一种三维图像摄影系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种三维图像摄影系统及方法，所述系统包括影像采集单元和影像合成单元；所述影像采集单元包括基座、载物台、载物台转动驱动机构、摄像机、摄像机位置调节机构以及电机驱动模块；所述载物台通过第一转轴与基座形成转动连接，所述载物台转动驱动机构包括与所述第一转轴连接的第一驱动电机；所述摄像机位置调节机构包括支架、支架摆动驱动机构以及支架升降驱动机构，所述摄像机设置于支架的上端；所述支架摆动驱动机构包括支座和第二驱动电机，所述支架的下端通过第二转轴与所述支座形成转动连接；所述影像合成单元包括存储模块、计算模块以及显示模块。本发明具有处理速度快、制作的三维图像质量好、结构简单、使用方便等优点。
【专利说明】
一种三维图像摄影系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及立体摄影装置及方法，具体涉及一种三维图像摄影系统及方法。
【背景技术】
[0002]三维图像是一种给人三维、动感展示的视觉画面。对比于2D视觉效果的图片，三维图像具有绝对视觉冲击力。随着人们生活水平的日益增长，人们对物质生活的追求也越来越高。在日常生活中，图片是必不可少的展示载体。然而，目前这些图片大多都存在于平面阶段。但随着三维立体成像技术的发展，真三维数字模型的交互式访问，给人们带来了更好的视觉体验，真三维数字模型比平面图像更具有冲击力，活灵活现。当前电商发展迅速，电商商家可以通过真三维数字模型交互式访问给消费者留下深刻的印象，从而达到更好的宣传效果。
[0003]三维图像摄影系统主要由影像采集单元和影像合成单元构成，其中，影像采集单元用于采集待摄影物品的多方位二维图像，影像合成单元用于对采集到的二维照片合成三维图像。现有的影像采集单元主要由载物台、载物台转动驱动机构、摄像机、摄像机位置调节机构等构成，其中，载物台用于放置待摄影物品待摄影物品，摄像机用于摄取二维图像，载物台转动驱动机构和摄像机位置调节机构分别用于调节待摄影物品的位置和摄像机的位置，从而改变待摄影物品和摄像机的相对位置关系，以便在不同角度摄取待摄影物品的图像。例如，申请公布号为CN102495519A的发明专利申请公开了一种“三维摄影系统”，该三维摄影系统中的拍摄定位装置(相当于前述“摄像机位置调节机构”)由水平运动机构、垂直运动机构和摄影平台机构构成，其中，水平运动机构和垂直运动机构为直线运动机构，摄影平台机构为转动机构，通过上述三个机构改变摄像机在三维空间中的位置，其存在的不足在于:
[0004]1、在调节摄像机与待摄影物品的位置关系时，难以确保摄像机镜头的焦点在任何时候均与待摄影物品的中心重合，造成后续图像拼接能够数据量大，处理速度慢，效率低。
[0005]2、不但硬件结构复杂，而且各个机构的控制复杂，运行速度慢。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种三维图像摄影系统，该三维图像摄影系统具有处理速度快、制作的三维图像质量好、结构简单、使用方便等优点。
[0007]本发明的另一个目的在于提供一种应用上述三维图像摄影系统实现的三维图像摄影方法。
[0008]本发明的目的通过以下的技术方案实现:
[0009]—种三维图像摄影系统，包括影像采集单元和影像合成单元，其特征在于:
[0010]所述影像采集单元包括基座、载物台、载物台转动驱动机构、摄像机、摄像机位置调节机构以及电机驱动模块，其中，所述载物台通过第一转轴与基座形成转动连接，所述载物台转动驱动机构包括与所述第一转轴连接的第一驱动电机;所述摄像机位置调节机构包括支架、支架摆动驱动机构以及支架升降驱动机构，其中，所述摄像机设置于支架的上端；所述支架摆动驱动机构包括支座和第二驱动电机，所述支架的下端通过第二转轴与所述支座形成转动连接，所述第二驱动电机设置于所述支座上，该第二驱动电机与所述第二转轴连接;所述支架升降驱动机构包括竖向锁定架以及可作竖向移动并锁定在竖向锁定架上的竖向移动件，所述支座与所述竖向移动件固定连接;工作时所述第一转轴的轴线、第二转轴的轴线以及摄像机镜头中心线相交于待摄影物品的中心;所述电机驱动模块用于控制所述第一驱动电机和第二驱动电机工作；
