[发明专利]一种手部智能3D信息采集测量设备

说明书

本发明提供了一种手部智能3D信息采集测量设备及方法，其中，采集测量设备包括图像采集装置和承载板，其中图像采集装置和承载板相对设置；承载板用于承载手部；图像采集装置设置在转动装置上，并且图像采集装置光轴与转动平面具有夹角γ。首次提出相机光轴与旋转平面呈夹角的方式来同时提高手部3D模型合成速度和合成精度。通过优化相机采集图片的位置，保证能够同时提高手部3D合成速度和合成精度；且优化位置时，无需测量角度，无需测量目标尺寸，适用性更强。

技术领域

本发明涉及手部形貌测量技术领域，特别涉及3D形貌测量技术领域。

背景技术

在进行手部3D测量时，通常采用一维、二维的测量方式，例如采用量具进行手部长度、宽度、高度的测量，这样得到的数据可以用来为用户选择合适尺码的手套。但是这样的手套是工厂流水线根据尺码规定而设计的，目前行业并未进行更进一步的尺寸细分。为了给用户更好的穿着体验，应当为每个用户定制化地设计不同大小、形状的手套。为了实现这一目的，必须对人体手部进行3D采集和测量。但是对于给成千上万不同客户定制而言，对于采集速度的和精度需求就非常高，否则将带来客户体验的急剧降低。

另外，手部含有指纹和掌纹信息，可以用来进行身份的识别。例如在交易过程中通过手部信息来确认交易身份。但是以往的指纹和掌纹信息都是2D形式采集的，虽然目前也有一些3D采集指纹或掌纹的方案，但采集时间和精度难以兼顾，这对交易来说是无法接受的。

对于足部3D信息采集而言，目前常用的方法包括使用机器视觉的方式，采集物体不同角度的图片，并将这些图片匹配拼接形成3D模型。在采集不同角度图片时，可以待测物不同角度设置多个相机，也可以通过单个或多个相机旋转从不同角度采集图片。但无论这两种方式哪一种，都涉及合成速度和合成精度的问题。而合成速度和合成精度在某种程度上是一对矛盾，合成速度的提高会导致最终3D合成精度下降；要提高3D合成精度则需要降低合成速度，通过更多的图片来合成。在现有技术中，为了同时提高合成速度和合成精度，通常通过优化算法的方法实现。并且本领域一直认为解决上述问题的途径在于算法的选择和更新，截止目前没有任何提出其他角度同时提高合成速度和合成精度的方法。然而，算法的优化目前已经达到瓶颈，在没有更优理论出现前，已经无法兼顾提高合成速度和合成的精度。

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。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；准确度和速度还需要进一步提高。

因此，目前急需解决以下技术问题：①能够同时提高手部3D模型合成速度和合成精度；②降低手部3D采集建模成本，不增加过多设备复杂程度和体积。③方便操作，无需使用专业设备，无需过多测量。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的采集设备。

本发明提供了一种手部3D信息采集和/或测量设备及方法，包括图像采集装置和承载板，其中

图像采集装置和承载板相对设置；

承载板用于承载手部；

图像采集装置设置在转动装置上，并且图像采集装置光轴与转动平面具有夹角γ。

可选的，图像采集装置绕承载板转动时，在相邻两个采集位置满足如下条件：

μ＜0.482，或μ0.357，或μ0.198；