一种面向外向型三维静态数字场景构建的复眼照相机制造技术

本实用新型专利技术涉及数字化三维场景构建领域，提供一种面向外向型三维静态数字场景构建的复眼照相机，包括球型壳体，所述球型壳体上均布多个微型数字化照相机，所述多个微型数字化照相机均与单片机相连，所述单片机与无线发射/接收模块相连。本实用新型专利技术结构简单，使用方便，体积小，精度高，能够同时实现所在方位的聚焦和图像采集，形成全景视角，呈现显著的深度感官。

Compound eye camera for outward oriented three-dimensional static digital scene construction

The utility model relates to the field of construction of digital 3D scene, a construction for export-oriented 3D static scene digital binocular camera, including spherical shell, a plurality of miniature digital camera are distributed the ball shell, the plurality of miniature digital camera are connected with the MCU, the MCU and wireless transmitter / receiver module. The utility model has the advantages of simple structure, convenient use, small size and high precision, and can realize the focusing and the image acquisition of the position at the same time, form a panoramic view angle, and present a significant depth sense.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及数字化三维场景构建领域，具体的说是一种面向外向型三维静态数字场景构建的复眼照相机。
技术介绍
为了构建数字化三维场景，需要大规模地逐位采集实景数据。对于静态实景数据采集，目前的单孔径成像系统想要达到180°甚至360°范围内的成像需要多片透镜的组合来实现。对于静态实景数据采集，基础方案是将数字化单反照相机放置在固定于三脚架之上的照相云台，通过不断地按一定角度旋转照相云台，获取实景图像素材；为了帮助照相机调整取景角度，云台需要拥有垂直向360°和水平向360°等两个转向；照相机对于实景数据的采集，一般以30°~60°角为一帧；一个场景空间的完整采集，需要30~40帧照片，这种频繁的手工操作，导致采集效率较低，采集精度较差；拼接组合同一场景的相关照片，由于拍摄时间与拍摄状态不同，在场景制作时，边界数据的判读，时间较长、迭代频繁、极易出错，这导致后期制作的鲁棒性较低，三维数字场景的构建精度难以保证。静态实景数据采集的改进方案是，将多部数字化单反照相机捆绑在同一机架上集群使用，这导致了一次性投资数倍乃至数十倍增加；更麻烦的是，照相机组装工作量大、拍摄准备时间和拍摄收尾时间较长，而且每部照相机的拍摄角度无法精确设定；由于照相机本身的体积限制，一个机架上难以容纳10部以上的照相机，难以按采集精度和采集规范获得实景数据，这导致实景数据采集规模较小、拼接精度较低；如果要捆绑更多的照相机，则机架体积和质量过大，且无法便携操作，许多作业场合难以使用；由于每台照相机是将采集到的数据存储到自身携带的内存卡中，在后期制作前，必须将各照相机采集到的照片数据逐一手工配对，消耗大量的人力和时间，制作效率进一步拉低。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术中的不足之处，提供一种面向外向型三维静态数字场景构建的复眼照相机，其结构简单，使用方便，体积小，精度高，能够同时实现所在方位的聚焦和图像采集，形成全景视角，呈现显著的深度感官。本技术的目的是通过如下技术措施来实现的：一种面向外向型三维静态数字场景构建的复眼照相机，包括球型壳体，所述球型壳体上均布多个微型数字化照相机，所述多个微型数字化照相机均与单片机相连，所述单片机与无线发射/接收模块相连。进一步的具体结构是，在所述球型壳体的过球心的水平圆面a上，按照30°进行位置等分，每一位置设置一个微型数字化照相机，计12个镜头；在水平圆面a上、下各45°处的水平圆面b和c上，按照30°进行位置等分，每一位置设置一个微型数字化照相机，各计12个镜头；在过球心的垂直圆面d的顶部和底部各设置一个微型数字化照相机，计2个镜头；共计38个镜头。用一个单片机统一控制球型壳体上的38个微型数字化照相机，各微型数字化照相机采集到的数据进行统一的数据编码和数据库存放，采用无线方式进行拍摄操作和数据对外传输。本技术与现有技术相比具有以下优点：1.构建了一款由多个子眼组成的复眼照相机，不需要旋转操作，能够在同一时刻断面一次性获取完整有序的三维空间静态实景图像素材；2.由多个子眼通道，实现了由一点向外进行水平向360°和垂直向360°的外向型三维空间静态实景图像采集；3.多个通道子眼镜头由同一个单片机统一控制、无线操作，其数据统一编码、有序存放、无线传输，实现了三维静态实景素材的全视野空间高速采集；4.由于实现了结构小型化、操作和传输无线化、拍摄自动化，因而可以实时化、快捷化、便携化或无人值守化地采集三维空间静态实景图像素材；5.使得外向型三维静态实景空间图像素材采集、存储和管理的作业效率得到极大地提高，人力、物力和财力得到地极大节省。附图说明图1为本技术实施例的立体结构示意图。图2为本技术实施例中a面示意图。图3为本技术实施例中b面示意图。图4为本技术实施例中c面示意图。图5为本技术实施例中d面示意图。其中： 1. 球型壳体，2. 微型数字化照相机。具体实施方式本技术基于多孔成像原理，设计出一款具有多个子眼镜头即微型数字化照相机的复眼照相机，子眼镜头阵列分布在球型壳体上，每个子眼只是三维场景图像的一部分，全部子眼采集的图像通过软件进行图像镶嵌整合，才能成为一幅完整的静态三维场景图像；可以在水平向360°和垂直向360°的全域空间的同一时刻断面采集静态三维实景图像素材。下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1、2、3所示，本实施例提供一种面向外向型三维静态数字场景构建的复眼照相机，包括球型壳体1，在所述球型壳体1的过球心的水平圆面a上，按照30°进行位置等分，每一位置设置一个微型数字化照相机2，计12个镜头；在水平圆面a上、下各45°处的水平圆面b和c上，按照30°进行位置等分，每一位置设置一个微型数字化照相机2，各计12个镜头；在过球心的垂直圆面d的顶部和底部各设置一个微型数字化照相机2，计2个镜头；共计38个镜头。38个微型数字化照相机2均与单片机相连，所述单片机与无线发射/接收模块相连。在上述实施例中，单片机选用stm32f103zet6。使用时，用一个单片机统一控制球型壳体1上的38个微型数字化照相机2，各微型数字化照相机2采集到的数据进行统一的数据编码和数据库存放，采用无线方式进行拍摄操作和数据对外传输。本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向外向型三维静态数字场景构建的复眼照相机，其特征是：包括球型壳体，所述球型壳体上均布多个微型数字化照相机，所述多个微型数字化照相机均与单片机相连，所述单片机与无线发射/接收模块相连。

【技术特征摘要】
1.一种面向外向型三维静态数字场景构建的复眼照相机，其特征是：包括球型壳体，所述球型壳体上均布多个微型数字化照相机，所述多个微型数字化照相机均与单片机相连，所述单片机与无线发射/接收模块相连。2.根据权利要求1所述的面向外向型三维静态数字场景构建的复眼照相机，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王汉熙，赵杭，胡佳文，郑晓钧，张艺钟，张进，易茂祥，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42