[0011]所述影像合成单元包括存储模块、计算模块以及显示模块，其中，所述存储模块用于存储摄像机采集的二维图像，所述计算模块用于对采集的待摄影物品的二维图像进行三维拼接获得三维图像，并存储到所述存储模块中，所述显示模块用于展示获得的三维图像。
[0012]本发明的三维图像摄影系统的一个优选方案，其中，所述载物台上设有圆筒，该圆筒的内部空间构成待摄影物品的放置空间；所述圆筒的侧面上设有开口，该开口设置于圆筒侧壁中与摄像机在随支架绕第二转轴转动时的圆弧形轨迹对应的部位。采用该优选方案的好处在于:由于圆筒具有圆形的轮廓，且待摄影物品放置于圆筒内部，因此能够为待摄影物品提供一个色彩单一且尽可能简单的背景，这在三维图像拼接合成过程中能更快速地过滤背景色，提高处理速度;设置所述开口的目的在于避免圆筒的侧壁对摄像机的图像采集造成阻挡。
[0013]本发明的三维图像摄影系统的一个优选方案，其中，所述支架为由横杆和竖杆连接而成的直角形结构，所述摄像机设置于所述横杆的外端，所述第二转轴连接于所述竖杆的下端。采用上述呈直角形结构的支架的好处在于，不占据待摄影物品的放置空间，并且结构简单。
[0014]本发明的三维图像摄影系统的一个优选方案，其中，所述摄像机通过夹持座与横杆的端部连接，所述夹持座包括顶板、设在顶板其中一个侧面的用于与所述横杆连接的夹套以及设在顶板其他三个侧面的三个定位板，所述三个定位板的上端通过螺钉连接在顶板的侧面上，三个定位板的下端设有向内侧弯折的定位部，三个定位板中相对设置的两个定位板中的定位部的末端设有与摄像机镜头部位的圆柱形外壁相匹配的圆弧形开口；所述摄像机设置于由顶板和三个定位板围成的空间内，摄像机的下部支承在三个定位板的定位部上，摄像机的镜头部位从所述圆弧形开口中伸出。上述夹持座中，利用顶板和三个定位板围成的空间、所述定位部以及所述圆弧形开口对摄像机进行定位，使得摄像机能够可靠的固定在横杆上，并在工作过程中保持稳定不晃动，提高摄取图像的质量;同时由于三个定位板的上端通过螺钉连接在顶板的侧面上，因此也便于摄像机的装配和拆卸。
[0015]本发明的三维图像摄影系统的一个优选方案，其中，所述支架升降驱动机构中，所述竖向锁定架的一侧设有沿竖向延伸的燕尾槽，与燕尾槽相对的另一侧设有沿竖向延伸的锁定槽;所述竖向移动件内设有竖向通孔且套于竖向锁定架上，该竖向移动件内的竖向通孔处设有与所述燕尾槽相匹配的燕尾凸起;该竖向移动件在与所述锁定槽对应处设有螺纹孔，该螺纹孔上连接有锁定螺杆，该锁定螺杆的外端设有把手，内端伸入到所述锁定槽中。上述支架升降驱动机构的工作原理是:所述竖向锁定架中的燕尾槽与竖向移动件中的燕尾凸起相匹配实现对竖向移动件竖向运动的导向和限位，所述锁定螺杆用于将竖向移动件锁定在竖向锁定架中，通过所述把手拧紧锁定螺杆时，锁定螺杆的内端压紧在所述锁定槽中使得竖向移动件被固定，而松开锁定螺杆时竖向移动件可自由的上下移动，从而能够将竖向移动件锁定在竖向锁定架高度范围上的任何位置。
[0016]优选地，所述竖向锁定架的底部固定有底座，该底座通过连接座与所述基座固定连接;所述竖向移动件上固定有连接板，该连接板与所述支座固定连接，从而使得基座、竖向移动件以及支座固定连接成一体。
[0017]本发明的三维图像摄影系统的一个优选方案，其中，所述支架摆动驱动机构中，所述支座上设有轴承座，所述第二转轴通过轴承连接在轴承座上，该第二转轴与第二驱动电机之间通过联轴器连接。
