[发明专利]3D拍摄装置、用于建立3D图像的方法和用于构建3D拍摄装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种3D拍摄装置，具有图像拍摄装置、测距仪和图 像处理装置。

本发明还涉及一种用于建立3D图像的方法。

本发明最终涉及一种用于构建3D拍摄装置的方法。

背景技术

已知通过图案投影或扫描建立物体的3D图像。适合于此的3D拍 摄装置复杂而且要求使用者经过特殊的训练。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于建立近似3D图像的简化的方法。

为了实现所述目的，根据本发明提出权利要求1的特征。由此,特别 是在开头所述类型的3D拍摄装置中根据本发明建议，图像处理装置设置 成用于在至少两个用图像拍摄装置拍摄的图像组成的系列图像中识别至 少一组相互对应的图像组成部分，图像处理装置设置成用于由所述组中 的图像组成部分在所述系列的图像中的相应图像位置针对所述至少一组 相互对应的图像组成部分计算出至少一个三维位置数据，并且图像处理 装置设置成用于借助于利用测距仪测量的距离信息对计算得到的所述至 少一个三维位置数据进行定比/定标(Skalierung)。这里有利的是，根据 图像所识别到的、彼此对应的图像组成部分的图像位置实现了由一系列 所拍摄的图像、例如视频序列的多帧组成的3D图像的结构。由此可以计 算出所识别的图像组成部分的三维位置数据，所述三维位置数据可以利 用几个距离信息或少数几个距离信息比例换算为实际的尺寸。由此可以 获得实际的长度、面积和/或体积。这里有利的是，只需测量很少的距离 信息，例如唯一一个距离信息或少于十个距离信息，或者少于所识别相 互对应的图像组成部分的组(数量)的一半的距离信息。这使得对可用 的测距仪的要求显著地变得简单，由此简化了操作。

作为对应的图像组成部分因此是指图像中的由于相同或类似的特征 或以其他方式在内容上相互对应的图像组成部分。

优选测距仪设置成用于沿例如直线或射线状延伸的测量方向测量距 离。所述测量方向例如可以通过由测距仪产生的测量射线给定。

测距仪因此可以设置成用于进行点状的距离测量。

测距仪可以基于不同的测量原理。当测距仪构造成激光测距仪时， 可以进行激光测距。这里测距仪产生激光测量射线作为测量射线，利用 所述测量射线能够测量距离。也可以执行距离信息的超声波测量。

可以设定，输出单元构造成用于输出至少一个经定比的三维位置数 据。由此可以提供和/或继续处理所建立的图像的定比信息。

在本发明的一个实施形式中可以设定，图像处理装置设置成用于由 所述至少一组的图像组成部分的相应图像位置计算图像拍摄装置的拍摄 姿态。这里有利的是，可以获得关于拍摄条件的结论。进一步有利的是， 可以将所测得的距离信息与拍摄位置相关联。

在本发明的一个实施形式中可以设定，图像处理装置设置成用于由 所计算的三维位置数据和拍摄姿态计算其他三维数据。这里有利的是， 可以获得用于使3D图像精细化的附加的采样点。图像处理装置例如可以 设置成用于以立体法(Stereoverfahren)和/或由利用水平集法(Level -Set-Methode)计算的边界面进行计算。

对应的图像组成部分的组的识别因此可以例如这样来实现，首先识 别一个图像中的一个图像组成部分并且在其他图像中寻找与已识别的图 像组成部分在内容上相对应的图像组成部分。

优选识别多组、例如多于10组或多于50组，或者甚至多于100组 对应的图像组成部分。由这些组的图像组成部分在相应的各个图像中的 图像位置建立方程组，所述方程组作为将各个图像描述为图像组成部分 的三维布置结构在空间中的投影。所述三维布置结构构成所拍摄的场景 的可用的近似。图像处理装置这里可以设置成用于对所述方程组求解， 以便对于每组图像组成部分计算出一个三维的位置数据。

特别有利的是，3D拍摄装置是摄影设备、照相机或配备拍照功能的 移动电话、平板电脑或类似设备，所述设备分别装备有优选能取下的测 距仪。所述3D拍摄装置也可以构造成热成像照相机。

由于本发明利用较少次数的距离信息测量、例如对距离信息的唯一 一次测量就可以完成，可以使用仅满足较低要求的测距仪。