[實用新型]重光照基圖像采集裝置

無效

• 申請號: 200920067344.9
• 申請日: 2009-01-22
• 公開（公告）號: CN201335934Y
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 楊旭波;肖雙九;陳一帆;丁曉東
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G03B17/54
• 分類號: G03B17/54;G06K9/46;G06K9/00;H04N5/222
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本實用新型涉及一種圖像采集技術領域的裝置，具體地說，涉及的是一種重光照基圖像采集裝置。

背景技術

目前，由于重光照算法的多樣性，對于采集重光照基圖像裝置的設計種類繁多。有針對遠域光重光照采集基圖像的裝置，如Debevec在《Acquiring?theReflectance?Field?of?a?Human?Face》中采用的采集裝置；有針對近域光重光照采集基圖像的裝置，如《Relighting?with?4D?Incident?Light?Fields》中采用的基圖像采集裝置。他們各有各的設計特點，能夠很好的采集相關算法所需要的基圖像，但是由于實現的方式各不相同，不能實現功能的相互兼容，同時，這些裝置支持的光源、攝像機視點的自由度相當有限，不能滿足在自由度維數上的擴展。這樣一種基圖像采集裝置就不能夠滿足重光照領域不同研究方向的需求。

經對現有技術的文獻檢索發現，Vincent?Masselus等在2003年SIGGRAPH上發表的“Relighting?with?4D?Incident?Light?Fields”(《4維入射光場重光照》，該文中提出了針對近域光重光照采集基圖像的裝置設計方案，其不足在于：1、該采集裝置不能夠通過程序自動控制物體托盤的旋轉；2、該采集裝置不能調節光源到物體之間的距離；3、該采集裝置不能夠自動控制攝像機的位置，只能每次通過人為的擺放攝像機來變換攝像機位置。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有技術的不足，提供一種重光照基圖像采集裝置，能夠克服現有重光照基圖像采集儀器光源、視點自由度少，同一個儀器不能用于不同重光照算法的不足。

本實用新型是通過以下技術方案實現的，本實用新型包括物體托盤、攝像頭滑動軌道、攝像頭固定架、投影儀或光源固定器、投影儀支架、投影儀滑動器、儀器臺、滑動支撐桿、物體托盤集攝像機滑道轉動軸，其中：物體托盤和攝像頭滑動軌道通過物體托盤及攝像機滑道轉動軸固定于儀器臺的中心，攝像頭固定架固定于攝像頭滑動軌道，投影儀或光源固定器的兩側通過投影儀滑動器平行固定于投影儀支架的兩邊并且可以前后滑動，通過投影儀滑動器上的可調節螺絲來固定位置。投影儀支架固定于儀器臺的兩側，并且保證物體托盤及攝像機滑道轉動軸在其兩個固定點連線的中點，投影儀支架用滑動支撐桿支撐于儀器臺上，通過調節滑動支撐桿可以控制投影儀支架與水平面所成角度。

所述投影儀支架可以繞軸旋轉，控制投影儀入射光線與水平面的夾角，夾角可以是0-90度，實現光源入射角度的控制。投影儀在投影儀支架上可以控制前后滑動，以達到調節光源與物體的距離。

所述物體托盤在投影儀支架軸線的中點，物體托盤可以用程序控制旋轉，物體放于物體托盤上。

所述攝像頭滑動軌道與物體托盤同軸，攝像頭固定架固定于攝像頭滑動軌道，通過可拆卸螺絲固定，攝像頭固定架始終垂直于攝像頭滑動軌道的切線，指向物體托盤中心，攝像頭滑動軌道成1/4圓弧，攝像頭固定架可在攝像頭滑動軌道上滑動，調節攝像頭的拍攝角度，可使拍攝角度與水平面成0-90度。整個攝像頭滑動軌道可以通過程序控制繞軸旋轉，通過兩個同軸電機控制，可以與物體托盤相互獨立旋轉，也能同時旋轉。當攝像頭與物體托盤同時旋轉時，則物體與入射光線的角度變化。當物體托盤不轉，攝像頭支架旋轉時，則是視點角度變化的情況。

遠域光重光照將光源發出的所有光線視為平行且屬性一致的光線，而近域光重光照則認為同一光源發出的光線的方向是不同的，光線的強度、色彩等性質都不相同，光源會產生特殊紋理。為了能夠模擬遠域光源均勻的光照性質，又同時可用于獲得近域光源不同光線的具體性質，本實用新型選自投影儀作為基圖像采集的光源。當投影儀屏幕設置為全百時，可將投影儀光源視為遠域光源，而當控制投影儀的像素點，使得每次只投射幾個像素點組成的像素點塊時，就能模擬光源的每根出射光線，這時，投影儀就是一個近域光源。

本實用新型的有益效果是，最大限度的擴展了視點和光源自由度的維數，同時也能夠用同時運用于遠域光重光照和近域光重光照的算法。儀器最大限度的自動化，方便了采集基圖像的步驟，為研究各種重光照算法提供了一個通用的平臺。

附圖說明

圖1為本實用新型重光照基圖像采集裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施例作詳細說明：本實施例在以本實用新型技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。