[0018]本发明的三维图像摄影系统的一个优选方案，其中，所述基座由一矩形箱体构成，所述载物台设置于矩形箱体的顶面上，所述第一转轴向下延伸伸入到矩形箱体内，所述第一驱动电机设置于矩形箱体内，该第一驱动电机通过电机固定座与矩形箱体的底板固定连接，所述第一驱动电机的主轴通过齿轮传动机构与所述第一转轴连接;所述圆筒的底部设有连接耳，该连接耳上设有螺钉将圆筒固定在矩形箱体的顶面上;所述载物台匹配于圆筒底部内侧。
[0019]一种应用上述三维图像摄影系统实现的三维图像摄影方法，包括以下步骤:
[0020](I)待摄影物品二维图像的采集，具体包括以下步骤:
[0021](1.1)将待摄影物品放置于载物台中，并使得待摄影物品的中心与第一转轴的轴线重合;通过支架升降驱动机构调节第二转轴的位置，使得该第二转轴的轴线与待摄影物品的中心重合；
[0022](1.2)对影像采集单元进行初始化设置，使第一驱动电机、第二驱动电机以及摄像机位于初始位置，初始状态下，第一转轴的轴线、第二转轴的轴线以及摄像机镜头中心线相交于待摄影物品的中心，摄像机镜头位于待摄影物品的正上方，摄像机镜头中心线与水平面之间的夹角为90°;
[0023](1.3)计算模块控制第一驱动电机、第二驱动电机以及摄像机进行图像采集，其中，第二驱动电机驱动摄像机在玮度方向上进行N次的等角度摆动，使摄像机镜头中心线与水平面之间的夹角由90°变成0°，摄像机所在位置共具有N+1个状态;在摄像机所在的每一个状态下，第一驱动电机驱动待摄影物品进行经度方向上的360°匀速转动，该过程中摄像机以固定的摄像频率摄取待摄影物品的M张二维图像;获得的二维图像存储到存储模块中；
[0024](2)对待摄影物品的二维图像进行三维图像合成;具体地，计算模块通过倾斜图像拼接算法，实现二维图像的拼接合成，获得三维图像，并将该三维图像数据存储到存储器中；
[0025](3)获得的产品三维图像由显示模块显示，供用户观看。
[0026]上述三维图像摄影方法中，所述存储模块和计算模块可以采用本地服务器，也可以采用云端服务器;所示显示模块可以可采用PC端显示器，也可以采用智能终端显示器。
[0027]本发明的三维图像摄影方法的一个优选方案，其中，所述待摄影物品二维图像的采集以及三维图像的合成过程由专用软件控制，所述专用软件包括三维图像制作控制一级模块，该三维图像制作控制一级模块包括产品名称建档模块、成像速度控制模块、成像启动控制模块、三维图像访问链接生成模块、三维图像访问链接二维码生产模块以及三维图像预览模块，其中，产品名称建档模块用于对待摄影物品的图像数据进行命名;成像速度控制模块用于调节所述参数N和M，以控制成像速度，进而控制成像精度，所述参数N和M越大，成像速度越慢，成像精度越高;所述成像启动控制模块用于启动成像执行程序;所述三维图像访问链接生成模块用于生成访问服务器中的产品三维图像数据的网络链接;所述三维图像访问链接二维码生产模块用于获得访问服务器中的产品三维图像数据的网络链接的二维码;所述三维图像预览模块用于预览所获得的产品三维图像。
[0028]通过上述优选方案，用户可以方便地对产品的三维图像制作进行操作，通过设置相应的软件界面，用户通过鼠标和键盘操作即可启动三维成像执行程序、修改成像参数、预览生成的产品三维图像、提供访问产品三维图像数据的网络链接和二维码等，制作过程相当方便。
[0029]本发明的三维图像摄影方法的一个优选方案，其中，所述专用软件还包括产品影像管理一级模块，所述产品影像管理一级模块包括搜索模块和产品影像展示模块，其中，所述搜索模块用于根据产品三维图像数据的特征(如名称、创建时间等)来搜索服务器中的产品三维图像数据;所述产品影像展示模块用于将符合用户搜索条件的产品三维图像显示到屏幕上。
[0030]本发明与现有技术相比具有以下的有益效果:
[0031]1、本发明的三维图像摄影系统中，通过设置支架升降驱动机构可将第二转轴的轴线亦即摄像机摆动轴线调节到与产品中心重合的位置，且工作时第一转轴的轴线、第二转轴的轴线以及摄像机镜头中心线相交于待摄影物品的中心，这种情况下，对于所有物像点，相对于摄像机镜头的焦点的变形矩阵是一致的；图像拼接一般是基于摄影测量的前方交汇原理公式的，变形矩阵一致，意味着前方交汇原理公式中的变形矩阵为值为一的常数矩阵，大大降低了前方交汇公式的计算。这对于云计算平台和通信速率的要求，减轻了40%的负荷，降低图像合成的计算复杂度，减少合成图像畸变的幅度，提高模型的精度。
