[發明專利]立體圖形采集裝置及方法

在審

• 申請號: 201710137364.8
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN107065426A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 曾崇;張凌
• 申請（專利權）人: 龍巖學院
• 主分類號: G03B35/18
• 分類號: G03B35/18
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司35203
• 代理人: 朱凌

技術領域

本發明涉及三維成像技術領域，特別涉及一種立體圖形采集裝置及方法。

背景技術

傳統相機只能記錄三維場景在二維平面的投影，是一種2D的成像裝置。隨著3D影音、VR/AR、3D打印等行業的發展，市場對立體成像技術的需求也日益增加，能夠記錄完整三維立體場景的裝置必將擁有廣闊的發展空間。

為了記錄一個完整的三維場景，就需要記錄該場景不同角度的圖像，再通過圖像處理重建出該場景的三維模型。目前常見的方案有包括相機陣列成像和移動相機成像。

相機陣列成像是指，在立體空間里，圍繞著目標物體架設多部相機，通過相機陣列采集多幅不同視角的圖像；

移動相機成像是指，只采用一臺相機，讓相機圍繞著目標物體體旋轉，記錄下不同角度的圖像，或者固定相機的位置，將目標物體體放在旋轉臺上，通過物體的旋轉，用相機記錄下不同角度的圖像。

相機陣列成像的方案成本高昂，需要占用較大的拍攝場地，移動相機方案則需引入了機械移動技術，影響成像質量。

本發明旨在提出一種價格低廉、結構穩定的立體圖像采集裝置及方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種立體圖形采集裝置及方法，其借助多面反射體及反射鏡陣列可快速、準確地采集目標物立體圖像，還具有結構穩定，成本低的特點。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

立體圖形采集裝置，包括相機、多面反射體、反射鏡陣列及支撐框架；

所述相機固定在支撐框架頂部，支撐框架底部用于放置目標物體；所述多面反射體固定在支撐框架中間，且多面反射體位于相機正下方及目標物體上方；所述反射鏡陣列含環繞在多面反射體周圍的若干塊反射鏡且各反射鏡均固定在支撐框架上；多面反射體的各反射面均為相機可照射到的傾斜面，且各反射面與反射鏡陣列中的反射鏡一一對應，反射面與其對應的反射鏡處于同一個豎直平面內；

所述反射鏡陣列的環繞范圍大于其下方的目標物體，以使各反射鏡能夠將目標物體各視角的光線分別反射至與其對應的多面反射體的各反射面。

所述支撐框架為豎向設置的長方體框架。

所述多面反射體至少具有5個反射面，且每個反射面傾斜角度相同，所述反射鏡陣列由5片以上的反射鏡組成。

所述多面反射體呈六棱錐型，該六棱錐型的多面反射體頂部的錐尖部被削去。

所述相機、多面反射體及反射鏡陣列具有同一條中心線。

所述反射鏡陣列的所有反射鏡以同樣的傾斜角度環繞固定在多面反射體周圍。

上述立體圖形采集裝置的圖像采集方法，包括由反射鏡陣列的各反射鏡將目標物體的各視角光線反射至多面反射體的各反射面，相機從各反射面采集到目標物體的各視角圖像，最后采用圖像合成算法將各所有視角圖像合成為完整的目標物體三維圖像。

采用上述方案后，本發明有益效果在于：本發明借助一多面反射體及反射鏡陣列將待采集圖像的目標物體分割為若干個圖像，再由一個相機獲取分割的圖像，實現圖像和準確地快速采集，兼具了結構穩定、成本地的特點；

另外，本發明將相機和反射結構（多面反射體及反射鏡陣列）置于目標物體體上方，不占用目標物體體所在水平空間，通過分割相機成像面的方法，使目標物體體不同方向的圖像同時成像在相機的圖像傳感器上，可以用于運動場景的立體拍攝。

以下結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明多面反射體的立體結構示意圖；

圖3是本發明多面反射體的俯視圖；

圖4是本發明反射鏡陣列的俯視圖；

圖5是本發明的成像原理圖；

圖6是本發明相機采集到的目標物體圖像。

標號說明

相機100，多面反射體200，反射鏡陣列300，目標物體400，支撐框架500。

具體實施方式

如圖1所示，本發明揭示的立體圖形采集裝置，包括包括相機100、多面反射體200、反射鏡陣列300及支撐框架500；