用于从待取像的目标物生成图像信息的装置及方法制造方法及图纸

技术编号:13796821 阅读:92 留言:0更新日期:2016-10-06 16:42
本发明专利技术涉及一种从待取像的目标物生成图像信息的装置,具体来说,所述装置用于二维地重现所述目标物而使其具有3D外观或雕塑效果,所述装置包括图像捕捉装置和照明装置,所述图像捕捉装置通过使用检视光路扫描所述目标物以生成二维图像信息,所述照明装置用于使用照明光路来照明所述目标物;所述图像捕捉装置和所述照明装置以使得所述检视光路和所述照明光路同步在所述目标物上移动的方式耦合在一起;所述图像捕捉装置设计成一个接一个地扫描所述目标物的子区域,优选地以可预限定重迭进行扫描;所述照明装置包括反射器,所述反射器包括优选为漫反射的反射表面;以及此反射表面被设置成在进行扫描期间,所述子区域被所述照亮的反射表面间接照明。本发明专利技术还涉及一种相应的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于从待取像的目标物生成图像信息的装置,具体来说,所述装置用于二维地重现所述目标物而使其具有3D外观,或更具体来说,使其具有雕塑效果。此外,本专利技术涉及用于从待取像的目标物生成图像信息的方法,具体来说,所述方法用于二维地重现所述目标物而使其具有3D外观,或更具体来说,使其具有雕塑效果。技术背景上述类型的装置和方法是该
中所熟知的并在许多实施例和变体中出现。例如在装饰工业中已有人尝试使用二维扫描摄像利用结构被照明时所投下的阴影来将尽可能真实地描绘形状和和表面结构,以在二维表现的背景下使表面结构具有立体观感。然而,根据这种方法捕捉表面结构是非常困难且耗时的。尤其是,为整个目标物布光,或更具体来说,照明整个目标物,以使目标物的整个表面被清晰地照明以便以最佳的方式来扫描所述目标物是一个难题。
技术实现思路
因此,本专利技术的目标在于设计和进一步研发如在本文的现有技术部分所述类型的装置和方法,以从待取像的目标物生成图像信息,以尽可能真实地重现原始目标物,以及具体来说,用二维的方式表现,而使所述图像信息具有立体观感,或更具体来说具有雕塑效果,在这情况下可以有效率地生成具有简单的设计特征的二维图像信息。根据本专利技术,通过权利要求1中所述的特征来实现上述目的。权利要求1公开了用于从待取像的目标物生成图像信息的装置,具体来说,所述装置用于二维地重现所述目标物,而使其具有3D外观,或更具体来说,使其具有雕塑效果,所
述装置包括图像捕捉装置和照明装置,所述图像捕捉装置用于通过使用检视光路扫描所述目标物来生成二维图像信息,所述照明装置用于使用照明光路来照明所述目标物,所述图像捕捉装置和所述照明装置以使得所述检视光路和所述照明光路同步在所述目标物上移动的方式耦合在一起,所述图像捕捉装置设计成一个接一个地扫描所述目标物的子区域,优选地以可预限定重迭进行扫描,所述照明装置设有反射器,所述反射器包括优选为大致上漫反射的反射表面,该反射表面被设置成当进行扫描时,所述子区域被所述聚光反射表面间接照明。此外,通过专利权利要求20中所述的特征来实现上述目的,权利要求20公开了一种从待取像的目标物生成图像信息的方法,具体来说,所述方法用于二维地重现所述目标物,而使其具有3D外观,或更具体来说,使其具有雕塑效果,其中为了扫描所述目标物,图像捕捉装置的检视光路和照明装置的照明光路同步在所述目标物上移动,所述图像捕捉装置一个接一个地扫描所述目标物的子区域,优选地以可预限定重迭进行扫描,已被扫描的子区域被组合为组合图像,所述照明装置设有反射器,所述反射器包括优选为大致上漫反射的反射表面,当进行扫描时,所述子区域被所述聚光反射表面间接照明。首先,专利技术人创造性地意识到,如果能够实现尽可能均匀地照明待扫描的目标物的整个表面,这对于生成尽可能逼真的图像信息是非常有利的。为了这个目的,提供了用于生成二维图像信息的图像捕捉装置和用于照明所述目标物的照明装置。