[实用新型]一种分布式多镜头光度立体摄像装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及摄像装置领域，尤其是一种分布式多镜头光度立体摄像装置。

背景技术

随着如相机（如卡片相机、单反、运动相机、摄像机等）、手机、平板电脑、笔记本、可穿戴设备等具有照相功能的智能移动终端的普及，基于智能移动终端的应用也越来越多。然而大部分具有照相功能的智能移动终端，只能拍摄二维图像，而不具备三维扫描、三维成像等功能，无法在拍照的同时记录目标对象的立体信息，以用于更丰富、有趣、便捷的应用中。

为获取三维效果，也有人提出利用软件技术对二维图像进行处理，以在二维图像上生成三维效果。但这种处理方法获得的三维效果不佳。还有依赖硬件设备的三维成像技术，如结构光技术、飞行时间TOF技术、双目视觉技术、光度立体视觉技术等，其中，结构光技术、TOF技术的硬件成本高、模组体积大，并不适用于智能移动终端，而双目视觉技术对环境的要求较高，特别是在阴暗环境下，其成像效果不佳。

传统的光度立体视觉技术由于需要在多个时间点分别采集同一目标在多个或不同的光源照射下的图像，需要采集多帧图像信息以进行三维重建，并且难以对运动目标或表面处于柔性变化中的目标进行三维重建。另外，采用传统的光度立体视觉技术得到的三维模型，缺少深度信息，不能准确的按比例还原。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种分布式多镜头光度立体摄像装置。

本实用新型采用的技术方案如下：一种分布式多镜头光度立体摄像装置，主要包括：

至少一个用于发射第一波长光照射目标对象的第一点光源；

至少一个用于发射第二波长光照射所述目标对象的第二点光源；

至少一个用于发射第三波长光照射所述目标对象的第三点光源；

至少一个用于采集所述目标对象反射的第一波段光的第一镜头模块；

至少一个用于采集所述目标对象反射的第一波长光和第二波长光的第二镜头模块；

至少一个用于采集所述目标对象反射的第二波长光和第三波长光的第三镜头模块；

至少一个用于采集所述目标对象反射的第一波长光和第三波长光的第四镜头模块；

用于控制所述第一点光源、第二点光源和第三点光源的工作状态的光源驱动模块；

以及，用于分别与所述第一镜头模块、所述第二镜头模块、所述第三镜头模块、所述第四镜头模块和所述光源驱动模块连接通信的图像处理模块。

进一步的，本实用新型中所述第二镜头模块、所述第三镜头模块和所述第四镜头模块根据预设的基线长度设置在所述摄像装置上。

进一步的，本实用新型中所述第一波段光、所述第一波长光、所述第二波长光和所述第三波长光的波长依次递减，或者，所述第一波段光、所述第一波长光、所述第二波长光和所述第三波长光的波长依次递增。

进一步的，本实用新型中，所述第二镜头模块中设置有允许第一波长光和第二波长光通过的第一带通滤光片；所述第三镜头模块中设置有允许第二波长光和第三波长光通过的第二带通滤光片；所述第四镜头模块中设置有允许第一波长光和第三波长光通过的第三带通滤光片。

优选的，本实用新型中，所述第一波段光为所述目标对象所在环境的可见光，相应的，所述第一镜头模块为可见光图像采集器。

优选的，本实用新型中，所述第一波长光、所述第二波长光和所述第三波长光均属于红外光，相应的，所述第二镜头模块、所述第三镜头模块、所述第四镜头模块均属于红外图像采集器。

另外，本实用新型中，多个所述点光源还可以是外接光源，以可拆卸的方式分布设置在所述摄像装置上。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1）本实用新型可为一种相机、手机、平板电脑或可穿戴设备，具有能够采集不同波段光的镜头模块，可实现在一次拍摄中采集多张包含不同明暗信息的图像，以进行三维扫描与重建；

2）本实用新型中第二镜头模块可采集第一和第二点光源发出的光，第三镜头模块能采集第二和第三点光源发出的光，第四镜头模块能够采集第一和第三点光源发出的光，使得第二镜头模块与第三镜头模块之间、第三镜头模块与第四镜头模块之间以及第二镜头模块与第四镜头模块之间，可以实现利用双目视觉原理进行图像处理，获取目标对象的深度信息；

3）本实用新型还可实现对非静止目标和表面柔性变化的目标进行三维扫描与重建；

4）当采用红外点光源时，本实用新型还能有效降低环境光的影响，实现在非暗场环境下进行基于光度立体视觉的三维扫描和重建。

附图说明