CN108616743B - 用于生成3d模型的成像装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于生成3D模型的成像装置及方法，所述成像装置包括一支撑部、一底面以及至少2个3D摄像机，所述至少2个3D摄像机沿一预设轨迹线设置在所述支撑部上，所述预设轨迹线在底面上的投影为圆，任意两个所述3D摄像机到底面的距离只差大于零，每一3D摄像机的拍摄方向与所述底面平行且拍摄方向为从所述3D摄像机到垂线上的点，所述垂线为通过所述圆的圆心且与所述底面垂直的直线。本发明的用于生成3D模型的成像装置及方法抗干扰能力更强，能够生成更加清晰3D模型，获取的3D影像方便处理器计算，节省处理器的运算资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于生成3D模型的成像装置及方法。
背景技术
3D摄像机，利用的是3D镜头制造的摄像机，通常具有两个摄像镜头以上，间距与人眼间距相近，能够拍摄出类似人眼所见的针对同一场景的不同图像。全息3D具有圆盘5镜头以上，通过圆点光栅成像或蔆形光栅全息成像可全方位观看同一图像，可如亲临其境。
第一台3D摄像机迄今3D革命全部围绕好莱坞重磅大片和重大体育赛事展开。随着3D摄像机的问世，这项技术距离家庭用户又近了一步。在这款摄像机推出以后，我们今后就可以用3D镜头捕捉人生每一个难忘瞬间，比如孩子迈出的第一步，大学毕业庆典等。
3D摄像机通常有两个以上镜头。3D摄像机本身的功能就像人脑一样，可以将两个镜头图像融合在一起，变成一个3D图像。这些图像可以在3D电视上播放，观众佩戴所谓的主动式快门眼镜即可观看，也可通过裸眼3D显示设备直接观看。3D快门式眼镜能够以每秒60次的速度令左右眼镜的镜片快速交错开关。这意味着每只眼睛看到的是同一场景的稍显不同的画面，所以大脑会由此以为其是在欣赏以3D呈现的单张照片。
现有的3D摄像机经常会出现失真现象，影像不够清晰。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中3D影像拍摄终端抗干扰能力弱，容易出现失真的缺陷，提供一种抗干扰能力更强，能够生成更加清晰3D模型，节省处理器的运算资源的用于生成3D模型的成像装置及方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种用于生成3D模型的成像装置，其特点在于，所述成像装置包括一支撑部、一底面以及至少2个3D摄像机，所述至少2个3D摄像机沿一预设轨迹线设置在所述支撑部上，所述预设轨迹线在底面上的投影为圆，任意两个所述3D摄像机到底面的距离只差大于零，每一3D摄像机的拍摄方向与所述底面平行且拍摄方向为从所述3D摄像机到垂线上的点，所述垂线为通过所述圆的圆心且与所述底面垂直的直线。
较佳地，所述预设轨迹线为圆柱螺旋线，所述3D摄像机均匀设置在所述圆柱螺旋线上。
较佳地，所述预设轨迹线为两条圆柱螺旋线，两条圆柱螺旋线的起点均设于所述底面上且两条圆柱螺旋线的导程相同。
较佳地，所述预设轨迹线为三条圆柱螺旋线，三条圆柱螺旋线的起点均设于所述底面上且三条圆柱螺旋线的导程相同。
较佳地，成像装置还包括一处理端，
所述3D摄像机用于将同一时刻的全部3D影像发送至所述处理端；
所述处理端用于拼接全部3D影像以生成一3D模型。
较佳地，对于相邻的两个3D摄像机拍摄的3D影像，所述处理端用于识别两个相邻3D影像上的特征点，并将两个相邻3D影像通过相同特征点重合的方式缝合。
较佳地，对于一3D摄像机获取的目标3D影像，所述处理端用于在所述3D摄像机拍摄的3D影像中选取一特征点并获取所述特征点到所述垂线的距离及目标夹角；
然后通过所述预设轨迹线的导程以及3D摄像机的间距获取所述3D摄像机的相邻3D摄像机拍摄的3D影像中所述特征点的位置，将所述3D摄像机拍摄的3D影像与相邻3D摄像机拍摄的3D影像通过所述特征点缝合，其中，所述目标夹角为特征点到垂线投影点的连线与3D摄像机和所述轴线所在平面的夹角。
本发明还提供一种用于生成3D模型的成像方法，其特点在于，所述成像方法通过如上所述的成像装置生成3D模型。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：本发明的用于生成3D模型的成像装置及方法抗干扰能力更强，能够生成更加清晰3D模型，获取的3D影像方便处理器计算，节省处理器的运算资源。
附图说明
图1为本发明实施例1的成像装置的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
参见图1，本实施例提供一种用于生成3D模型的成像装置，所述成像装置包括一支撑部、一底面11以及4个3D摄像机12。
所述4个3D摄像机沿一预设轨迹线设置在所述支撑部上，所述预设轨迹线在底面上的投影为圆。
任意两个所述3D摄像机到底面的距离只差大于零，每一3D摄像机的拍摄方向与所述底面平行且拍摄方向为从所述3D摄像机到垂线上的点，所述垂线为通过所述圆的圆心且与所述底面垂直的直线。
具体地，本实施例的所述预设轨迹线为圆柱螺旋线，所述3D摄像机均匀设置在所述圆柱螺旋线上。
4个3D摄像机在所述预设轨迹线上均匀分布。
由于相对的3D摄像机在成像时会产生相互干扰，使3D影像失真，本实施例利用圆柱螺旋线的结构进行3D摄像机的分布，不仅能够解决干扰的问题，还能够利用导程计算出重合位置，从而方便3D影像的拼接。
