用于移动终端的智能3D采集模组制造技术

本发明专利技术提供了一种用于移动终端的智能3D采集的模组及移动终端，其中模组包括数据接口、运动驱动装置、运动装置和图像采集装置；其中图像采集装置设置在运动装置上；运动驱动装置与运动装置连接；运动驱动装置通过数据接口与移动终端电连接；图像采集装置通过数据接口与移动终端电连接。本发明专利技术首次提出在移动终端中能够应用图像拼接原理进行3D采集的装置结构。通过图像采集装置的移动降低相机的使用数量。能够实现移动终端的外接，方便在现有手机上增加新的3D采集功能。整个设备可以移动，方便户外使用。采用外置连接方式，无需改造目前已有手机，通用性更强，成本更低。

Intelligent 3D acquisition module for mobile terminal

【技术实现步骤摘要】
用于移动终端的智能3D采集模组
本专利技术涉及物体采集
，特别涉及在移动终端中利用相机进行目标物三维采集

技术介绍
目前常见的3D采集方法包括结构光法、激光扫描法，但这些方法都需要设置光源及光束整形系统，成本较高，耗电量大，且占用空间较大。而目前手机通常具有1-3个摄像头，从而实现一些特殊的拍摄效果，例如背景虚化等。但是目前还没有能够用于在手机上进行3D采集的摄像头系统。如果仅使用目前摄像头系统，由于拍摄角度有限，难以进行3D拼接，无法得到3D图像。如果要增加拍摄角度，提高拍摄图像的冗余度，需要设置多个摄像头。例如南加州大学的DigitalEmily项目，采用球型支架，在支架上不同位置不同角度固定了上百个相机。这种常规的采用图像采集设备进行3D采集的系统难以用于手机等小体积的移动终端设备上。同时，目前也有通过移动手机来直接利用手机上的摄像头拍摄目标物多个角度图像再进行拼接的。然而，这种移动要么需要将手机安装在额外轨道上，要么就是无轨道的自由移动(例如手持移动)。前者限制了使用场景，而后者导致采集质量下降。目前也有手机上设置可以转动的摄像头，通常采用手动或电动方式驱动，但其目的是为了拍摄相应角度图片，而并不是为了实现扫描，也更无法合成3D模型。另外，在现有技术中，也曾提出使用包括旋转角度、目标物尺寸、物距的经验公式限定相机位置，从而兼顾合成速度和效果。然而在实际应用中发现：除非有精确量角装置，否则用户对角度并不敏感，难以准确确定角度；目标物尺寸难以准确确定，特别是某些应用场合目标物需要频繁更换，每次测量带来大量额外工作量，并且需要专业设备才能准确测量不规则目标物。测量的误差导致相机位置设定误差，从而会影响采集合成速度和效果；准确度和速度还需要进一步提高。因此，本领域急需能够应用于移动终端的高质量、低成本、快速的3D采集装置。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的用于移动终端的智能3D采集模组。本专利技术一方面提供了一种用于移动终端的智能3D采集模组，包括数据接口、运动驱动装置、运动装置和图像采集装置；其中图像采集装置设置在运动装置上；运动驱动装置与运动装置连接；运动驱动装置通过数据接口与移动终端电连接；图像采集装置通过数据接口与移动终端电连接；运动装置带动图像采集装置运动，从而从不同角度采集目标物图像；上述图像用于构建目标物3D信息。可选的，所述运动装置包括导轨和/或转台。可选的，所述模组和移动终端相互独立，所述模组与移动终端刚性连接。可选的，所述模组内嵌入移动终端，所述模组通过数据接口在内部与移动终端连接。可选的，图像采集装置为多个。可选的，所述图像采集装置包括可见光图像采集装置和/或红外图像采集装置。可选的，图像采集装置伸出所述模组外壳。可选的，所述图像采集装置运动的区域还包括透光外壳部。可选的，所述模组与移动终端中的语音模块连接和/或显示模块连接。可选的，在不同采集位置，图像采集装置的光轴方向不同。可选的，移动终端接收数据接口发送的多张图像，移动终端处理器将其合成为目标物的3D模型；或，模组内包括处理器，将图像采集装置获得的图像合成为3D模型，并通过数据接口发送给移动终端。可选的，图像采集装置的采集位置为：δ<0.593其中L为相邻两个采集位置图像采集装置光心的直线距离；f为图像采集装置的焦距；d为图像采集装置感光元件(CCD)的矩形长度或宽度；T为图像采集装置感光元件沿着光轴到目标物表面的距离；δ为调整系数。本专利技术另一方面还提供了一种移动终端，包括上述任意一种模组。专利技术点及技术效果1、首次提出在移动终端中能够应用图像拼接原理进行3D采集的装置结构。2、通过图像采集装置的移动降低相机的使用数量。