[发明专利]一种能够手持的3D信息采集的设备及方法

说明书

本发明提供了一种能够手持的3D信息采集的设备及方法，包括图像采集装置，能够被手持，用于通过相对运动采集目标物一组图像；传感器，用于测量图像采集装置两次采集时移动的直线距离；在用户移动图像采集装置时：在移动直线距离不满足条件时，向用户发出报警；或实时提示用户移动的距离。本发明提出了通过限定两次拍照相机移动距离的方式来提高合成效果、缩短合成时间的方法。

技术领域

本发明涉及形貌测量技术领域，特别涉及3D形貌测量技术领域。

背景技术

在进行3D测量时，需要首先采集3D信息。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能够同时大幅度提高合成速度和合成精度；②方便操作，无需使用专业设备，无需过多测量，能够快速获得相机位置。

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。

本发明实施例提供了一种能够手持的3D信息采集的设备及方法，图像采集装置，能够被手持，用于通过相对运动采集目标物一组图像；

传感器，用于测量图像采集装置两次采集时移动的直线距离；

在用户移动图像采集装置时：在移动直线距离不满足条件时，向用户发出报警；或实时提示用户移动的距离。

可选的，在上述相对运动过程中，图像采集装置的采集位置符合如下条件：

其中L为图像采集装置在相邻两个采集位置时光心的直线距离；f为图像采集装置的焦距；d为图像采集装置感光元件的矩形长度或宽度；T为图像采集装置感光元件沿着光轴到目标物表面的距离；δ为调整系数。

可选的，δ0.410。

可选的，δ0.356；或δ0.311；或δ0.284；或δ0.261；或δ0.241；或δ0.107。

可选的，所述条件为关于L的条件。

可选的，还包括实时提示用户可移动的最大距离L。

可选的，图像采集装置为移动终端。

可选的，还包括处理器，用于根据一组图像中的多个进行3D合成，生成目标物的3D模型。

可选的，图像采集装置为可见光波段、红外光波段、和/或全波段。

本发明另一实施例还提供了一种支付设备或方法，使用上述任一所述设备或方法。