一种分布式多镜头光度立体摄像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种分布式多镜头光度立体摄像装置，包括图像处理模块、光源驱动模块以及用于发射第一波长光照射目标对象的第一点光源；用于发射第二波长光照射所述目标对象的第二点光源；用于发射第三波长光照射所述目标对象的第三点光源；用于采集所述目标对象反射的第一波段光的第一镜头模块；用于采集所述目标对象反射的第一和第二波长光的第二镜头模块；用于采集所述目标对象反射的第二和第三波长光的第三镜头模块；用于采集所述目标对象反射的第一和第三波长光的第四镜头模块。本实用新型专利技术能够实现在一次拍摄中采集多张包含不同明暗信息的图像，完成基于光度立体视觉的三维扫描与重建，还可实现基于双目视觉原理获得深度信息。

A distributed multi lens photometric stereo camera device

The utility model discloses a distributed multi camera photometric stereo imaging device includes an image processing module, driver module and light source for the first point light source emits a first wavelength of light irradiation target; for the launch of second wavelength light irradiating the target object second point light source; for the launch of third wavelength light irradiation of the target object third the first lens module for point light source; the first band of light collecting the target reflection; for the first and second lens second wavelength module collecting the target reflection; used for collecting the target reflection wavelength second and third of the third lens module; for the first and fourth lens third wavelength the acquisition module of the target object reflection. The utility model can realize the acquisition of multiple images containing different light and dark information in a shooting process, complete the three-dimensional scanning and reconstruction based on the photometric stereo vision, and realize the depth information based on the binocular vision principle.