本实施例中所述预设轨迹线为一条虚拟的线，所述成像装置包括一个底盘，所述底盘所在平面为底面，底盘为一圆形底盘，底盘的边缘依次设有4个支撑柱13，所述支撑柱是支撑部。所述支撑柱的高度根据圆柱螺旋线的导程计算，四个支撑柱均匀分布。
所述支撑柱的顶端均设有一个3D摄像机。
成像装置还包括一处理端。
所述3D摄像机用于将同一时刻的全部3D影像发送至所述处理端。
所述处理端用于拼接全部3D影像以生成一3D模型。
对于相邻的两个3D摄像机拍摄的3D影像，所述处理端用于识别两个相邻3D影像上的特征点，并将两个相邻3D影像通过相同特征点重合的方式缝合。
利用上述成像装置，本实施例还提供一种成像方法，包括：
所述3D摄像机将同一时刻的全部3D影像发送至所述处理端。
所述处理端拼接全部3D影像以生成一3D模型，对于相邻的两个3D摄像机拍摄的3D影像，所述处理端通过识别两个相邻3D影像上的特征点，将两个相邻3D影像通过相同特征点重合的方式缝合。
本实施例的用于生成3D模型的成像装置及方法抗干扰能力更强，能够生成更加清晰3D模型，获取的3D影像方便处理器计算，节省处理器的运算资源。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：
对于一3D摄像机获取的目标3D影像，所述处理端用于在所述3D摄像机拍摄的3D影像中选取一特征点并获取所述特征点到所述垂线的距离及目标夹角；
然后通过所述预设轨迹线的导程以及3D摄像机的间距获取所述3D摄像机的相邻3D摄像机拍摄的3D影像中所述特征点的位置，将所述3D摄像机拍摄的3D影像与相邻3D摄像机拍摄的3D影像通过所述特征点缝合，其中，所述目标夹角为特征点到垂线投影点的连线与3D摄像机和所述轴线所在平面的夹角。
本实施例不需要识别特征点，直接选取特征点能够大大降低运算资源并且能够提高拼接的准确度，防止图像失真。
利用上述成像装置，本实施例还提供一种成像方法，包括：
对于一3D摄像机获取的目标3D影像，所述处理端在所述3D摄像机拍摄的3D影像中选取一特征点并获取所述特征点到所述垂线的距离及目标夹角；
然后通过所述预设轨迹线的导程以及3D摄像机的间距获取所述3D摄像机的相邻3D摄像机拍摄的3D影像中所述特征点的位置，将所述3D摄像机拍摄的3D影像与相邻3D摄像机拍摄的3D影像通过所述特征点缝合，其中，所述目标夹角为特征点到垂线投影点的连线与3D摄像机和所述轴线所在平面的夹角。
本实施例的用于生成3D模型的成像装置及方法抗干扰能力更强，能够生成更加清晰3D模型，获取的3D影像方便处理器计算，节省处理器的运算资源。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：
所述预设轨迹为两条圆柱螺旋线，两条圆柱螺旋线的起点均设于所述底面上且两条圆柱螺旋线的导程相同。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：
所述预设轨迹为三条圆柱螺旋线，三条圆柱螺旋线的起点均设于所述底面上且三条圆柱螺旋线的导程相同。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于生成3D模型的成像装置，其特征在于，所述成像装置包括一支撑部、一底面以及至少2个3D摄像机，所述至少2个3D摄像机沿一预设轨迹线设置在所述支撑部上，所述预设轨迹线在底面上的投影为圆，任意两个所述3D摄像机到底面的距离之差大于零，每一3D摄像机的拍摄方向与所述底面平行且拍摄方向为从所述3D摄像机到垂线上的点，所述垂线为通过所述圆的圆心且与所述底面垂直的直线；
成像装置还包括一处理端，
所述3D摄像机用于将同一时刻的全部3D影像发送至所述处理端；
所述处理端用于拼接全部3D影像以生成一3D模型；
对于一3D摄像机获取的目标3D影像，所述处理端用于在所述3D摄像机拍摄的3D影像中选取一特征点并获取所述特征点到所述垂线的距离及目标夹角；
然后通过所述预设轨迹线的导程以及3D摄像机的间距获取所述3D摄像机的相邻3D摄像机拍摄的3D影像中所述特征点的位置，将所述3D摄像机拍摄的3D影像与相邻3D摄像机拍摄的3D影像通过所述特征点缝合，其中，所述目标夹角为特征点到垂线投影点的连线与3D摄像机和所述垂 线所在平面的夹角。
2.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述预设轨迹线为圆柱螺旋线，所述3D摄像机均匀设置在所述圆柱螺旋线上。
3.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述预设轨迹线为两条圆柱螺旋线，两条圆柱螺旋线的起点均设于所述底面上且两条圆柱螺旋线的导程相同。
4.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述预设轨迹线为三条圆柱螺旋线，三条圆柱螺旋线的起点均设于所述底面上且三条圆柱螺旋线的导程相同。
5.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，
对于相邻的两个3D摄像机拍摄的3D影像，所述处理端用于识别两个相邻3D影像上的特征点，并将两个相邻3D影像通过相同特征点重合的方式缝合。
6.一种用于生成3D模型的成像方法，其特征在于，所述成像方法通过如权利要求1至5中任意一项所述的成像装置生成3D模型。
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