[0032]2、本发明的三维图像摄影系统中，只需控制第一驱动电机和第二驱动电机转动，即可让摄像机在以待摄影产品的中心为球心、以待摄影产品的中心与摄像机镜头之间的距离为半径的半球范围内摄取产品图像，结构简单，控制方便。
[0033]3、在本发明的三维图像摄影方法中，通过软件控制，可以方便、快速、高精度地实现产品的三维图像制作。
【附图说明】
[0034]图1为本发明的三维图像摄影系统的一个【具体实施方式】的电原理框图。
[0035]图2-图5为本发明的三维图像摄影系统的一个【具体实施方式】中影像采集单元的结构示意图，其中，图2为主视图，图3为右视图，图4为俯视图，图5为立体图。
[0036]图6为图4中的A-A剖视图(省去摄像机位置调节机构)。
[0037]图7为图2-图5所示影像采集单元中摄像机位置调节机构部分的立体结构示意图(省去支架和摄像机)。
[0038]图8-图10为图2-图5所示影像采集单元中支架升降驱动机构的结构示意图，其中，图8为主视图，图9为图8的B-B剖视图，图10为立体图。
[0039]图11为图2-图5所示影像采集单元中夹持座的立体结构示意图。
[0040]图12为图11中显不摄像机后的立体结构不意图。
[0041]图13为图2-图5所示影像采集单元在影像采集过程中的摄像机的摆动示意图。
[0042]图14为本发明的三维图像摄影方法的一个【具体实施方式】的流程图。
[0043]图15和图16为本发明中专用软件的操作界面图，其中，图15中显示了三维图像制作控制一级模块下的各个功能模块，图16中显示了产品影像管理一级模块下的各个功能模块。
【具体实施方式】
[0044]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0045]参见图1-图5，本发明的三维图像摄影系统由影像采集单元和影像合成单元组成。其中:
[0046]参见图2-图6，所述影像采集单元包括基座1、载物台2、载物台转动驱动机构、摄像机3、摄像机位置调节机构以及电机驱动模块。其中，所述载物台2通过第一转轴6与基座I形成转动连接，所述载物台转动驱动机构包括与所述第一转轴6连接的第一驱动电机5。所述摄像机位置调节机构包括支架4、支架摆动驱动机构以及支架升降驱动机构，其中，所述摄像机3设置于支架4的上端。所述支架摆动驱动机构包括支座9和第二驱动电机7，所述支架4的下端通过第二转轴8与所述支座9形成转动连接，所述第二驱动电机7设置于所述支座9上，该第二驱动电机7与所述第二转轴8连接。所述支架升降驱动机构包括竖向锁定架10以及可作竖向移动并锁定在竖向锁定架10上的竖向移动件11，所述支座9与所述竖向移动件11固定连接。工作时，所述第一转轴6的轴线、第二转轴8的轴线以及摄像机3镜头中心线相交于待摄影物品22的中心。所述电机驱动模块用于控制所述第一驱动电机5和第二驱动电机7工作。
[0047]参见图1，所述影像合成单元包括存储模块、计算模块以及显示模块，其中，所述存储模块用于存储摄像机3采集的二维图像，所述计算模块用于对采集的待摄影物品22的二维图像进行三维拼接获得三维图像，所述显示模块用于展示获得的三维图像。
[0048]参见图2-图6，所述载物台2上设有圆筒12，该圆筒12的内部空间构成待摄影物品22的放置空间；所述圆筒12的侧面上设有开口 12-1，该开口 12-1设置于圆筒12侧壁中与摄像机3在随支架4绕第二转轴8转动时的圆弧形轨迹对应的部位。设置上述圆筒12的好处在于:由于圆筒12具有圆形的轮廓，且待摄影物品22放置于圆筒12内部，因此能够为待摄影物品22提供一个色彩单一且尽可能简单的背景，这在三维图像拼接合成过程中能更快速地过滤背景色，提高处理速度;设置所述开口 12-1的目的在于避免圆筒12的侧壁对摄像机3的图像采集造成阻挡。
