三维扫描装置、三维模型生成方法及应用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种三维扫描装置、三维模型生成方法及应用方法，其中三维扫描装置包括：固定结构、至少六个设置在固定结构上的第一摄影单元、至少六个设置在所述固定结构上的第二摄影单元、至少三个设置在所述固定结构上的第三摄影单元、至少六个设置在所述固定结构上的第四摄影单元、至少三个设置在所述固定结构上的第五摄影单元及控制模块，本发明专利技术所提供的三维扫描装置，提供新的相机布局，各相机布局疏密不均，能够以较少的相机和更低的价格，做出优质的模型，可以根据使用者的需求及特点进行调整，便于推广使用。

Three dimensional scanning device, 3D model generation method and application method

The present invention provides a three-dimensional scanning device, 3D model generation method and application method, the three-dimensional scanning device comprises a fixed structure, at least six sets the first photography unit, in the fixed structure of at least six set second photography in the fixed structure of the unit, at least three units, third sets of photography in the fixed structure of at least six set fourth photography unit, in the fixed structure of at least three is arranged on the fixed structure of the fifth camera unit and a control module, 3D scanning device provided by the invention, to provide a new camera layout, the camera layout is uneven, can with fewer cameras and lower prices, make high quality model can be adjusted according to the needs and characteristics of users, easy to popularize.

