一种面捕动捕佩戴装置的制作方法

1.本实用新型涉及面部捕捉及动作捕捉技术领域，具体地，涉及一种面捕动捕佩戴装置。


背景技术：

2.面部捕捉及动作捕捉，是一种对面部表情捕捉及人体动作捕捉的技术，是通过使用机械装置、相机等设备，记录人类面部表情、动作以及人体动作，并将之转换为一系列参数数据的过程。
3.面部捕捉及动作捕捉已经越来越多的应用于影视行业，目前常用的面捕、动捕相机，包括facegood hemlet v2头盔和avatar头盔；其中：
4.facegood hemlet v2头盔采用如下结构：头盔本体需要根据演员头型扫描，通过逆向工程设计3d打印出来，对演员头部进行全包覆来实现头盔稳定性。每一个演员都要重新扫描设计定制，否则可能无法匹配。由于这种头盔的特殊设计要求，导致这种头盔存在如下缺陷：
5.1、需要根据演员头型扫描设计，难以调节，无法兼容不同头型；
6.2、全包覆型头盔体积较大，重量重，演员长时间佩戴表演易疲劳；
7.3、扫描逆向工程设计成本以及全包覆制造成本高。
8.avatar头盔采用如下结构：头盔本体采用布料包覆，实现不同演员不同头型的兼容；相机固定在布料材质的头盔本体上。这种结构的头盔虽然重量轻，可以缓解演员长时间佩戴表演的疲劳问题，但是，该头盔由于布料强度不足的问题，演员稍微大动作表演时，固定在头盔上的相机等部件就会晃动，导致稳定性差，进而导致相机采集的画面质量无法保证等问题。
9.综上所述，现有的面捕、动捕相机，普遍存在稳定性差、重量重、与头部适配性差等缺点，无法满足高要求、高质量的面部图像采集以及跑动、跳动、舞蹈、武术等大动作表演，同时，也无法满足适配不同头型的演员以及长时间舒适佩戴表演等需求。


技术实现要素：

10.本实用新型针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种面捕动捕佩戴装置。
11.本实用新型是通过以下技术方案实现的。
12.一种面捕动捕佩戴装置，包括：头盔本体、连接杆、调节组件以及相机连接组件；其中：
13.所述头盔本体为半包覆形状，上下边缘均呈曲线型结构；
14.所述连接杆的一端与所述头盔本体的前端连接，所述连接杆的另一端与所述相机连接组件连接；
15.所述头盔本体的后端与所述调节组件连接。
16.优选地，所述头盔本体上设有固定组件，所述连接杆通过所述固定组件与所述头
盔本体的前端连接。
17.优选地，所述固定组件上设有固定孔，所述连接杆穿过所述固定孔，并通过紧固部件与所述头盔本体固定连接。
18.优选地，所述头盔本体上设有镂空孔。
19.优选地，所述相机连接组件包括l型连接件和相机连接架；其中：
20.所述l型连接件的一端与所述相机连接架连接，并通过止紧螺钉固定；
21.所述l型连接件的另一端与所述连接杆连接。
22.优选地，所述相机连接架包括横轴和相机连接孔；
23.其中，所述横轴与所述l型连接件连接，所述相机连接孔的上端与所述横轴连接于所述横轴下端的中心位置。
24.优选地，所述l型连接件为中空结构，所述l型连接件的一端与所述相机连接架的所述横轴转动连接，并通过止紧螺钉固定。
25.优选地，所述调节组件的上下边缘均呈曲线型结构。
26.优选地，所述调节组件包括：第一齿条、第二齿条、齿轮和旋钮；其中：
27.所述旋钮与所述齿轮连接，所述齿轮分别与所述第一齿条和所述第二齿条啮合；
28.所述第一齿条和所述第二齿条与所述齿轮啮合的部分重叠，且所述第一齿条和所述第二齿条的位置相对；
29.所述第一齿条和所述第二齿条的端部与头盔连接。
30.优选地，所述调节组件还包括骨架，所述骨架安装于所述齿轮和所述齿条的重叠侧，所述骨架将固定所述齿轮和所述第一齿条、所述第二齿条为整体；所述第一齿条和第二齿条与所述骨架之间具有可运动空间。
31.优选地，所述连接杆为碳纤维杆。
32.优选地，所述装置还包括相机模组，所述相机模组安装于所述相机连接组件上。
