[发明专利]一种全景成像仪

说明书

技术领域

本发明属于物体全景成像设备，具体的讲是使用数码相机对文物、标本、商品、甚至包括人物和生物等多方位拍照并生成物体全景动画的一种全景成像仪。

背景技术

现有的全景成像仪包括旋转载物盘、相机及其控制系统和全景成像软件等，旋转载物盘承载物体旋转，控制系统控制位置固定的相机进行物体的多方位拍摄，然后全景成像软件将物体的多方位拍摄生成物体的全景动画，这种成像仪的结构简单、操作方便，但拍摄方式不适于不宜转动的物体，例如一些珍贵文物、生物标本等，在对人物进行多方位拍摄时，旋转运动会导致人物的表情和动作变化，就不能显现人物静止形态时的全景动画了。现有的全景成像仪在使用上存在很大的局限性。

中国发明专利申请公开号CN101556423A《全自动数码全景转机座》公开了一种由单片机、相机遥控模块、步进电机、电池、无线遥控模块、相机连接件、操作按钮和电源构成的全自动数码全景转机座，步进电机仅带动相机绕相机连接件轴线自转进行拍照，拍摄的只是环境一个方位的全景照片，相机遥控模块一端与相机传感相连，另一端与单片机连接，单片机连接有无线遥控模块，无线遥控模块又与遥控器传感相连，它是一种双遥控的方式实现的对相机的拍照控制和电机的运动控制，控制方式比较复杂，其拍摄的照片不能实时传输到计算机上进行预览和调整。

发明内容

本发明要解决现有的全景成像仪不适于对不宜转动的物体、人物等进行多方位拍摄的技术问题，提出一种既有载物盘，又能利用相机绕物体、人物等进行多方位环绕拍照，并生成物体、人物等全景动画的全景成像仪。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种全景成像仪，包括连接运动控制器的转台驱动动力驱动载物转台旋转，连接相机控制器的数码相机，运动控制器、相机控制器连接装有运动控制、图像采集、全景动画生成软件的计算机，双转子共轴支承的空心芯轴固定在支承箱上，双转子共轴支承的旋转内轴同轴线安装在空心芯轴内，内轴的下端连接转台驱动动力，上端连接载物转台，转台驱动动力驱动载物转台绕内轴轴线独立旋转；双转子共轴支承的外轴套同轴线安装在空心芯轴外，外轴套上端连接安装相机的云台，下端连接相机驱动动力，相机驱动动力驱动相机绕载物转台独立旋转；运动控制器连接相机驱动动力。

载物转台载有被摄物体。成像仪既可以利用载物转台独立旋转，不动的相机对被摄物体进行多方位拍照，又能利用相机绕不动的载物转台独立旋转，对被摄物体进行多方位环绕拍照，并生成物体全景动画。转台驱动动力和相机驱动动力可以是同一驱动动力，采用现有技术的结构同一驱动动力驱动载物转台、相机分别独立旋转，例如采用驱动动力输出花键轴上的滑动花键轴齿轮分别与载物转台连接轴上的齿轮和云台连接轴上的齿轮啮合，实现驱动载物转台独立旋转或相机独立旋转，转台驱动动力和相机驱动动力也可以是不同的驱动动力，分别驱动载物转台、相机独立旋转。计算机安装的运动控制软件通过运动控制器控制转台驱动动力、相机驱动动力，实现对载物转台、相机的独立运动驱动，使载物转台按照设定独立转动，或使相机按照设定绕载物转台独立旋转；图像采集软件通过相机控制器对相机实现参数、拍照、图像下载等控制；全景动画生成软件将下载图像生成全景动画。内轴、空心芯轴和外轴套的轴线重合，转台驱动动力、相机驱动动力分别带动载物转台和相机进行独立旋转，既便于操作和控制，又优化了成像仪的结构和减小了体积。

载物转台的旋转中心处放置被摄物体。

转台驱动动力是电机，电机的输出轴连接减速机构，减速机构与内轴下端连接；相机驱动动力是电机，电机输出轴连接减速机构，减速机构与外轴套下端连接。减速机构采用现有技术的结构，例如齿轮传动减速机构，或带轮传动减速机构，或蜗轮和蜗杆减速机构。

相机驱动动力电机输出轴连接减速机构的小齿轮，外轴套下端同轴连接减速机构的大齿轮，大齿轮与小齿轮啮合。

转台驱动动力和相机驱动动力都是步进电机，步进电机的输出轴分别直接连接内轴下端和外轴套下端。

外轴套上端连接相机回转支承，相机回转支承连接相机调节架，相机调节架由水平调节架和连接云台的垂直调节架组成，水平调节架的一端连接相机回转支承，另一端与垂直调节架铰接，垂直调节架能够绕水平调节架旋转。水平调节架在水平方向上调节相机与被摄物体的位置关系，垂直调节架调节安装在云台上的相机与被摄物体在垂直方向上的位置关系。