[发明专利]立体图像采集系统与方法

说明书

本公开提供一种立体图像采集系统和方法，该系统包括：至少两台照相机；云台，在立体图像采集系统的中心节点处安装至支撑架的一端，中心节点是支撑架的延伸方向与连接臂的延伸方向的交点；至少两个连接臂，每个连接臂的一端与云台连接，且每个连接臂的另一端和/或中部与一台照相机连接；底座，与支撑架的另一端相连接；支撑架，连接在底座与云台之间，用于支撑云台。根据本发明技术方案的立体图像采集系统将大大提高室内三维模型生产效率并推动室内三维模型的应用。

技术领域

本申请涉及建筑物室内三维建模技术领域，更具体地涉及一种新颖的用于三维建模的前期立体图像采集系统与方法。

背景技术

室内建模是个早已存在的领域，其所制作的模型形式基本上以室内全景图像为主，如图1所示，这是房地产销售业所普遍使用的室内3D场景再现。

如图2所示以三维模型形式存在的室内模型数量一直很小，其原因主要是数据采集的难度和建模处理的难度以及费时、费力的制作过程。近几年对室内三维模型的需求正在增长，很多城市已陆续立项制作了一些大型公共场所的室内三维模型。

目前在业内普遍采用两种室内三维建模技术路径。技术路径1：派人现场勘测获得相关模型部件的尺寸信息，然后交由设计师通过专业的绘图软件进行手工制作。此技术路径的缺点在于原始数据的人工勘测获取过程费时、费力。技术路径2：针对技术路径1的缺点，技术路径2采用LiDAR或红外测深/距设备来获取室内模型的结构信息，避开了人工勘测的过程。但也因为 LiDAR扫描的盲目性而造成了巨大的数据冗余，有用点的比率大概只占千分之一。例如，一个3米×5米的长方形墙面，当平均点间距为5厘米时，打在墙面上的总点数为：100×60＝6000(个点)，但定义这面墙形状的只有4 个角点，有效率为4∶6000。

另外，技术路径2一般是使用LiDAR或红外技术获取室内结构的“点云数据”，使用多个相机(有时为减少相机数量甚至使用鱼眼相机)拍摄平面 360°无重叠的或极少重叠的全景图像，这样获取的全景图像只提供纹理，不参与提取结构信息。

建模基础数据的采集方法和结果决定了后续建模过程的内容、方法和效率。虽然技术路径2减少了大量的现场人工勘测，却增加了大量的内业人工操作。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于以上问题，做出本发明，本发明旨在解决现有技术路径1的费时、费力、低效的人工劳动问题和技术路径2的高成本以及且超大数据量所导致的低效建模流程的问题。

根据本发明一方面，提供一种立体图像采集系统，包括：至少两台照相机；云台，在所述立体图像采集系统的中心节点处安装至支撑架的一端，中心节点是支撑架的延伸方向与连接臂的延伸方向的交点；至少两个连接臂，每个连接臂的一端与所述云台连接，且每个连接臂的另一端和/或中部与一台照相机连接；底座，与支撑架的另一端相连接；支撑架，连接在底座与云台之间，用于支撑云台。

根据本发明另一方面，提供一种立体图像采集方法，包括：设置云台的预定旋转次数以及每次的旋转角度，以及上下位移的幅度；使用至少两台照相机拍摄图像，其拍摄的图像具有重叠部分；判断云台的旋转是否达到预定旋转次数，如果没有达到，继续拍摄图像；如果达到了预定旋转次数，工作过程结束。

根据本发明的方法和系统既能避开现场的费时、费力的人工勘测，又能提供简单、直接、直观的立体图像，使得在不增加大量内业人工数据处理的情况下也可以完成室内三维建模的工作，将极大地提高室内三维建模的技术和效率，并进而推动室内三维模型的推广和使用。

附图说明