【技术实现步骤摘要】
三维扫描装置、三维模型生成方法及应用方法
本专利技术涉及三维扫描领域，特别涉及一种三维扫描装置、三维模型生成方法及应用方法。
技术介绍
当今，对物体表面的三维测量，其本质和目标就是获取表面各点的深度信息，按照实现方式的不同可以简单分为接触式三维测量技术和非接触式三维测量技术两大类。目前接触式三维扫描的精度已经可以达到微米级别，整个系统稳定性高，重复率好，但是接触式三维扫描存在如下缺点：对柔软物体表面有损耗，测量时间过长、需进行探针半径三维补偿，且设备移动不便、价格昂贵；非接触式三维扫描不需要与被测物体表面接触，与接触式三维扫描相比：保护了被测物体表面不会被造成破坏、测量速度快效率高、工作距离灵活可变，受环境影响较小。其中非接触式三维扫描的一种方式就是广泛使用激光、白色光、红外线等的非接触式主动方式的扫描和利用立体图像或多个图片的非接触被动方式的扫描方式。现有的图片扫描方式大部分都利用50～130台高价数码单反相机(DigitalSingleLensReflex)，需要直径约3m以上的较宽的空间，相比于三维图片摄影棚的概念，更趋于三维图片摄影馆(三维照相馆)的概念。而且，如此数量众多的高价数码单反相机费用十分高昂，不适合一般中小企业或个人使用。因此，有必要设计一种平价且适合大范围推广使用的三维扫描装置、三维模型生成方法及应用方法。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种三维扫描装置、三维模型生成方法及应用方法，能够以较少的相机和更低的价格，做出优质的模型，可以根据使用者的需求及特点进行调整，且便于推广使用。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：第一方面，本专利技术所提供的三维扫描装置包括固定结构、至少六个设置在所述固定结构上的第一摄影单元、至少六个设置在所述固定结构上的第二摄影单元、至少三个设置在所述固定结构上的第三摄影单元、至少六个设置在所述固定结构上的第四摄影单元、至少三个设置在所述固定结构上的第五摄影单元及控制模块；其中，所有所述第一摄影单元穿过其镜头中心点的法线均处于同一平面中，记该平面为第一平面；任意两个相邻所述第一摄影单元的穿过其镜头的法线的夹角不大于30度；被摄体的中心点位于所述第一平面上；所述第二摄影单元设置于第一摄影单元的上方，所有所述第二摄影单元穿过其镜头中心点的法线均处于同一平面中，记该平面为第二平面，所述第二平面与所述第一平面的夹角为10-20度；任意两个所述相邻第二摄影单元的穿过其镜头的法线的夹角不大于30度；所有所述第三摄影单元设置于第二摄影单元的上方，所有所述第三摄影单元穿过其镜头中心点的法线均处于同一平面中，记该平面为第三平面，所述第三平面与所述第二平面的夹角为10-20度；所有所述第四摄影单元设置于第一摄影单元的下方，所有所述第四摄影单元穿过其镜头中心点的法线均处于同一平面中，记该平面为第四平面，所述第四平面与所述第一平面的夹角为-20度到-10度；任意两个相邻所述第四摄影单元的穿过其镜头的法线的夹角不大于30度；所有所述第五摄影单元设置于第四摄影单元的下方，所有所述第五摄影单元穿过其镜头中心点的法线均处于同一平面中，记该平面为第五平面，且所述第五平面与所述第四平面的夹角为-20度到-10度。在本专利技术一实施例中，任意两个相邻所述第三摄影单元穿过其镜头的法线的夹角为30-60度，任意两个相邻所述第五摄影单元穿过其镜头的法线的夹角为30-60度。在本专利技术一实施例中，所述固定结构包括至少七个固定支柱，所述固定支柱从左到右分别包括第一固定支柱、第二固定支柱、第三固定支柱、第四固定支柱、第五固定支柱、第六固定支柱、第七固定支柱；所有所述第一摄影单元分别设置在所述第一固定支柱、所述第二固定支柱、所述第三固定支柱、所述第五固定支柱、所述第六固定支柱、所述第七固定支柱上，所有所述第二摄影单元分别设置在所述第一固定支柱、所述第二固定支柱、所述第三固定支柱、所述第五固定支柱、所述第六固定支柱、所述第七固定支柱上，三个所述第三摄影单元分别设置在所述第三固定支柱、所述第四固定支柱、所述第五固定支柱上，所有所述第四摄影单元分别设置在所述第一固定支柱、所述第二固定支柱、所述第三固定支柱、所述第五固定支柱、所述第六固定支柱、所述第七固定支柱上，三个所述第五摄影单元分别设置在所述第三固定支柱、所述第四固定支柱、所述第五固定支柱上。在本专利技术一实施例中，所述第一固定支柱远离所述第二固定支柱的一侧设有第八固定支柱，第七固定支柱远离所述第六固定支柱的一侧设有第九固定支柱，所述第八固定支柱上设有至少两个用来拍摄被摄体一侧耳朵的所述第六摄影单元，所述第九固定支柱上设有至少两个用来拍摄被摄体另一侧耳朵的所述第七摄影单元。在本专利技术一实施例中，所述第一平面和所述第二平面之间的空间内以及所述第一平面和所述第四平面之间的空间内各分别设置有至少一个所述第六摄影单元；所述第一平面和所述第二平面之间的空间内以及所述第一平面和所述第四平面之间的空间内各分别设置有至少一个所述第七摄影单元。在本专利技术一实施例中，任意两个相邻的所述第六摄影单元穿过其镜头的法线的夹角为20-40度；任意两个相邻的所述第七摄影单元穿过其镜头的法线的夹角为20-40度。在本专利技术一实施例中，所述控制模块用于获取所述第一摄影单元、所述第二摄影单元、所述第三摄影单元、所述第四摄影单元、所述第五摄影单元、所述第六摄影单元、所述第七摄影单元发送的图片；所述控制模块还用于根据所获取的图片生成三维模型。在本专利技术一实施例中，所述三维扫描装置还包括照明单元，固定结构的上方设有至少一个照明单元。第二方面，本专利技术还提供了一种三维模型生成方法，包括：获取被摄体的照片及与所述照片匹配的编号；根据所述编号，对所获取的照片进行分组；获取与各个所述分组匹配的预设照片数量；当各个分组中的照片数量均不小于所述预设照片数量时；对所获取的照片进行解算，并根据解算结果生成所述被摄体的三维模型；对所述三维模型进行烘焙。在本专利技术一实施例中，所述烘焙为对获取的三维模型上色，使三维模型拥有色彩和纹理。在本专利技术一实施例中，所述三维模型生成方法还包括：当任意一个分组中的照片数量小于预设照片数量时时，重新获取被摄体的照片及与所述照片匹配的编号。在本专利技术一实施例中，所述获取被摄体的照片及与所述照片匹配的编号之后，还包括：根据所获取的照片，获取被摄体的面部特征点；根据所获取的面部特征点生成脸型标签；则，所述对所述三维模型进行烘焙之后，还包括：从预设数据库中获取与所述脸型标签匹配的预设模型；根据所述预设模型修正所述三维模型。在本专利技术一实施例中，所述根据所获取的照片，获取被摄体的面部特征点，可以基于单张或者多张照片获取。第三方面，本专利技术还提供了一种三维模型应用方法，包括：获取用户的三维模型；获取预设发型数据库，将预设发型数据库中发型信息发送给用户；获取用户选择的发型信息，记为预览发型；根据用户的三维模型和所述预览发型，生成发型设计效果，并将所述发型设计效果发送给用户。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：现有的利用多个相机且相机均匀摆放，价格昂贵，且占地面积大，使用不便，不利于推广，本专利技术所提供的三维扫描装置，提供新型的相机新型的相机结构设置，各相机布局疏密不均，能够以较少的相机和更低的价格，做出优质的模本文档来自技高网...

