[发明专利]使用3D摄像头自助拍照打印3D人像的一体设备及方法

说明书

本发明属于3D打印技术领域，特别是涉及一种使用3D摄像头自助拍照打印3D人像的一体设备及方法，该设备使用多台3D摄像头，精确获取人体彩色图像和深度信息数据，通过将不同视角的图像特征点融合、配准和拼接，快速创建人体三维模型，用户可自由选择打印区域，并通过移动支付，自助完成3D人像打印。整套设备集成化程度高，操作简单，全程可视化操作，测量精度较高，可在无人值守的情况下自助完成拍摄、建模、支付、打印的全流程服务。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，特别是涉及一种使用3D摄像头自助拍照打印3D人像的一体设备及方法。

背景技术

随着3D打印技术的普及，市场上已有专业提供3D人像打印的机构。3D人像打印最重要的是人体三维数据的采集和人体几何建模，目前3D人像打印普遍使用3D扫描仪进行人体数据的捕捉和处理，其流程包含扫描、修图、建模、打印，整套流程需要使用不同种类的设备仪器，不仅数据处理耗时较长，用户体验不佳，还导致3D人像打印整体价格居高不下。

传统的三维人体扫描方式需要用户站在3D人体扫描仪前，一定时间内保持特定的姿势，扫描仪对人体进行扫描后使用三维建模软件对扫描的数据进行处理转换为空间点，以点数据显示虚拟的模型。

也可使用多台套RGB摄像头进行不同角度拍照，然后通过2D图片识别方法，从平面图像中，通过自动或人工交互的方式恢复出三维人体的几何模型。

已有技术缺点：

1、三维人体扫描仪多数是采用结构光扫描或激光扫描等技术，但传统的三维人体扫描通常需要接受过专业训练的人员进行操作，扫描速度较慢，仪器成本较高，通常是针对人体的某一个特定的姿势获得人体外观数据，因此很难直接满足人们在不同应用环境下的需求。

2、由于RGB摄像头拍摄的2D图像只含有人体的轮廓信息，不具有人体的深度信息，深度信息依赖纯软件算法或是专用芯片计算得出，因此不能得到精确的3D人体模型。同时，普通RGB摄像头在昏暗环境下以及特征不明显的情况下并不适用，受光照、物体纹理性质影响明显，需要多视角数据，对辅助设备的依赖性比较大。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种使用3D摄像头自助拍照打印3D人像的一体设备及方法，整套设备集成化程度高，全程可视化操作，使用方便，测量精度较高，可在无人值守的情况下自助完成拍摄，建模，支付，打印的全流程服务。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

本发明提供的一种使用3D摄像头自助拍照打印3D人像的一体设备，该设备包括：

多台3D摄像头，用于拍摄人体彩色图像和获取人体深度信息；

显示单元，用于显示操作命令和图像处理信息；

数据处理单元，用于计算处理所述3D摄像头拍摄的图像信息和深度信息，并将不同视角的图像特征点融合、配准和拼接，快速创建人体三维模型；

3D打印单元，用于打印指定目标区域的3D人像；

电源单元，用于为多台3D摄像头、显示单元、数据处理单元和3D打印单元提供电源。

本发明还提供一种使用3D摄像头自助拍照打印3D人像的方法，包含以下步骤：

安装3D摄像头，在水平方向和垂直方向分别安装多台3D摄像头，使得3D摄像头拍摄范围覆盖拍摄区域内的所有空间；

选择打印区域，用户拍照前，先在显示单元上选择相应的打印区域，不同打印区域对应启动不同数量的3D摄像头；

选择支付，选定打印区域后，设备的显示单元生成支付界面，用户通过移动终端扫描支付二维码完成打印费用的支付；