一种高材质兼容性多视角瞬时三维成像采集系统技术方案

本实用新型专利技术涉及三维成像技术领域，公开了一种高材质兼容性多视角瞬时三维成像采集系统，包括若干拍摄单元、若干分布式数据采集计算机和主控制计算机；所述拍摄单元包括支架、若干RGB相机、若干红外相机、散斑投影、同步控制器和闪光灯。本实用新型专利技术采用多波段采集方案，可见光波段采用RGB相机与闪光灯进行同步采集；近红外波段采用黑白相机配合近红外滤光片，与近红外散斑投影进行同步采集，增加图像的特征点，提高模型效果，增加对不同材质的兼容性；将两个波段的数据进行匹配，从而完成三维建模，相较于现有技术，本方案可实现多波段多视角采集，保证采集的瞬间性，最终实现高材质兼容性的瞬时三维成像的目的。质兼容性的瞬时三维成像的目的。质兼容性的瞬时三维成像的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种高材质兼容性多视角瞬时三维成像采集系统


[0001]本技术涉及三维成像
，具体为一种高材质兼容性多视角瞬时三维成像采集系统。

技术介绍

[0002]三维数字资产是构建元宇宙或虚拟世界的基础，主要指三维模型，也包括材质、骨骼、动画、场景等。获取三维数字资产通常有正向建模和逆向建模两种方法，正向建模指设计师根据创意，采用三维软件构件三维模型；逆向建模主要是采用光电测量的技术将物体重构为三维模型。常用的逆向建模的方法，主要有激光雷达、结构光扫描仪、多视角三维成像等。一般激光雷达和结构光扫描仪常用于工业领域，多视角三维成像的方法常用于人物等数字资产的获取，常采用多台相机从不同角度在同一时刻同时获取高分辨率图像，以消除运动误差、提高采集体验，同时获取高精度三维模型和高质量贴图。
[0003]然而多视角三维成像原理上是通过图像的特征点进行相机参数的计算，对于某些缺乏纹理的材质，如纯黑、纯白、细腻反光等的材质，则难以保证重建的效果，造成精度下降或重建失败。部分系统，如公告号为CN204945610U的一种用于3D照相的摄像头模组阵列，采用带有纹理的投影，投射于目标表面，以增强目标表面纹理，但对于对贴图要求较高的应用场合，则需要分时额外再增加一次数据采集，从而延长了数据采集时间，失去了瞬时性，也引入了更多的测量误差。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种高材质兼容性多视角瞬时三维成像采集系统，以解决
技术介绍
中所提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种高材质兼容性多视角瞬时三维成像采集系统，包括若干拍摄单元、若干分布式数据采集计算机和主控制计算机；
[0006]所述拍摄单元包括支架、若干RGB相机、若干红外相机、散斑投影、同步控制器和闪光灯，且若干RGB相机、若干红外相机、散斑投影、同步控制器和闪光灯均设置在支架上；
[0007]所述同步控制器与若干RGB相机、若干红外相机、散斑投影和闪光灯电性连接，所述拍摄单元的信号输出端与相应分布式数据采集计算机的信号输入端连接，若干分布式数据采集计算机的信号输出端均与主控制计算机的信号输入端连接。
[0008]作为本技术的一种优选实施方式，所述支架包括底座和立柱，所述立柱安装在底座上。
[0009]作为本技术的一种优选实施方式，所述支架的制作材质为铝合金。
[0010]作为本技术的一种优选实施方式，所述闪光灯设置在立柱的顶侧。
[0011]作为本技术的一种优选实施方式，所述RGB相机设置有两台以上，且至少有2台RGB相机成像对排列，所述红外相机设置有两台以上，且至少有2台红外相机成像对排列。
[0012]与现有技术相比，本技术提供了一种高材质兼容性多视角瞬时三维成像采集
系统，具备以下有益效果：
[0013]该一种高材质兼容性多视角瞬时三维成像采集系统，采用多波段采集方案，可见光波段采用RGB相机与闪光灯进行同步采集；近红外波段采用黑白相机配合近红外滤光片，与近红外散斑投影进行同步采集，可以增加图像的特征点，提高模型效果，增加对不同材质的兼容性；在贴图环节使用可见光波段的图像，可以得到正常的贴图效果；而最终将数据传输给计算机，利用计算机可以将两个波段的数据进行匹配，从而完成三维建模，相较于现有技术，本方案可实现多波段多视角采集，保证采集的瞬间性，最终实现高材质兼容性的瞬时三维成像的目的。
附图说明
