[发明专利]用于移动终端的超薄型三维采集的模组

说明书

本发明提供了一种用于移动终端的超薄型三维采集的模组，包括数据接口、运动驱动装置、运动装置和图像采集装置；其中图像采集装置设置在运动装置上，图像采集装置在图像采集过程中相对移动终端运动；运动驱动装置与运动装置连接；运动驱动装置通过数据接口与移动终端电连接；图像采集装置通过数据接口与移动终端电连接；图像采集装置的光轴与图像采集装置的运动平面具有夹角γ。通过图像采集装置的移动降低相机的使用数量。能够实现移动终端的外接，方便在现有手机上增加新的3D采集功能。整个设备可以移动，方便户外使用。采用外置连接方式，无需改造目前已有手机，通用性更强，成本更低。

技术领域

本发明涉及物体采集技术领域，特别涉及在移动终端中利用相机进行目标物三维采集技术领域。

背景技术

目前常见的3D采集方法包括结构光法、激光扫描法，但这些方法都需要设置光源及光束整形系统，成本较高，耗电量大，且占用空间较大。

而目前手机通常具有1-3个摄像头，从而实现一些特殊的拍摄效果，例如背景虚化等。但是目前还没有能够用于在手机上进行3D采集的摄像头系统。如果仅使用目前摄像头系统，由于拍摄角度有限，难以进行3D拼接，无法得到3D图像。如果要增加拍摄角度，提高拍摄图像的冗余度，需要设置多个摄像头。例如南加州大学的Digital Emily项目，采用球型支架，在支架上不同位置不同角度固定了上百个相机。这种常规的采用图像采集设备进行3D采集的系统难以用于手机等小体积的移动终端设备上。

同时，目前也有通过移动手机来直接利用手机上的摄像头拍摄目标物多个角度图像再进行拼接的。然而，这种移动要么需要将手机安装在额外轨道上，要么就是无轨道的自由移动。前者限制了使用场景，而后者导致采集质量下降。

目前也有手机上设置可以转动的摄像头，通常采用手动或电动方式驱动，但其目的是为了拍摄相应角度图片，而并不是为了实现扫描，也更无法合成3D模型。

并且，目前用手机进行三维采集通常仅限于人脸，但是随着手机应用的普遍，对于其他物体，特别是较远物体的三维采集并没有相应方法解决。目前采用手机进行3D采集通常需要手机绕目标物转动(有轨道或无轨道)，或是相机绕目标物转动。但显然这对于较远的物体并不适用。而设置在外壳内的转动部件也增大了模组的体积，不利于设备的小型化。而对于某些应用场合下，并不需要目标物360°的三维模型，而只需要视线可及范围内的三维模型，例如只需要公园景观一个正面和部分侧面的三维模型。该问题并没有合适的解决方案。

在现有技术中，也曾提出使用包括旋转角度、目标物尺寸、物距的经验公式限定相机位置，从而兼顾合成速度和效果。然而在实际应用中发现：除非有精确量角装置，否则用户对角度并不敏感，难以准确确定角度；目标物尺寸难以准确确定，特别是某些应用场合目标物需要频繁更换，每次测量带来大量额外工作量，并且需要专业设备才能准确测量不规则目标物。例如对于一个建筑而言，要知道它的长度有时并不容易，需要专业设备。测量的误差导致相机位置设定误差，从而会影响采集合成速度和效果。

在现有技术中，移动终端通常具有摄像头，但这些摄像头在拍摄过程中并不移动。通常都是在开启前和结束后摄像头通过运动而隐藏。由于它们在拍摄过程中相对于目标物并不运动，它们只能拍摄2D图像，且拍摄的图像也无法合成3D。因此，本领域急需能够应用于移动终端的高质量、低成本、小体积3D采集装置。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的用于移动终端的超薄型三维采集的模组。

本发明提供了一种用于移动终端的超薄型三维采集的模组，包括数据接口、运动驱动装置、运动装置和图像采集装置；

其中图像采集装置设置在运动装置上，图像采集装置在图像采集过程中相对移动终端运动；

运动驱动装置与运动装置连接；

运动驱动装置通过数据接口与移动终端电连接；