基于移动终端三维信息采集控制设备及方法技术

本发明专利技术提供了一种基于移动终端三维信息采集控制系统及方法：包括处理器，图像采集装置、旋转装置；处理器中执行的方法包括：设备初始化，包括：相机控制权获取、相机初始参数设定；以及马达控制权获取、马达初始参数设定。相机旋转控制，包括：马达移动，马达实时位置获取，将马达移动到目标位置。相机采集控制，包括：控制图像采集装置拍照，图像本地存储。首次提出使用移动终端进行相机采集和旋转控制的具体方法，能够更方便、准确实现现场3D采集。准确实现现场3D采集。准确实现现场3D采集。

【技术实现步骤摘要】
基于移动终端三维信息采集控制设备及方法


[0001]本专利技术涉及形貌测量
，特别涉及3D形貌测量


技术介绍

[0002]在进行3D测量时，需要首先采集3D信息。目前常用的方法包括使用机器视觉的方式和结构光、激光测距、激光雷达的方式。结构光、激光测距、激光雷达的方式均需要主动光源发射到目标物上，在某些情况下会对目标物造成影响，且光源成本较高。并且光源结构比较精密，易于损坏。
[0003]而机器视觉的方式是采集物体不同角度的图片，并将这些图片匹配拼接形成3D模型，成本低、易使用。其在采集不同角度图片时，可以待测物不同角度设置多个相机，也可以通过单个或多个相机旋转从不同角度采集图片。但无论这两种方式哪一种，都需要将相机的采集位置围绕目标物设置(简称环绕式)，但这种方式需要较大空间为图像采集装置设置采集位置。
[0004]而且，除了单一目标物3D构建外，通常还有目标物内部空间3D模型构建需求和周边较大视场范围内的3D模型构建的需求，这是传统环绕式3D采集设备所很难做到的。
[0005]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这在环绕式3D采集中是可行的，可以事先测量目标物尺寸。但在开放式的空间中则难以事先测量目标物，例如需要采集获得街道、交通路口、楼群、隧道、车流等的3D信息(不限于此)。这使得这种方法难以奏效。即使是固定的较小的目标物，例如家具、人身体部分等虽然可以事先测量其尺寸，但这种方法依然受到较大限制：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。
[0006]更进一步，目前采集设备均是用专用的设备，通过上位机进行相机旋转和采集的控制，这种方式体积较大，且成本较高，不适合现场快速采集、合成和测量。
[0007]现有技术虽然也有对于环绕式采集设备优化的方法，但当3D采集合成设备的相机的采集方向与其旋转轴方向相互背离的情况时，现有技术就没有更佳的优化方法。
[0008]因此，急需一种能够精确、高效、方便进行现场采集目标物、周边或内部空间3D信息的装置。

