一种基于阵列摄像组件的三维立体摄像装置制造方法及图纸

技术编号:17977910 阅读:24 留言:0更新日期:2018-05-16 18:29
本实用新型专利技术公开了一种基于阵列摄像组件的三维立体摄像装置,可通过第一点光源(301)、第二点光源(302)、第三点光源(303)、阵列摄像组件(1)、光度立体处理器(5)和色彩纹理处理器(6),实现利用光度立体视觉原理对目标对象进行三维重建,并生成包含色彩信息和亮度信息的三维立体图像。本实用新型专利技术还可通过阵列摄像组件(1)、可见光摄像组件(7)和双目视觉处理器(8),实现利用双目立体视觉原理对目标对象进行三维重建,并生成包含色彩信息和深度信息的三维立体图像。本实用新型专利技术还可通过图像合成器(13),对上述两种三维立体图像进行合成处理,生成包含色彩信息、亮度信息和深度信息的三维立体图像。

A three dimensional stereo camera device based on array camera assembly

The utility model discloses a three-dimensional stereoscopic camera device based on an array camera component, which can be used to realize the use of photometric stereo vision by the first point light source (301), the second point light source (302), the third point light source (303), the array camera module (1), the photometric stereo processor (5) and the color texture processor (6). The 3D object is reconstructed and the 3D image including color information and luminance information is generated. The utility model can also achieve three-dimensional reconstruction of the target object by using the principle of binocular stereo vision by an array camera assembly (1), a visible light camera component (7) and a binocular vision processor (8), and a three-dimensional image containing color information and depth information is generated. The utility model can also synthesize the two three dimensional stereoscopic images by an image synthesizer (13), and generate a three-dimensional image containing color information, brightness information and depth information.