根据本专利技术,所述图像捕捉装置和所述照明装置互相耦合,以使得用于扫描所述目标物的所述检视光路和用于照明所述目标物的所述照明光路同步地在所述目标物上移动,并因此联合地且同时地在所述目标物上移动,特别是,同时维持所述光路的定向。在这种情况下,所述图像捕捉装置设计成使用所述检视光路一个接一个地扫描所述目标物的子区域,优选地以可预限定重迭进行扫描。也就是说,所述图像捕捉装置依次扫描目标物的另一个子区域,或者更具体来说,扫描目标物的下一个子区域。已被扫描的个别的子区域可被组合形成完整的扫描图,并从而形成作为待取像的目标物的组合图像的二维重现。因此,当扫描所述目标物时,由于待扫描的子区域的光强度的分布可被调节一次,并随后通过所述检视光路和所述照明光路的同步耦合来使该分布在所述目标物的整个扫描中维持,因此每个子区域可以完全相同的照明和检视方式处理。此外,根据本专利技术的所述照明装置包括反射器,所述反射器具有反射表面,
所述反射表面优选为漫反射,其中所述反射表面被设置成被光照明并且间接地照明对应的待扫描的子区域。由于待扫描的子区域通过大致上漫反射的聚光反射表面被间接照明,离散的光源不会出现在反射性的目标物的表面上。例如,当照明高反射性的金首饰时,将不会看见个别的光源,反而仅可看见漫反射壁。此外,应注意的是在这种情况下,用语“漫反射”定义为绝对漫反射或类似的意思。因此,本专利技术的用于从待取像的目标物生成图像信息的装置和方法使得能够有效率地生成具有简单设计特征的原始目标物的二维图像,以致于所述重现的逼真程度很高,即具有3D外观。在本文中,用语“目标物”定义为一般的几何、三维结构。在这种情况下,目标物可表示一个或多个表面、一个或多个物体和/或空间。在本文中唯一重要的一点是目标物由可被扫描的表面限定。这些表面可以是平的、曲的、具有结构的、不透明的、透明的,或可以设计为其他任何形式。在此,应注意的是,“待扫描的目标物的子区域”可以理解为待扫描的目标物的部分表面,在这种情况下,所述部分表面可由于其曲率或结构而具有空间的延伸/构造,或更具体地说,三维的延伸/构造。以一种有利的方式,可将所述图像捕捉装置和/或所述图像捕捉装置的所述检视光路的至少一部分设置在所述反射器内,优选地设置在所述反射器的中心或者中部。这样,可以从各个方向全面照明待扫描的目标物的子区域。以另一种有利的方式,所述图像捕捉装置的检视光路可设计成相对于所述目标物的平面可倾斜或已倾斜。因此,所述图像捕捉装置的检视光路允许从一个角度扫描所述目标物。与此同时,可以想到,可将所述图像捕捉装置的至少一部分设置或定向在所述反射器内,以使得可以从一个角度扫描待扫描的目标物的各个子区域。所述图像捕捉装置可专门设计成使得所述检视光路可从相对于所述目标物的平面垂直的定向倾斜至倾斜的定向,然后被固定。与此同时,所述检视光路仍有利地维持垂直于所述装置的扫描方向,或更具体地说,垂直于所述图像捕捉装置的扫描方向。因此,对所述目标物的各个子区域的倾斜扫描允许额外使用扫描传感器的侧向传感器表面以测量高度,或更具体地说,测量高度信息。因此,待扫描的目标物可以有利的方式垂直拉伸,并由于二维重现中的几何变形而显得比垂直扫描更为逼真。此外,可想到的是所述反射器至少部分地围绕或包围图像捕捉装置和/或所
述图像捕捉装置的检视光路。这种设置使得可以对待扫描的子区域进行特别可变的和全面的照明,或更具体地说,进行聚光照明。以一种更有利的方式,所述反射器的反射表面的三维截面可具有基本上向待取像的目标物的待扫描子区域的方向凸出的曲面。因此,用光照射所述反射表面,优选地用设置在所述反射表面下方的光源照射所述反射表面,可以实现反射到待扫描子区域上的光强度的特别适当的分布。反射表面的所述凸出曲面使射向所述反射表面的光束向上偏转。由于所述凸出曲面,从所提供的光源延伸到所述反射表面的立体角在所述反射表面上的照明面积越往下而变得越来越小,这使得所述反射表面越往下越亮,从而最终达到所述反射表面上的最大光强度。然后,所述立体角在所述反射表面上的照明面积转而变大,从而所述反射表面转而变暗。