【技术实现步骤摘要】
一种分布式多镜头光度立体摄像装置
本技术涉及摄像装置领域，尤其是一种分布式多镜头光度立体摄像装置。
技术介绍
随着如相机（如卡片相机、单反、运动相机、摄像机等）、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。另外，采用传统的光度立体视觉技术得到的三维模型，缺少深度信息，不能准确的按比例还原。
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，提供一种分布式多镜头光度立体摄像装置。本技术采用的技术方案如下：一种分布式多镜头光度立体摄像装置，主要包括：至少一个用于发射第一波长光照射目标对象的第一点光源；至少一个用于发射第二波长光照射所述目标对象的第二点光源；至少一个用于发射第三波长光照射所述目标对象的第三点光源；至少一个用于采集所述目标对象反射的第一波段光的第一镜头模块；至少一个用于采集所述目标对象反射的第一波长光和第二波长光的第二镜头模块；至少一个用于采集所述目标对象反射的第二波长光和第三波长光的第三镜头模块；至少一个用于采集所述目标对象反射的第一波长光和第三波长光的第四镜头模块；用于控制所述第一点光源、第二点光源和第三点光源的工作状态的光源驱动模块；以及，用于分别与所述第一镜头模块、所述第二镜头模块、所述第三镜头模块、所述第四镜头模块和所述光源驱动模块连接通信的图像处理模块。进一步的，本技术中所述第二镜头模块、所述第三镜头模块和所述第四镜头模块根据预设的基线长度设置在所述摄像装置上。进一步的，本技术中所述第一波段光、所述第一波长光、所述第二波长光和所述第三波长光的波长依次递减，或者，所述第一波段光、所述第一波长光、所述第二波长光和所述第三波长光的波长依次递增。进一步的，本技术中，所述第二镜头模块中设置有允许第一波长光和第二波长光通过的第一带通滤光片；所述第三镜头模块中设置有允许第二波长光和第三波长光通过的第二带通滤光片；所述第四镜头模块中设置有允许第一波长光和第三波长光通过的第三带通滤光片。优选的，本技术中，所述第一波段光为所述目标对象所在环境的可见光，相应的，所述第一镜头模块为可见光图像采集器。优选的，本技术中，所述第一波长光、所述第二波长光和所述第三波长光均属于红外光，相应的，所述第二镜头模块、所述第三镜头模块、所述第四镜头模块均属于红外图像采集器。另外，本技术中，多个所述点光源还可以是外接光源，以可拆卸的方式分布设置在所述摄像装置上。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，具有能够采集不同波段光的镜头模块，可实现在一次拍摄中采集多张包含不同明暗信息的图像，以进行三维扫描与重建；2）本技术中第二镜头模块可采集第一和第二点光源发出的光，第三镜头模块能采集第二和第三点光源发出的光，第四镜头模块能够采集第一和第三点光源发出的光，使得第二镜头模块与第三镜头模块之间、第三镜头模块与第四镜头模块之间以及第二镜头模块与第四镜头模块之间，可以实现利用双目视觉原理进行图像处理，获取目标对象的深度信息；3）本技术还可实现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；4）当采用红外点光源时，本技术还能有效降低环境光的影响，实现在非暗场环境下进行基于光度立体视觉的三维扫描和重建。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为本技术的一种摄像装置的正面示意图。图2为本技术的电路结构框图。图中，1-第一点光源，2-第二点光源，3-第三点光源，4-第一镜头模块，5-第二镜头模块，6-第三镜头模块，7-第四镜头模块，8-壳体。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。如图1所示，图1描述了一种分布式多镜头光度立体摄像装置，可以是一种相机、单反、摄像头，也可以是手机、平板、可穿戴设备等移动电子设备，主要包括：图像处理模块、光源驱动模块以及至少一个第一点光源1、至少一个第二点光源2、至少一个第三点光源3、至少一个第一镜头模块4、至少一个第二镜头模块5、至少一个第三镜头模块6和至少一个第四镜头模块7。所述第一点光源用于发射第一波长光以照射目标对象的；第二点光源用于发射第二波长光以照射所述目标对象；第三点光源用于发射第三波长光以照射所述目标对象；所述第一点光源、第二点光源和第三点光源分布设置在所述摄像装置上，用于从不同角度照射所述目标对象，使所述目标对象上能够具有多种不同的明暗信息。所述第二镜头模块用于采集所述目标对象反射的第一波长光和第二波长光；所述第三镜头模块用于采集所述目标对象反射的第二波长光和第三波长光；所述第四镜头模块用于采集所述目标对象反射的第一波长光和第三波长光；所述第一镜头模块用于采集所述目标对象反射的第一波段光。例如，在所述第二镜头模块中设置允许第一波长光和第二波长光通过的第一带通滤光片；在所述第三镜头模块中设置允许第二波长光和第三波长光通过的第二带通滤光片；在所述第四镜头模块中设置允许第一波长光和第三波长光通过的第三带通滤光片。基于该实施方式，第二镜头模块和第三镜头模块均可采集到第二波长光的图像信息，第三镜头模块和第四镜头模块均可采集到第三波长光的图像信息，第二镜头模块和第四镜头模块均可采集到第一波长光的图像信息，再根据各个镜头模块之间的基线长度，即可计算采集图像的深度信息，甚至基于双目视觉进行三维重建。其中，第一波段光不包括第一波长光、第二波长光和第三波长光，所述第一波段光、所述第一波长光、所述第二波长光和所述第三波长光的波长之间的关系可以为依次递减，也可以为依次递增。一般的，在电磁波中，波长由小至大可包括紫外光、可见光（紫、蓝、绿、黄、橙、红）、红外光（近红外、中红外、远红外）等等。在本技术中，当所述第一波长光、所述第二波长光和所述第三波长光的波长之间的关系可以为依次递减时，所述第一波段光可为可见光，所述第一波长光、所述第二波长光和所述第三波长光可属于紫外光，相应的，所述第一镜头模块为可见光图像采集器，所述第二镜头模块、所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式多镜头光度立体摄像装置，其特征在于包括：至少一个用于发射第一波长光照射目标对象的第一点光源；至少一个用于发射第二波长光照射所述目标对象的第二点光源；至少一个用于发射第三波长光照射所述目标对象的第三点光源；至少一个用于采集所述目标对象反射的第一波段光的第一镜头模块；至少一个用于采集所述目标对象反射的第一波长光和第二波长光的第二镜头模块；至少一个用于采集所述目标对象反射的第二波长光和第三波长光的第三镜头模块；至少一个用于采集所述目标对象反射的第一波长光和第三波长光的第四镜头模块；用于控制所述第一点光源、第二点光源和第三点光源的工作状态的光源驱动模块；以及，用于分别与所述第一镜头模块、所述第二镜头模块、所述第三镜头模块、所述第四镜头模块和所述光源驱动模块连接通信的图像处理模块。

【技术特征摘要】
1.一种分布式多镜头光度立体摄像装置，其特征在于包括：至少一个用于发射第一波长光照射目标对象的第一点光源；至少一个用于发射第二波长光照射所述目标对象的第二点光源；至少一个用于发射第三波长光照射所述目标对象的第三点光源；至少一个用于采集所述目标对象反射的第一波段光的第一镜头模块；至少一个用于采集所述目标对象反射的第一波长光和第二波长光的第二镜头模块；至少一个用于采集所述目标对象反射的第二波长光和第三波长光的第三镜头模块；至少一个用于采集所述目标对象反射的第一波长光和第三波长光的第四镜头模块；用于控制所述第一点光源、第二点光源和第三点光源的工作状态的光源驱动模块；以及，用于分别与所述第一镜头模块、所述第二镜头模块、所述第三镜头模块、所述第四镜头模块和所述光源驱动模块连接通信的图像处理模块。2.根据权利要求1所述的一种分布式多镜头光度立体摄像装置，其特征在于：所述第二镜头模块、所述第三镜头模块和所述第四镜头模块根据预设的基线长度设置在所述摄像装置上。3.根据权利要求1所述的一种分布式多镜头光度立体摄像装置，其特征在于：所述第一波段光、所述第一波长光、所述第二波长光和所述第三波长光...

【专利技术属性】
技术研发人员：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