cada una de las imágenes son inferiores a las óptimas ya que solo una porción de los píxeles totales del detector se usa realmente para cada una de las imágenes.

En otros sistemas de la técnica anterior, elementos del sistema de lentes se desplazan a lo largo de la trayectoria óptica a una posiciónenla que una imagen de la escena es enfocada sobre toda la superficie del detector fijo y entonces se desplazan a lo largo de la trayectoria óptica a otra posición donde se enfoca ahora la otra imagen sobre toda la superficie del detector fijo. Se conoce también la utilización de dos detectores diferentes para captar una imagen de una escena con dos campos de visión diferentes. Evidentemente este último procedimiento puede proporcionar un sistema más voluminoso y más costoso.

Una pieza de interés de la técnica anterior está representada por la publicación US 2007/017993 A1.

Por lo tanto existe una necesidad de un sistema de captación de imágenes óptico, que reduzca el número de componentes ópticos y proporcione dos imágenes de una escena, teniendo cada una un campo de visión diferente, usando toda la superficie activa de un detector.

Sumario de la invención Según un aspecto de la presente invención, se proporciona por lo tanto un sistema de captación de imágenes óptico de doble campo de visión para obtener dos imágenes de una escena, teniendo cada imagen un campo de visión diferente. El sistema de captación de imágenes óptico de doble campo de visión incluye:

una lente focal doble frontal, teniendo la lente focal doble una zona central de distancia focal f1 que produce una imagen de campo de visión amplio en un primer plano focal y una zona periférica de distancia focal f2

superior a f1 que produce una imagen de campo de visión estrecho en un segundo plano focal; y

un detector para detectar y capturar la imagen de campo de visión amplio y la imagen de campo de visión estrecho, siendo el detector capaz de desplazarse a lo largo de una trayectoria óptica para posicionarse selectivamente en el primer plano focal o el segundo plano focal.

La lente focal doble frontal es preferiblemente de posición fija y de construcción unitaria, es decir, una lente en una sola pieza.

El sistema de captación de imágenes óptico de doble campo de visión puede incluir, además, un corrector de campo

para corregir aberraciones de campo de visión, estando el corrector de campo posicionado a lo largo de la trayectoria óptica entre la lente focal doble frontal y el detector. El corrector de campo incluye una lente sencilla para corregir aberraciones tanto para el campo de visión amplio como para el campo de visión estrecho, desplazándose el correcto de campo de lente sencilla en tándem con el detector. Según otra realización, el corrector de campo puede incluir más de una lente, estando cada lente adaptada para corregir aberraciones de campo de visión específico y estando posicionadas en consecuencia.

Se pueden usar pantallas, por ejemplo capotas o deflectores móviles, para bloquear la luz parásita.

Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para capturar dos imágenes de una escena, teniendo cada imagen un campo de visión diferente. El procedimiento incluye proporcionar un sistema de captación de imágenes de campo de visión doble como se ha descrito anteriormente en el presente documento, desplazar el detector al primer plano focal 18 y capturar la imagen WFOV, y desplazar el detector al segundo plano focal 20 y capturar la imagen NFOV. El procedimiento puede, además, incluir proporcionar pantallas y bloquear la luz parásita usando estas pantallas. El procedimiento puede incluir, además, realizar una corrección de desviación de ruido espacial.

Otras características y ventajas de la presente invención se entenderán mejor con la siguiente descripción con referencia a los dibujos anexos.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 es un diagrama esquemático de una lente focal doble frontal según una realización de la presente invención, que muestra una zona central de distancia focal f1 y una zona periférica de distancia focal f2. La figura 2 es un diagrama esquemático de trazado de rayos de un sistema de captación de imágenes óptico de campo de visión doble según una realización de la presente invención. La figura 3 es un diagrama esquemático de trazado de rayos de un sistema de captación de imágenes de campo de visión doble según otra realización de la presente invención. La figura 4 es un diagrama esquemático de trazado de rayos de un sistema de captación de imágenes óptico de campo de visión doble según otra realización de la presente invención, que muestra el uso de un deflector y capota para bloquear la luz parásita. La figura 5 es un diagrama esquemático de trazado de rayos de un sistema de captación de imágenes óptico de campo de visión doble según otra realización adicional de la presente invención.