以另一种有利的方式,反射表面的曲面可设计成至少部分为圆的,椭圆的和/或直的。因此,通过选择所述反射表面本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种从待取像的目标物生成图像信息的装置,具体来说,所述装置用于二维地重现所述目标物而使其具有3D外观,或更具体来说,使其具有雕塑效果,所述装置包括:图像捕捉装置,所述图像捕捉装置用于通过使用检视光路扫描所述目标物来生成二维图像信息,以及照明装置,所述照明装置用于使用照明光路来照明所述目标物,其中所述图像捕捉装置和所述照明装置以使得所述检视光路和所述照明光路同步在所述目标物上移动的方式耦合在一起,其中所述图像捕捉装置设计成一个接一个地扫描所述目标物的子区域,优选地以可预限定重迭进行扫描,其中所述照明装置设有反射器,所述反射器包括优选为漫反射的反射表面,以及其中所述反射表面被设置成当进行扫描时,所述子区域被所述聚光反射表面间接照明。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.13 DE 102014202679.21.一种从待取像的目标物生成图像信息的装置,具体来说,所述装置用于二维地重现所述目标物而使其具有3D外观,或更具体来说,使其具有雕塑效果,所述装置包括:图像捕捉装置,所述图像捕捉装置用于通过使用检视光路扫描所述目标物来生成二维图像信息,以及照明装置,所述照明装置用于使用照明光路来照明所述目标物,其中所述图像捕捉装置和所述照明装置以使得所述检视光路和所述照明光路同步在所述目标物上移动的方式耦合在一起,其中所述图像捕捉装置设计成一个接一个地扫描所述目标物的子区域,优选地以可预限定重迭进行扫描,其中所述照明装置设有反射器,所述反射器包括优选为漫反射的反射表面,以及其中所述反射表面被设置成当进行扫描时,所述子区域被所述聚光反射表面间接照明。2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述图像捕捉装置和/或其检视光路至少部分地放置在所述反射器内。3.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述图像捕捉装置的所述检视光路相对于所述目标物平面设计成可倾斜的或已倾斜的。4.如权利要求1至3中的任一项所述的装置,其特征在于,所述反射器围绕或包围所述图像捕捉装置和/或所述图像捕捉装置的所述检视光路的至少一部分。5.如权利要求1至4中的任一项所述的装置,其特征在于,所述反射表面具有基本上向待扫描的子区域的方向凸出的曲面。6.如权利要求1至5中的任一项所述的装置,其特征在于,所述反射表面的所述曲面设计成至少部分为圆的、椭圆的和/或直的。7.如权利要求1至6中的任一项所述的装置,其特征在于,所述反射器设计成其横截面被挤出成圆的、椭圆的和/或直线的形状。8.如权利要求1至7中的任一项所述的装置,其特征在于,所述反射器设计成具有旋转表面的旋转体的形式,其中所述反射器的所述反射表面具有基本上向所述待扫描的子区域的方向凸出的曲面以作为所述旋转表面的界限。9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述图像捕捉装置的所述光学轴线形成所述旋转体的旋转轴线,特别是当所述检视光路垂直于所述目标物的平面时。10.如权利要求1至9中的任一项所述的装置,其特征在于,所述照明装置包括具有一个或多个光源的照明头,所述光源特别是LED,其中所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员:H·许默勒
申请(专利权)人:维尔特格拉菲斯克博士技术有限两合公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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