【技术保护点】
三维扫描装置，其特征在于，包括固定结构、至少六个设置在固定结构上的第一摄影单元、至少六个设置在所述固定结构上的第二摄影单元、至少三个设置在所述固定结构上的第三摄影单元、至少六个设置在所述固定结构上的第四摄影单元、至少三个设置在所述固定结构上的第五摄影单元及控制模块；其中，所有所述第一摄影单元穿过其镜头中心点的法线均处于同一平面中，记该平面为第一平面；任意两个相邻所述第一摄影单元的穿过其镜头的法线的夹角不大于30度；被摄体的中心点位于所述第一平面上；所述第二摄影单元设置于第一摄影单元的上方，所有所述第二摄影单元穿过其镜头中心点的法线均处于同一平面中，记该平面为第二平面，所述第二平面与所述第一平面的夹角为10‑20度；任意两个所述相邻第二摄影单元的穿过其镜头的法线的夹角不大于30度；所有所述第三摄影单元设置于第二摄影单元的上方，所有所述第三摄影单元穿过其镜头中心点的法线均处于同一平面中，记该平面为第三平面，所述第三平面与所述第二平面的夹角为10‑20度；所有所述第四摄影单元设置于第一摄影单元的下方，所有所述第四摄影单元穿过其镜头中心点的法线均处于同一平面中，记该平面为第四平面，所述第四平面与所述第一平面的夹角为‑20度到‑10度；任意两个相邻所述第四摄影单元的穿过其镜头的法线的夹角不大于30度；所有所述第五摄影单元设置于第四摄影单元的下方，所有所述第五摄影单元穿过其镜头中心点的法线均处于同一平面中，记该平面为第五平面，且所述第五平面与所述第四平面的夹角为‑20度到‑10度。...

【技术特征摘要】
1.三维扫描装置，其特征在于，包括固定结构、至少六个设置在固定结构上的第一摄影单元、至少六个设置在所述固定结构上的第二摄影单元、至少三个设置在所述固定结构上的第三摄影单元、至少六个设置在所述固定结构上的第四摄影单元、至少三个设置在所述固定结构上的第五摄影单元及控制模块；其中，所有所述第一摄影单元穿过其镜头中心点的法线均处于同一平面中，记该平面为第一平面；任意两个相邻所述第一摄影单元的穿过其镜头的法线的夹角不大于30度；被摄体的中心点位于所述第一平面上；所述第二摄影单元设置于第一摄影单元的上方，所有所述第二摄影单元穿过其镜头中心点的法线均处于同一平面中，记该平面为第二平面，所述第二平面与所述第一平面的夹角为10-20度；任意两个所述相邻第二摄影单元的穿过其镜头的法线的夹角不大于30度；所有所述第三摄影单元设置于第二摄影单元的上方，所有所述第三摄影单元穿过其镜头中心点的法线均处于同一平面中，记该平面为第三平面，所述第三平面与所述第二平面的夹角为10-20度；所有所述第四摄影单元设置于第一摄影单元的下方，所有所述第四摄影单元穿过其镜头中心点的法线均处于同一平面中，记该平面为第四平面，所述第四平面与所述第一平面的夹角为-20度到-10度；任意两个相邻所述第四摄影单元的穿过其镜头的法线的夹角不大于30度；所有所述第五摄影单元设置于第四摄影单元的下方，所有所述第五摄影单元穿过其镜头中心点的法线均处于同一平面中，记该平面为第五平面，且所述第五平面与所述第四平面的夹角为-20度到-10度。2.如权利要求1所述的三维扫描装置，其特征在于，任意两个相邻所述第三摄影单元穿过其镜头的法线的夹角为30-60度，任意两个相邻所述第五摄影单元穿过其镜头的法线的夹角为30-60度。3.如权利要求1所述的三维扫描装置，其特征在于，所述第一平面和所述第二平面之间的空间内以及所述第一平面和所述第四平面之间的空间内各分别设置有至少一个所述第六摄影单元；所述第一平面和所述第二平面之间的空间内以及所述第一平面和所述第四平面之间的空间内各分别设置有至少一个所述第七摄影单元。4.如权利要求1所述的三维扫描装置，其特征在于，任意两个相邻的所述第六摄影单元穿过其镜头的法线的夹角为20-40度；任意两个相邻的所述第七摄影单元穿过其镜头的法线的夹角为20-40度。5.如权利要求1所述的三维扫描装置，其特征在于，所述固定结构包括至少七个固定支柱，所述固定支柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：林嘉恒，骆洪波，陈建，谢国希，
申请(专利权)人：广州星天空信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44