[实用新型]立体图形采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及三维成像技术领域，特别涉及一种立体图形采集装置。

背景技术

传统相机只能记录三维场景在二维平面的投影，是一种2D的成像装置。随着3D影音、VR/AR、3D打印等行业的发展，市场对立体成像技术的需求也日益增加，能够记录完整三维立体场景的装置必将拥有广阔的发展空间。

为了记录一个完整的三维场景，就需要记录该场景不同角度的图像，再通过图像处理重建出该场景的三维模型。目前常见的方案有包括相机阵列成像和移动相机成像。

相机阵列成像是指，在立体空间里，围绕着目标物体架设多部相机，通过相机阵列采集多幅不同视角的图像；

移动相机成像是指，只采用一台相机，让相机围绕着目标物体体旋转，记录下不同角度的图像，或者固定相机的位置，将目标物体体放在旋转台上，通过物体的旋转，用相机记录下不同角度的图像。

相机阵列成像的方案成本高昂，需要占用较大的拍摄场地，移动相机方案则需引入了机械移动技术，影响成像质量。

本实用新型旨在提出一种价格低廉、结构稳定的立体图像采集装置及方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种立体图形采集装置，其借助多面反射体及反射镜阵列可快速、准确地采集目标物立体图像，还具有结构稳定，成本低的特点。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

立体图形采集装置，包括相机、多面反射体、反射镜阵列及支撑框架；

所述相机固定在支撑框架顶部，支撑框架底部用于放置目标物体；所述多面反射体固定在支撑框架中间，且多面反射体位于相机正下方及目标物体上方；所述反射镜阵列含环绕在多面反射体周围的若干块反射镜且各反射镜均固定在支撑框架上；多面反射体的各反射面均为相机可照射到的倾斜面，且各反射面与反射镜阵列中的反射镜一一对应，反射面与其对应的反射镜处于同一个竖直平面内；

所述反射镜阵列的环绕范围大于其下方的目标物体，以使各反射镜能够将目标物体各视角的光线分别反射至与其对应的多面反射体的各反射面。

所述支撑框架为竖向设置的长方体框架。

所述多面反射体至少具有5个反射面，且每个反射面倾斜角度相同，所述反射镜阵列由5片以上的反射镜组成，反射镜阵列沿着一个圆周面绕在多面反射体周围。

所述多面反射体呈六棱锥型，该六棱锥型的多面反射体顶部的锥尖部被削去。

所述相机、多面反射体及反射镜阵列具有同一条中心线。

所述反射镜阵列的所有反射镜以同样的倾斜角度环绕固定在多面反射体周围。

采用上述方案后，本发明图像采集过程为：反射镜阵列的各反射镜将目标物体的各视角光线反射至多面反射体的各反射面，相机从各反射面采集到目标物体的各视角图像，最后采用图像合成算法将各所有视角图像合成为完整的目标物体三维图像。本实用新型并未对相机内置的图像合成算法进行改进，其目前成熟的图像合成技术，即属于现有技术，本实用新型关键在于在支撑框架内布设多面反射结构，实现分视角获取目标物体图像。

本实用新型有益效果在于：本实用新型借助一多面反射体及反射镜阵列将待采集图像的目标物体分割为若干个图像，再由一个相机获取分割的图像，实现图像和准确地快速采集，兼具了结构稳定、成本地的特点；

另外，本实用新型将相机和多面反射结构（多面反射体及反射镜阵列）置于目标物体体上方，不占用目标物体体所在水平空间，通过分割相机成像面的方法，使目标物体体不同方向的图像同时成像在相机的图像传感器上，可以用于运动场景的立体拍摄。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型多面反射体的立体结构示意图；

图3是本实用新型多面反射体的俯视图；

图4是本实用新型反射镜阵列的俯视图；

图5是本实用新型的成像原理图；

图6是本实用新型相机采集到的目标物体图像。

标号说明

相机100，多面反射体200，反射镜阵列300，目标物体400，支撑框架500。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型揭示的立体图形采集装置，包括包括相机100、多面反射体200、反射镜阵列300及支撑框架500；