【技术实现步骤摘要】
一种基于阵列摄像组件的三维立体摄像装置
本技术涉及摄像装置领域,尤其是一种基于阵列摄像组件的三维立体摄像装置。
技术介绍
随着如相机、手机、平板电脑、笔记本、可穿戴设备等具有照相功能的智能移动终端的普及,基于智能移动终端的应用也越来越多。然而大部分具有照相功能的智能移动终端,只能拍摄二维图像,而不具备三维扫描、三维成像等功能,无法在拍照的同时记录目标对象的立体信息,以用于更丰富、有趣、便捷的应用中。为获取三维效果,也有人提出利用软件技术对二维图像进行处理,以在二维图像上生成三维效果。但这种处理方法获得的三维效果不佳。还有依赖硬件设备的三维成像技术,如结构光技术、飞行时间TOF技术、双目视觉技术、光度立体视觉技术等,其中,结构光技术、TOF技术的硬件成本高、模组体积大,并不适用于智能移动终端,而双目视觉技术对环境的要求较高,特别是在阴暗环境下,其成像效果不佳。传统的光度立体视觉技术由于需要在多个时间点分别采集同一目标在多个或不同的光源照射下的图像,需要采集多帧图像信息以进行三维重建,并且难以对运动目标或表面处于柔性变化中的目标进行三维重建。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于:针对上述存在的问题,提供一种基于阵列摄像组件的三维立体摄像装置。本技术采用的技术方案如下:一种基于阵列摄像组件的三维立体摄像装置,主要包括摄像装置本体、第一点光源、第二点光源、第三点光源、光源控制器、阵列摄像组件、光度立体处理器和色彩纹理处理器。其中,第一点光源用于发射第一波长光以照射目标对象且设置在所述摄像装置本体上;第二点光源用于发射第二波长光以照射所述目标对象且设置在所述摄像装置本体上;第三点光源用于发射第三波长光以照射所述目标对象且设置在所述摄像装置本体上;光源控制器用于控制所述第一点光源、所述第二点光源和所述第三点光源的工作状态;阵列摄像组件用于接收所述目标对象反射的可见光、所述第一波长光、所述第二波长光和所述第三波长光并输出采集图像。所述光度立体处理器用于输出包含亮度信息的三维立体图像,其第一波长光图像输入端、第二波长光图像输入端和第三波长光图像输入端分别与所述阵列摄像组件连接。所述色彩纹理处理器用于输出包含亮度信息和色彩信息的三维立体图像,其三维图像输入端与所述光度立体处理器的输出端连接,其彩色图像输入端与所述阵列摄像组件的可见光图像输出端连接。进一步的,本技术中,所述阵列摄像组件包括相互配合的封装体和半导体基底,所述封装体中设置有用于输出第一波段光的第一光传输通道、用于输出第二波段光的第二光传输通道、用于输出第三波段光的第三光传输通道和用于输出可见光的第四光传输通道,所述半导体基底上的对所述第一波段光、所述第二波段光、所述第三波段光和所述可见光进行感光的成像器。进一步的,所述成像器可采用以下两种方式之一。A、所述成像器包括与所述第一光传输通道相对设置的第一图像传感器、与所述第二光传输通道相对设置的第二图像传感器、与所述第三光传输通道相对设置的第三图像传感器和与所述第四光传输通道相对设置的第四图像传感器;其中,所述第一图像传感器的输出端与所述光度立体处理器的第一波长光图像输入端连接,所述第二图像传感器的输出端与所述光度立体处理器的第二波长光图像输入端连接,所述第三图像传感器的输出端与所述光度立体处理器的第三波长光图像输入端连接,所述第四图像传感器的输出端与所述色彩纹理处理器的彩色图像输入端连接。B、所述成像器包括同时与所述第一光传输通道、所述第二光传输通道、所述第三光传输通道和第四光传输通道相对设置的第五图像传感器。进一步的,在B方式下,本技术还可包括图像分割器,所述图像分割器的输入端与所述成像器的输出端连接,所述图像分割器的第一波长光图像输出端与所述光度立体处理器的第一波长光图像输入端连接,所述图像分割器的第二波长光图像输出端与所述光度立体处理器的第二波长光图像输入端连接,所述图像分割器的第三波长光图像输出端与所述光度立体处理器的第三波长光图像输入端连接,所述图像分割器的可见光图像输出端与所述色彩纹理处理器的彩色图像输入端连接。进一步的,本技术还可包括同步控制器,所述同步控制器的输出端分别与所述阵列摄像组件和所述光源控制器的同步控制端连接,其输入端与开关连接。进一步的,本技术还可包括用于采集所述目标对象反射的可见光的可见光摄像组件,以及双目视觉处理器。所述双目视觉处理器用于输出包含深度信息和亮度信息的三维立体图像,其第一视场图像输入端与所述可见光摄像组件的输出端连接,其第二视场图像输入端与所述阵列摄像组件的可见光图像输出端连接。进一步的,本技术还包括输出控制开关,所述输出控制开关的第一输入端与所述双目视觉处理器的输出端连接,其第二输入端与所述色彩纹理处理器的输出端连接。进一步的,本技术还包括图像合成器,所述图像合成器用于输出包含亮度信息、深度信息和色彩信息的三维立体图像,其第一输入端与所述双目视觉处理器的输出端连接,其第二输入端与所述色彩纹理处理器的输出端连接。进一步的,本技术中的同步控制器的输出端分别与所述阵列摄像组件、所述可见光摄像组件和所述光源控制器的同步控制端连接,其输入端与开关连接。进一步的,本技术中,所述第一波长光为波长为λ1的红外光,所述第二波长光为波长为λ2的红外光,所述第三波长光为波长为λ3的红外光,且λ1>λ2>λ3。综上所述,由于采用了上述技术方案,本技术的有益效果是:1)本技术可为一种相机、手机、平板电脑或可穿戴设备,可通过多种点光源、阵列摄像组件、光度立体处理器和色彩纹理处理器,实现利用光度立体视觉原理,对目标对象进行三维重建,并生成包含色彩信息和亮度信息的彩色的三维立体图像。特别适用于对非静止目标和表面柔性变化的目标进行三维扫描与重建,以及低照度环境下的三维扫描与重建。2)本技术还可通过多种点光源、阵列摄像组件、光度立体处理器和色彩纹理处理器,以及可见光摄像组件和双目视觉处理器,实现利用双目视觉原理,对目标对象进行三维重建,并生成包含色彩信息和深度信息的彩色的三维立体图像。特别适用于需要利用深度信息的应用情形,以及高照度环境下的三维扫描与重建。3)本技术还可通过输出控制开关实现,根据应用环境,自动或手动选择该摄像装置进行基于光度立体的三维处理或基于双目视觉的三维处理。4)本技术还可通过图像合成器,对包含色彩信息和亮度信息的三维立体图像和包含色彩信息和深度信息的三维立体图像进行合成处理,生成包含色彩信息、亮度信息和深度信息的三维立体图像。附图说明本技术将通过例子并参照附图的方式说明,其中:图1为本技术的一种工作原理示意图。图2为本技术的另一种工作原理示意图。图3为阵列摄像组件的立体图。图4为阵列摄像组件的剖视图。图5为阵列摄像组件中封装体的一种仰视图。图6为阵列摄像组件中封装体的另一种仰视图。图7为阵列摄像组件中半导体基底的一种俯视图。图8为阵列摄像组件中半导体基底的另一种俯视图。图9为本技术的一种结构示意图。图中:1-阵列摄像组件,101-第一透镜,102-第二透镜,103-第三透镜,104-第四透镜,105-第一滤镜,106-第二滤镜,107-第三滤镜,108-第四滤镜,109-成像器,110-封本文档来自技高网...
一种基于阵列摄像组件的三维立体摄像装置