技术实现思路

[0009]鉴于上述问题，提出了本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于移动终端三维信息采集控制设备及方法。
[0010]本专利技术提供了一种基于移动终端三维信息采集控制设备及方法，其特征在于：包括处理器，图像采集装置、旋转装置；
[0011]处理器中执行的方法包括：
[0012]设备初始化，包括：相机控制权获取、相机初始参数设定；以及马达控制权获取、马达初始参数设定。
[0013]相机旋转控制，包括：马达移动，马达实时位置获取，将马达移动到目标位置。
[0014]相机采集控制，包括：控制图像采集装置拍照，图像本地存储。
[0015]在可选的实施例中：设备初始化具体为：
[0016]1.调取JNI的camera类，库调用构造时，完成图像采集装置(camera)的初始化。
[0017]2.建立camera状态的回调，便于后续控制过程中对相机启动，停止，关闭暂停等功能的处理；
[0018]3.建立Imagereader的监听，便于当有视频流传入的时候进行处理；
[0019]4.建立CaptureRequest.builder的对象，并创建CameraCaptureSession；
[0020]5.启动视频流的捕捉，并进行预览更新；
[0021]6.将视频流对象传送到surfaceview类，将视频流传递到显示器进行显示；
[0022]7.调取JNI的motor类，调用完成motor的初始化。
[0023]在可选的实施例中：camera的初始化包括解像力，AF模式，闪光模式，Gain设定，曝光时间设定，饱和度设定。
[0024]在可选的实施例中：motor的初始化包括马达转动速度设定，马达最大行程设定，启动速度设定，停止速度设定，停止方式设定，回原定方式设定。
[0025]在可选的实施例中：相机旋转控制具体为：
[0026]1.建立location类，在motor初始化时，Location类的初始值为0，将当前位置的值计为0；
[0027]2.发出motor移动的命令，并侦测移动的步数m，并将移动步数记录到变量m_currentposition；
[0028]3.判断m_currentposition与目标步数m_targetposition的距离，当两者之间的差别小于某个阈值的时候，将马达的转动速度按照一定的坡度(斜率)减少，让马达可以准确且平稳的达到目标点；
[0029]4.到motor达到目标位置时，速度将为0，实现motor的停止。
[0030]在可选的实施例中：相机采集控制具体为：
[0031]1.启动马达转动到目标位置时停止；
[0032]2.建立Camera拍照的回调，当有照片拍照时启动回调，并将拍照的照片存储到指定的位置，并将照片的文件名按照指定的规格进行命名；
[0033]3.Camera浏览更新；
[0034]4.建立camera上传的回调，当指定的文件夹里面存在照片时，设备自动将照片上传到云端的固定位置；
[0035]5.删除本地文件夹的照片文件；
[0036]6.完成上述2的动作后，motor驱动摄像头移动到下一个位置进行拍照，文件上传和本地文件的删除。
[0037]在可选的实施例中：相机旋转控制应当满足：
[0038][0039]其中，
[0040]M为马达的自运行细分，马达转动一周需要的脉冲数，
[0041]N为图像采集装置在相邻的两个采集位置运动时马达走的步数，即需要的脉冲数，
[0042]F为传动比，
[0043]R为旋转中心到目标物表面的距离，
[0044]T为采集时物距与像距的和，也就是图像采集装置的感光单元与目标物的距离。
[0045]d为图像采集装置的感光元件的长度或宽度，当上述两个位置是沿感光元件长度方向时，d取矩形长度；当上述两个位置是沿感光元件宽度方向时，d取矩形宽度。
[0046]F为图像采集装置的镜头焦距。
[0047]u为经验系数。
[0048]在可选的实施例中：u<0.498，或u<0.41，或u<0.359，或u<0.281，或u<0.169，或u<0.041，或u<0.028。
[0049]本专利技术还提供了一种3D合成/识别装置及方法，包括上述任一权利要求所述的设备及方法。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于移动终端三维信息采集控制系统及方法，其特征在于：包括处理器，图像采集装置、旋转装置；处理器中执行的方法包括：设备初始化，包括：相机控制权获取、相机初始参数设定；以及马达控制权获取、马达初始参数设定。相机旋转控制，包括：马达移动，马达实时位置获取，将马达移动到目标位置。相机采集控制，包括：控制图像采集装置拍照，图像本地存储。2.如权利要求1所述的系统及方法，其特征在于：设备初始化具体为：1.调取JNI的camera类，库调用构造时，完成图像采集装置(camera)的初始化。2.建立camera状态的回调，便于后续控制过程中对相机启动，停止，关闭暂停等功能的处理；3.建立Imagereader的监听，便于当有视频流传入的时候进行处理；4.建立CaptureRequest.builder的对象，并创建CameraCaptureSession；5.启动视频流的捕捉，并进行预览更新；6.将视频流对象传送到surfaceview类，将视频流传递到显示器进行显示；7.调取JNI的motor类，调用完成motor的初始化。3.如权利要求2所述的系统及方法，其特征在于：camera的初始化包括解像力，AF模式，闪光模式，Gain设定，曝光时间设定，饱和度设定。4.如权利要求2所述的系统及方法，其特征在于：motor的初始化包括马达转动速度设定，马达最大行程设定，启动速度设定，停止速度设定，停止方式设定，回原定方式设定。5.如权利要求1所述的系统及方法，其特征在于：相机旋转控制具体为：1.建立location类，在motor初始化时，Location类的初始值为0，将当前位置的值计为0；2.发出motor移动的命令，并侦测移动的步数m，并将移动步数记录到变量m_currentposition；3.判断m_currentposition与目标步数m_targetposition的...

【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：