33.优选地，所述连接杆为中空杆。
34.优选地，所述相机模组的电源线和信号线穿过所述中空杆。
35.由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有如下至少一项的有益效果：
36.本实用新型提供的面捕动捕佩戴装置，采用创新的结构设计，为本领域首次出现，填补了本领域的空白；环形半包覆式头盔结构，能自适应不同头型，并结合采用碳纤维材质的中空杆连接相机模组，解决了现有技术中所存在的稳定性差、重量重问题。
37.本实用新型提供的面捕动捕佩戴装置，半包覆式结构，与头部接触充分，稳定性高，进而使相机模组进行面部捕捉时画面稳定，实现跑动、跳动、跳舞、武术等较大动作表演时面部捕捉的突破。
38.本实用新型提供的面捕动捕佩戴装置，兼容性高，半包覆式结构，结合调节组件的旋钮松紧调节简单，一款头盔就可兼容几乎所有不同头型的成年使用者使用。
39.本实用新型提供的面捕动捕佩戴装置，重量轻，头部只需要半包覆，结合碳纤维中空杆连接，重量只有300余克，使用者长时间佩戴不疲劳。
40.本实用新型提供的面捕动捕佩戴装置，具有适配性好、舒适度高、结构简单、成本低等特点。
附图说明
41.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
42.图1为本实用新型一优选实施例中面捕动捕佩戴装置的佩戴情况立体图；
43.图2为本实用新型一优选实施例中面捕动捕佩戴装置的佩戴情况主视图；
44.图3为本实用新型一优选实施例中面捕动捕佩戴装置主视图；
45.图4为本实用新型一优选实施例中面捕动捕佩戴装置侧视图；
46.图5为本实用新型一优选实施例中面捕动捕佩戴装置后视图；
47.图6为本实用新型一优选实施例中头盔结构示意图；
48.图7为本实用新型一优选实施例中中空杆结构示意图。
49.图8为本实用新型一优选实施例中相机连接组件结构示意图；
50.图9为本实用新型一优选实施例中相机连接组件的l型连接件结构示意图；
51.图10为本实用新型一优选实施例中相机连接组件的相机连接架结构示意图；
52.图11为本实用新型一优选实施例中调节组件结构示意图；
53.图12为本实用新型一优选实施例中调节组件的齿轮、齿条连接关系示意图。
54.图中，1为头盔本体，2为连接杆，3为相机模组，4为调节组件，5为相机连接组件，101为固定组件，102为镂空孔，401为第一齿条，402为第二齿条，403为旋钮，404为齿轮，405为骨架，501为l型连接件，502为相机连接架。
具体实施方式
55.下面对本实用新型的实施例作详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
56.本实用新型实施例提供了一种面捕动捕佩戴装置，该装置采用创新型结构设计，头部为半包覆式结构，起到减轻重量并且与头部贴合性好的作用。可通过调节组件调节大小适应不同头型，并结合碳纤维中空杆连接相机模组，具有重量轻、稳定性高、与头部适配性好的特点，可以满足不同头型使用者的使用需求，同时，高稳定性使得相机采集的画面质量高，重量轻能够满足使用者的长时间佩戴需求。本佩戴装置可以应用在面部表情捕捉，可用在动画制作领域。
57.请同时参阅图1
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图12，本实施例提供的面捕动捕佩戴装置，包括：头盔本体1、连接杆2、调节组件4以及相机连接组件5；其中：
58.头盔本体1为半包覆形状，上下边缘均呈曲线型结构；
59.连接杆2的一端与头盔本体1的前端连接，连接杆2的另一端与相机连接组件5连接；
60.头盔本体1的后端与调节组件4连接。
61.作为一优选实施例，头盔本体1上设有固定组件101，连接杆2通过固定组件4与头盔本体2的前端连接.
