[发明专利]一种采集三维音视频及运动姿态的装置及方法

权利要求书

1.一种采集三维音视频及运动姿态的装置，其特征在于，

包括壳体、摄像头、声音采集器、电子罗盘、6轴运动跟踪计、TOF数据采集装置、气压计、控制器、存储器和电源管理单元，所述电子罗盘、6轴运动跟踪计、控制器、存储器以及电源管理单元均安装在壳体内，所述电子罗盘以及6轴运动跟踪计采集装置的运动姿态数据，所述摄像头、声音采集器、TOF数据采集装置以及气压计均安装在壳体上，所述气压计检测壳体各方向的气压，所述声音采集器以及摄像头分别采集音视频数据，所述TOF数据采集装置采集三维深度图像，所述摄像头、声音采集器、TOF数据采集装置、气压计、电子罗盘、6轴运动跟踪计以及存储器均与控制器链接，所述电源管理单元为其他元件供电。

2.根据权利要求1所述的一种采集三维音视频及运动姿态的装置，其特征在于，

所述TOF数据采集装置包括TOF数据采集控制器、TOF传感器、红外发光二极管以及TOF设备处理器，所述红外发光二极管镶嵌在壳体上，所述红外发光二极管向前方发射红外光，所述TOF传感器接收TOF传感器发射的红外光的反射光，所述TOF传感器以及红外发光二极管均与TOF数据采集控制器连接，所述TOF数据采集控制器与TOF设备处理器连接，所述TOF设备处理器与控制器连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种采集三维音视频及运动姿态的装置，其特征在于，

还包括USB接口和USB-HUB，所述USB-HUB安装在壳体内，所述USB接口安装在壳体上，所述USB接口与USB-HUB连接，所述USB-HUB与控制器链接。

4.根据权利要求1或2所述的一种采集三维音视频及运动姿态的装置，其特征在于，

所述存储器包括EEPROM和高速存储器，所述EEPROM以及高速存储器均与控制器连接。

5.根据权利要求2所述的一种采集三维音视频及运动姿态的装置，其特征在于，

所述壳体外侧设置有若干个红外发射窗和指示灯，所述红外发光二极管具有多个，多个红外发光二极管分别安装在红外发射窗内，多个红外发光二极管发射方向不同，所述指示灯与控制器连接。

6.根据权利要求1或2所述的一种采集三维音视频及运动姿态的装置，其特征在于，

所述声音采集器包括若干个数字麦克风和数字信号处理器，若干个所述数字麦克风并排安装在壳体上并位于摄像头下方，所述壳体上开设有与数字麦克风对应的采音孔，若干个所述数字麦克风均与数字信号处理器连接，所述数字信号处理器与控制器连接。

7.根据权利要求6所述的一种采集三维音视频及运动姿态的装置，其特征在于，

所述声音采集器还包括至少三个弹簧和弹性膜，三个所述弹簧一端接地，三个所述弹簧另一端分别与控制器连接，所述壳体的采音孔内侧设有固定环，所述弹性膜呈一端封闭的筒状，所述弹性膜开口端与固定环连接，所述数字麦克风安装在弹性膜封闭端，所述弹性膜封闭端与三个所述弹簧的一端连接，三个所述弹簧另一端沿不同方向与壳体固定连接。

8.一种使用如权利要求1至7任一项所述的采集三维音视频及运动姿态的装置的采集三维音视频及运动姿态的方法，其特征在于，

包括以下步骤：

通过电子罗盘和6轴运动跟踪计记录装置的运动方向和加速度，并通过运动方向和加速度计算出装置的运动速度；

TOF数据采集装置实时获得周围环境的深度数据并记录，深度数据用于生成三维深度画面，当装置静止时通过三维深度画面的变化识别声源可能方向，而后使用并排的数字麦克风进行定向增强，获取更为清晰的音频信号。