【技术保护点】
一种基于阵列摄像组件的三维立体摄像装置,包括摄像装置本体,其特征在于,还包括:用于发射第一波长光以照射目标对象(2)且设置在所述摄像装置本体上的第一点光源(301);用于发射第二波长光以照射所述目标对象(2)且设置在所述摄像装置本体上的第二点光源(302);用于发射第三波长光以照射所述目标对象(2)且设置在所述摄像装置本体上的第三点光源(303);用于控制所述第一点光源(301)、所述第二点光源(302)和所述第三点光源(303)的工作状态的光源控制器(10);用于接收所述目标对象(2)反射的可见光、所述第一波长光、所述第二波长光和所述第三波长光并输出采集图像的阵列摄像组件(1);光度立体处理器(5),所述光度立体处理器(5)的第一波长光图像输入端、第二波长光图像输入端和第三波长光图像输入端分别与所述阵列摄像组件(1)连接;色彩纹理处理器(6),所述色彩纹理处理器(6)的三维图像输入端与所述光度立体处理器(5)的输出端连接,其彩色图像输入端与所述阵列摄像组件(1)的可见光图像输出端连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于阵列摄像组件的三维立体摄像装置,包括摄像装置本体,其特征在于,还包括:用于发射第一波长光以照射目标对象(2)且设置在所述摄像装置本体上的第一点光源(301);用于发射第二波长光以照射所述目标对象(2)且设置在所述摄像装置本体上的第二点光源(302);用于发射第三波长光以照射所述目标对象(2)且设置在所述摄像装置本体上的第三点光源(303);用于控制所述第一点光源(301)、所述第二点光源(302)和所述第三点光源(303)的工作状态的光源控制器(10);用于接收所述目标对象(2)反射的可见光、所述第一波长光、所述第二波长光和所述第三波长光并输出采集图像的阵列摄像组件(1);光度立体处理器(5),所述光度立体处理器(5)的第一波长光图像输入端、第二波长光图像输入端和第三波长光图像输入端分别与所述阵列摄像组件(1)连接;色彩纹理处理器(6),所述色彩纹理处理器(6)的三维图像输入端与所述光度立体处理器(5)的输出端连接,其彩色图像输入端与所述阵列摄像组件(1)的可见光图像输出端连接。2.根据权利要求1所述的一种基于阵列摄像组件的三维立体摄像装置,其特征在于:所述阵列摄像组件(1)包括相互配合的封装体(110)和半导体基底(111),所述封装体(110)中设置有用于输出第一波段光的第一光传输通道、用于输出第二波段光的第二光传输通道、用于输出第三波段光的第三光传输通道和用于输出可见光的第四光传输通道,所述半导体基底(111)上的对所述第一波段光、所述第二波段光、所述第三波段光和所述可见光进行感光的成像器(109)。3.根据权利要求2所述的一种基于阵列摄像组件的三维立体摄像装置,其特征在于:所述成像器(109)包括与所述第一光传输通道相对设置的第一图像传感器、与所述第二光传输通道相对设置的第二图像传感器、与所述第三光传输通道相对设置的第三图像传感器和与所述第四光传输通道相对设置的第四图像传感器;所述第一图像传感器的输出端与所述光度立体处理器(5)的第一波长光图像输入端连接,所述第二图像传感器的输出端与所述光度立体处理器(5)的第二波长光图像输入端连接,所述第三图像传感器的输出端与所述光度立体处理器(5)的第三波长光图像输入端连接,所述第四图像传感器的输出端与所述色彩纹理处理器(6)的彩色图像输入端连接。4.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员:周剑晁志超
申请(专利权)人:成都通甲优博科技有限责任公司
类型:新型
国别省市:四川,51

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