62.作为一优选实施例，头固定组件101上设有固定孔，连接杆2穿过固定孔，并通过紧
固部件与头盔本体1固定连接。优选地，紧固部件可选用止紧螺钉。
63.作为一优选实施例，固定组件101可以与头盔本体1之间一体成型，也可以作为独立的部件安装与头盔本体1上。
64.作为一优选实施例，头盔本体1上还设置有镂空孔102，用于增加头盔韧性及减轻重量。
65.作为一优选实施例，相机连接组件5包括l型连接件501和相机连接架502；其中：
66.l型连接件501的一端与相机连接架502可转动连接，并通过止紧螺钉固定，相机连接架502的角度可以调节；l型连接件501的另一端与连接杆2固定连接。
67.作为一优选实施例，相机连接架502包括横轴和相机连接孔；其中，横轴与l型连接件连接，相机连接孔的上端与横轴连接于横轴下端的中心位置。
68.横轴的两端分别连接有一个l型连接件501，并能够在l型连接件501中转动。
69.作为一优选实施例，l型连接件501与连接杆2之间通过点胶或者螺丝固定连接。
70.作为一优选实施例，调节组件4包括：第一齿条401、第二齿条402、齿轮404和旋钮403；其中：
71.旋钮403与齿轮404固定连接，齿轮404分别与第一齿条401和第二齿条402啮合；
72.第一齿条401和第二齿条402与齿轮404啮合的部分重叠，且第一齿条401和第二齿条402的位置相对；第一齿条401和第二齿条402的端部通过螺丝与头盔本体1连接。
73.作为一优选实施例，调节组件4还包括骨架405，骨架405安装于齿轮404和齿条(第一齿条401和第二齿条402)的重叠侧，用于固定和支撑齿轮404和齿条(第一齿条401和第二齿条402)；第一齿条401和第二齿条402与骨架405之间具有可运动空间。
74.作为一优选实施例，调节组件4的上下边缘均呈曲线型结构。
75.进一步地，头盔本体1和调节组件4的上下边缘均呈曲线型结构。曲线型结构满足人体工程学要求，其中，头盔本体1的下边缘曲线避开头部敏感部位，如耳朵、太阳穴等位置，使佩戴者佩戴更加舒适，而且不会影响佩戴者做出表情。
76.作为一优选实施例，面捕动捕佩戴装置，还包括相机模组3，相机模组3安装于相机连接组件5上。
77.进一步地，相机模组3安装于相机连接组件5的相机连接孔，并通过螺丝固定。
78.作为一优选实施例，连接杆2采用碳纤维杆和/或中空杆，用于减轻重量及走线。
79.作为一优选实施例，相机模组3的电源线和信号线穿过连接杆2的中空结构，保证工作过程中使用者安全的同时，也能够使信息可靠传输。
80.本实施例提供的面捕动捕佩戴装置，其工作原理为：
81.调节组件的工作过程为：拧动旋钮带动齿轮旋转，齿轮推动第一齿条和第二齿条向中间移动，实现调紧功能；反方向拧动旋钮带动齿轮反方向旋转，齿轮推动第一齿条和第二齿条向外移动，实现松开功能。第一齿条和第二齿条的齿条方向相对(一上一下)，保证同时向里运动或者同时向外运动。
82.相机连接组件的工作过程为：将止紧螺钉松开，旋转横轴一定角度，调整相机连接架的角度，调整完成后，拧紧止紧螺钉将位置固定。相机连接架的下端设置有相机连接孔，可以是各种形状的孔，根据实际生产需要进行设计。相机模组插入到相机连接孔中，螺丝穿过相机连接孔和相机模组上的孔从而进行连接固定。在调整头盔位置和角度仍无法将相机
对准人脸中心的情况下(例如，头型的不同和脸型的不同而导致的问题)，此时，微调相机连接架的角度，使相机对准使用者的人脸中心。
83.使用者佩戴该装置进行工作时，首先通过调节组件调节环形半包覆式头盔结构的内径大小，使环形半包覆式头盔结构贴合使用者头部；调整环形半包覆式头盔结构在头部的位置，使相机模组的镜头对准人脸中心位置；当调整环形半包覆式头盔结构仍无法满足要求时，通过微调相机连接组件，使相机模组的镜头对准人脸中心位置。
84.下面结合附图，对本实施例所提供的技术方案进一步描述如下。
85.如图1～图2所示，为面捕动捕佩戴装置的佩戴情况示意图；如图3～图5所示，为面捕动捕佩戴装置结构示意图；
86.面捕动捕佩戴装置包括：头盔本体1、连接杆2、调节组件4以及相机连接组件5；其中：
87.连接杆2的一端与头盔本体1的前端固定连接，连接杆2的另一端与相机连接组件5固定连接；
88.头盔本体1的后端与调节组件4连接，共同形成半包覆式头盔结构，通过调节组件4可实现调节作用，实现对半包覆式头盔结构内径的大小调节，以适应不同的头围。