Descripción de la invención Los aspectos de la presente invención se describirán más ampliamente en lo sucesivo con referencia a los dibujos anexos, figuras 1 a 5.

La presente invención se dirige a proporcionar un sistema de captación de imágenes óptico de campo de visión doble 10 que se puede usar para obtener dos imágenes de una escena observada: una imagen de una campo de visión amplio (WFOV) de la escena y otra imagen de un campo de visión estrecho (NFOV) de la escena con un aumento relativamente mayor.

Para producir estas dos imágenes, el sistema de captación de imágenes óptico de campo de visión doble 10 incluye una lente focal doble frontal y un detector, como se ilustra en la figura 2.

Una realización de la lente focal doble frontal 12 se muestra en la figura 1. Con referencia a las figuras 2 a 5, la luz que procede de la escena observada entra en la parte delantera del sistema de captación de imágenes óptico 10 e incide sobre la lente focal doble 12. La lente focal doble 12 es una lente convergente positiva que tiene una zona central 14 de distancia focal f1 que produce una imagen de campo de visión amplio de la escena en un primer plano focal 18 y una zona periférica 16 de distancia focal f2 superior a f1 que produce una... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de captación de imágenes óptico de doble campo de visión que comprende:

una lente focal doble, teniendo dicha lente un zona central de distancia focal f1 y una zona periférica de distancia focal f2, en la que f2 es superior a f1, en la que dicha zona central está adaptada para producir una imagen de campo de visión amplio y dicha zona periférica está adaptada para producir una imagen de campo de visión estrecho, estando dicha lente montada en un soporte; y un detector montado de manera móvil en dicho soporte, para detectar y capturar dos imágenes de campo de visión, estando dicho detector alineado con dicha lente a lo largo de un eje óptico común, siendo dicho detector axialmente móvil entre una primera posición que corresponde a dicha distancia focal f1 y una segunda posición que corresponde a dicha distancia focal f2; y un controlador para capturar imágenes de campo de visión amplio y estrecho producidas por dicha lente.

2. Un sistema de captación de imágenes según la reivindicación 1, en el que dicha lente es una lente de una sola pieza.

3. Un sistema de captación de imágenes según la reivindicación 1, en el que dicha lente está fabricada en dos porciones de lente que están combinadas entre sí.

4. Un sistema de captación de imágenes según la reivindicación 1, en el que dicha lente tiene una superficie exterior que tiene un radio de curvatura doble.

5. Un sistema de captación de imágenes según la reivindicación 1, en el que dicha lente tiene una superficie exterior que es asférica.

6. Un sistema de captación de imágenes según la reivindicación 1, en el que dicha lente tiene una superficie interior que está adaptada para corregir aberraciones ópticas.

7. Un sistema de captación de imágenes según la reivindicación 1, en el que dicha lente tiene una superficie exterior y una superficie interior, y en el que dicha superficie interior, o dicha superficie exterior o ambas está (n) provista (s) de un revestimiento anti reflectante.

8. Un sistema de captación de imágenes según la reivindicación 1, en el que dicha lente está fabricada en un material que es transparente a un intervalo de longitudes de onda de la luz de una escena observada.

9. Un sistema de captación de imágenes según la reivindicación 1, en el que dicho detector es un detector a base de fotones o un detector de tipo térmico.

10. Un sistema de captación de imágenes según la reivindicación 1, que comprende además, un corrector de campo situado entre dicha lente y dicho detector.

11. Un sistema de captación de imágenes según la reivindicación 1, en el que dicho sistema de captación de imágenes incluye, además, una pantalla para bloquear la luz parásita.

12. Un procedimiento para la captación de dos imágenes de una escena, una primera imagen que tiene un campo de visión amplio y una segunda imagen que tiene un campo de visión estrecho, que comprende:

proporcionar una lente de campo de visión doble que tiene una zona central de distancia focal f1 para producir una imagen de campo de visión amplio en un primer plano focal y una zona periférica de distancia focal f2 para producir una imagen de campo de visión estrecho en un segundo plano focal; proporcionar un detector móvil, estando dicho detector alineado con un eje óptico común con dicha lente de campo de visión doble, siendo dicho detector móvil entre dichas distancias focales f1 y f2; y un controlador para detectar y capturar dichas dos imágenes obtenidas en dichas distancias focales f1 y f2.