[0014]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0015]图1为本技术一种高材质兼容性多视角瞬时三维成像采集系统的拍摄单元整体示意图；
[0016]图2为本技术一种高材质兼容性多视角瞬时三维成像采集系统的框图示意图。
[0017]图中：1、拍摄单元；2、分布式数据采集计算机；3、主控制计算机；4、支架；5、RGB相机；6、红外相机；7、散斑投影；8、同步控制器；9、闪光灯；10、底座；11、立柱。
具体实施方式
[0018]为了更好地了解本技术的目的、结构及功能，下面结合附图，对本技术一种高材质兼容性多视角瞬时三维成像采集系统做进一步详细的描述。
[0019]如图1和图2所示，本技术提供一种技术方案：一种高材质兼容性多视角瞬时三维成像采集系统，包括若干拍摄单元1、若干分布式数据采集计算机2和主控制计算机3，若干拍摄单元1均对准同一个被拍摄物；
[0020]所述拍摄单元1包括支架4、若干RGB相机5、若干红外相机6、散斑投影7、同步控制器8和闪光灯9，且若干RGB相机5、若干红外相机6、散斑投影7、同步控制器8和闪光灯9均设置在支架4上；
[0021]所述同步控制器8与若干RGB相机5、若干红外相机6、散斑投影7和闪光灯9电性连接，同步控制器8负责RGB相机5、红外相机6、散斑投影7的供电触发以及闪光灯9的同步触发，闪光灯9出光口背对拍摄目标方向，所述拍摄单元1的信号输出端与相应分布式数据采集计算机2的信号输入端连接，若干分布式数据采集计算机2的信号输出端均与主控制计算机3的信号输入端连接。
[0022]所述支架4包括底座10和立柱11，所述立柱11安装在底座10上，底座10通过膨胀螺钉固定在地面。
[0023]所述支架4的制作材质为铝合金。
[0024]所述闪光灯9设置在立柱11的顶侧，同步控制器8设置在底座10上。
[0025]RGB相机5、红外相机6和散斑投影7均设置在立柱11上，所述RGB相机5设置有两台，且成像对排列，相机镜头对准拍摄目标，所述红外相机6设置有两台，且成像对排列，相机镜
头对准拍摄目标，相机之间的视场重叠，RGB相机5和红外相机6的视场重叠，散斑投影7指向拍摄目标，散斑投影的视场等于或略大于拍摄视场，而RGB相机5、红外相机6和散斑投影7具体的位置设置为：其中一个红外相机6和设置在散斑投影7和两个RGB相机5之间，且散斑投影7位于该红外相机6的下方，另一个红外相机6设置在两个RGB相机5的下侧。
[0026]在拍摄瞬间，同步控制器8触发散斑投影7投射近红外散斑，同时触发红外相机6进行图像捕捉；在延迟一段时间(一般超出红外相机6的曝光时间)之后，同步控制器8触发RGB相机5和闪光灯9进行拍摄，采集RGB图像，闪光灯9光线经由墙面、房顶及地面的若干次反射之后(本装置安装于室内，且室内的房顶、墙面和地面均设置为白色)，打亮被拍摄植物，从而获取无阴影的均匀漫反射照明，由于延迟时间极短，可以认为RGB相机5和红外相机6同时曝光；
[0027]而分布式数据采集计算机2，负责对若干拍摄单元1的数据进行收集，分布式数据采集计算机2和主控制计算机3连接于同一网络，主控制计算机3和分布式数据采集计算机2通过TCP/IP或UDP协议进行数据交互，主控制计算机3连接多台分布式控制计算机2，使得若干分布式数据采集计算机2的数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高材质兼容性多视角瞬时三维成像采集系统，其特征在于：包括若干拍摄单元、若干分布式数据采集计算机和主控制计算机；所述拍摄单元包括支架、若干RGB相机、若干红外相机、散斑投影、同步控制器和闪光灯，且若干RGB相机、若干红外相机、散斑投影、同步控制器和闪光灯均设置在支架上；所述同步控制器与若干RGB相机、若干红外相机、散斑投影和闪光灯电性连接，所述拍摄单元的信号输出端与相应分布式数据采集计算机的信号输入端连接，若干分布式数据采集计算机的信号输出端均与主控制计算机的信号输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种高材质兼...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜弘毅，顾耕，许琦，张宁豪，王薇，
申请(专利权)人：嘉兴超维信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：