3、能够实现移动终端的外接，方便在现有手机上增加新的3D采集功能。4、整个设备可以移动，方便户外使用。5、采用外置连接方式，无需改造目前已有手机，通用性更强，成本更低。6、通过更适合实际使用的条件优化相机位置，兼顾采集速度和效果。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例中3D采集模组的一种实施方式结构示意图；图2为本专利技术实施例中3D采集模组的另一种实施方式结构示意图；图3为本专利技术实施例中3D采集模组的第三种实施方式结构示意图；图4为本专利技术实施例中3D采集模组的第四种实施方式结构示意图；图5为本专利技术实施例中3D采集模组的第五种实施方式结构示意图；1数据接口，2运动驱动装置，3运动装置，4图像采集装置。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。实施例1手机模组结构：为解决上述技术问题，本专利技术的一实施例提供了一种用于移动终端的智能3D采集模组。如图1-图5所示，具体包括：数据接口1、运动驱动装置2、运动装置3和图像采集装置4。其中图像采集装置4设置在运动装置3上。运动装置3可以为包括滑台的导轨，图像采集装置4安装在滑台上，或者图像采集装置4的外壳本身作为滑台直接安装在导轨上，或者图像采集装置4的外壳与模组外壳相互形成滑动配合，实现图像采集装置4在导轨上平移。运动驱动装置2与运动装置3连接，可以驱动滑台，或者直接驱动图像采集装置4的外壳移动。对于丝杠或齿啮合导轨，也可以驱动相应结构，从而使得图像采集装置4平移。也就是说或，图像采集装置4并不是依靠手动移动的，而是根据采集目的进行驱动移动的，并且对采集位置具有一定的要求，需要符合经验公式设定(具体下面详述)，这样可以保证3D采集信息的准确。如果仅依靠客户手动移动，会导致图像信息采集不均匀，不完备，甚至难以匹配拼接成3D图像。同时，也不是依靠移动整个手机来实现图像采集，因为这种移动要么需要将手机安装在额外轨道上，要么就是无轨道的自由移动。前者限制了使用场景，而后者导致采集质量下降。所述导轨为曲线型，例如为圆弧，使得图像采集装置4在其上运动时，运动轨迹为弧形，从而实现绕目标物转动。如图4、5。所述导轨为直线型，使得图像采集装置4在其上运动时，运动轨迹为直线，从而实现对目标物的扫描。当然，图像采集装置4在导轨上直线运动的同时，其可以相对于直线导轨旋转，从而使得其光轴近似绕目标物转动。此时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于移动终端的智能3D采集模组，其特征在于：包括数据接口、运动驱动装置、运动装置和图像采集装置；/n其中图像采集装置设置在运动装置上；/n运动驱动装置与运动装置连接；/n运动驱动装置通过数据接口与移动终端电连接；/n图像采集装置通过数据接口与移动终端电连接；/n运动装置带动图像采集装置运动，从而从不同角度采集目标物图像；/n上述图像用于构建目标物3D信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于移动终端的智能3D采集模组，其特征在于：包括数据接口、运动驱动装置、运动装置和图像采集装置；
其中图像采集装置设置在运动装置上；
运动驱动装置与运动装置连接；
运动驱动装置通过数据接口与移动终端电连接；
图像采集装置通过数据接口与移动终端电连接；
运动装置带动图像采集装置运动，从而从不同角度采集目标物图像；
上述图像用于构建目标物3D信息。


2.如权利要求1所述的模组，其特征在于：所述运动装置包括导轨和/或转台。


3.如权利要求1所述的模组，其特征在于：所述模组和移动终端相互独立，所述模组与移动终端刚性连接。


4.如权利要求1所述的模组，其特征在于：所述模组内嵌入移动终端，所述模组通过数据接口在内部与移动终端连接。


5.如权利要求1所述的模组，其特征在于：图像采集装置为多个。


6.如权利要求1所述的模组，其特征在于：所述图像采集装置包括可见光图像采集装置和/或红外图像采集装置。


7.如权利要求1所述的模组，其特征在于：图像采集装置伸出所述模组外壳。
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【专利技术属性】
技术研发人员：左忠斌，左达宇，
申请(专利权)人：天目爱视北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11