89.头盔本体1和调节组件4的边缘均采用曲线设计，增强了对头部的包覆作用，提高了头盔的稳定性，头盔本体1的下边缘曲线形式确保避开头部敏感部位，例如，耳朵，太阳穴的位置。调节组件4的边缘曲线要尽可能减少对头的包覆。曲线的设计要符合人体工程学。
90.如图6所示，为头盔本体1结构示意图；
91.在头盔本体1上设置有镂空孔102，增加头盔本体1的韧性，减小头盔的重量，增加与头部的摩擦力。
92.头盔本体1和连接杆2之间通过固定组件101连接。固定组件101设置在头盔本体1上，可以与头盔本体1为一体成型，也可以是作为独立的部件安装在头盔本体1上。在头盔本体1上至少设置一个固定组件101。固定组件101上设置有固定孔，连接杆2可以穿过固定孔，固定组件101与连接杆2的连接是用止紧螺钉固定。
93.如图7所示，为连接杆2结构示意图。
94.连接杆2采用碳纤维杆、中空杆或碳纤维中空杆，连接杆2一端与头盔本体1连接，另一端与与相机连接组件5连接。在本实施例中，头盔本体1中至少要有一个连接杆2。连接杆2与相相机连接组件5固定连接。连接杆2可以优选为为碳纤维中空结构，减轻重量，降低成本并能够通过中空结构走线。
95.如图8～图10所示，为相机连接组件5结构示意图；
96.相机连接组件5包括l型连接件501和相机连接架502。l型连接件501为中空结构，l型连接件501设置有螺钉孔，l型连接件501的一端与相机连接架502可转动连接，止紧螺钉穿过螺钉孔将相机连接架502固定，l型连接件501的另一端与碳纤维中空杆连接，l型连接件501与碳纤维中空杆通过点胶或者螺丝连接。
97.相机连接架502包括横轴和相机连接孔；其中，横轴与l型连接件501连接，相机连接孔的上端与横轴连接于横轴下端的中心位置。
98.相机连接架502的横轴可以在l型连接件501中转动从而调节相机连接架502的角度。
99.如图1
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3所示，面捕动捕佩戴装置还包括相机模组3。
100.相机模组3安装于相机连接架502上，具体地，相机模组3可以连接在相机连接架502上的相机连接孔中，并通过螺丝固定。
101.相机模组3的电源线和信号线穿过碳纤维中空杆，保证信息传输可靠且使用安全。
102.如图11和图12所示，为调节组件4结构示意图。
103.调节组件4包括：第一齿条401、第二齿条402、齿轮404、旋钮403。第一齿条401、第二齿条402和头盔本体1上设置有连接孔，螺丝穿过连接孔连接调节组件4与头盔本体1。旋钮403与齿轮404固定连接，齿轮404分别与第一齿条401和第二齿条402啮合；第一齿条401和第二齿条402与齿轮404啮合的部分重叠，且第一齿条401和第二齿条402的位置相对。调节组件4还包括骨架405，骨架405安装于齿轮404和齿条(第一齿条401和第二齿条402)的重叠侧，用于固定和支撑齿轮404和齿条(第一齿条401和第二齿条402)；第一齿条401和第二齿条402与骨架405之间具有可运动空间。
104.工作前，需调整好相机模组角度和相机模组焦距。旋转旋钮，拧松调节组件，调松头盔，使用者将头盔戴在头部；调整头盔，前后调节头盔与使用者头部的佩戴位置和角度，使相机模组的镜头正对人脸中心位置；反方向旋转旋钮，拧紧调节组件，收紧头盔。连接相机模组电源线和信号线，开始图像采集。
105.本实用新型上述实施例提供的面捕动捕佩戴装置，采用创新的结构设计；环形半包覆式头盔结构，能自适应不同头型，并结合采用碳纤维材质的中空杆连接相机模组，解决了现有技术中所存在的稳定性差、重量重问题。
106.本实用新型上述实施例提供的面捕动捕佩戴装置，半包覆式结构，与头部接触充分，稳定性高，进而使相机模组进行面部捕捉时画面稳定，实现跑动、跳动、跳舞、武术等较大动作表演的突破。
107.本实用新型上述实施例提供的面捕动捕佩戴装置，兼容性高，半包覆式结构，结合调节组件的旋钮松紧调节简单，一款头盔就可兼容几乎所有不同头型的成年使用者使用。
108.本实用新型上述实施例提供的面捕动捕佩戴装置，重量轻，头部只需要半包覆，结合碳纤维中空杆连接，重量只有300余克，使用者长时间佩戴不疲劳。
109.本实用新型上述实施例提供的面捕动捕佩戴装置，具有适配性好、舒适度高、结构简单、成本低等特点。
110.以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。