[0049]参见图2-图5，所述支架4为由横杆4-1和竖杆4-2连接而成的直角形结构，所述摄像机3设置于所述横杆4-1的外端，所述第二转轴8连接于所述竖杆4-2的下端。采用上述呈直角形结构的支架4的好处在于，不占据待摄影物品22的放置空间，并且结构简单。
[0050]参见图11和图12，所述摄像机3通过夹持座13与横杆4-1的端部连接，所述夹持座13包括顶板13-1、设在顶板13-1其中一个侧面的用于与所述横杆4-1连接的夹套13-2以及设在顶板13-1其他三个侧面的三个定位板13-3，所述三个定位板13-3的上端通过螺钉连接在顶板13-1的侧面上，三个定位板13-3的下端设有向内侧弯折的定位部13-4，三个定位板13-3中相对设置的两个定位板13-3中的定位部13-4的末端设有与摄像机3镜头部位的圆柱形外壁相匹配的圆弧形开口 13-5;所述摄像机3设置于由顶板13-1和三个定位板13-3围成的空间内，摄像机3的下部支承在三个定位板13-3的定位部13-4上，摄像机3的镜头部位从所述圆弧形开口 13-5中伸出。上述夹持座13中，利用顶板13-1和三个定位板13-3围成的空间、所述定位部13-4以及所述圆弧形开口 13-5对摄像机3进行定位，使得摄像机3能够可靠的固定在横杆4-1上，并在工作过程中保持稳定不晃动，提高摄取图像的质量；同时由于三个定位板13-3的上端通过螺钉连接在顶板13-1的侧面上，因此也便于摄像机3的装配和拆卸。
[0051]参见图7-图10，所述支架升降驱动机构中，所述竖向锁定架10的一侧设有沿竖向延伸的燕尾槽10-1，与燕尾槽10-1相对的另一侧设有沿竖向延伸的锁定槽10-2;所述竖向移动件11内设有竖向通孔且套于竖向锁定架10上，该竖向移动件11内的竖向通孔处设有与所述燕尾槽10-1相匹配的燕尾凸起11-1;该竖向移动件11在与所述锁定槽10-2对应处设有螺纹孔11-2，该螺纹孔11-2上连接有锁定螺杆20，该锁定螺杆20的外端设有把手21-1，内端伸入到所述锁定槽10-2中。上述支架升降驱动机构的工作原理是:所述竖向锁定架10中的燕尾槽I O-1与竖向移动件11中的燕尾凸起11 -1相匹配实现对竖向移动件11竖向运动的导向和限位，所述锁定螺杆20用于将竖向移动件11锁定在竖向锁定架10中，通过所述把手21-1拧紧锁定螺杆20时，锁定螺杆20的内端压紧在所述锁定槽10-2中使得竖向移动件11被固定，而松开锁定螺杆20时竖向移动件11可自由的上下移动，从而能够将竖向移动件11锁定在竖向锁定架10高度范围上的任何位置。
[0052]参见图7-图10，所述竖向锁定架10的底部固定有底座14，该底座14通过连接座20与所述基座I固定连接;所述竖向移动件11上固定有连接板15，该连接板15与所述支座9固定连接，从而使得基座1、竖向移动件11以及支座9固定连接成一体。
[0053]参见图7-图10，所述支架摆动驱动机构中，所述支座9上设有轴承座16，所述第二转轴8通过轴承连接在轴承座16上，该第二转轴8与第二驱动电机7之间通过联轴器17连接。
[0054]参见图2-图6，所述基座I由一矩形箱体构成，所述载物台2设置于矩形箱体的顶面上，所述第一转轴6向下延伸伸入到矩形箱体内，所述第一驱动电机5设置于矩形箱体内，该第一驱动电机5通过电机固定座19与矩形箱体的底板固定连接，所述第一驱动电机5的主轴通过齿轮传动机构18与所述第一转轴6连接;所述圆筒12的底部设有连接耳12-2，该连接耳12-2上设有螺钉将圆筒12固定在矩形箱体的顶面上;所述载物台2匹配于圆筒12底部内侧。
[0055]参见图13和图14，本发明的应用上述三维图像摄影系统实现的三维图像摄影方法，包括以下步骤:
[0056](I)待摄影物品22 二维图像的采集，具体包括以下步骤:
[0057](1.1)将待摄影物品22放置于载物台2中，并使得待摄影物品22的中心与第一转轴6的轴线重合;通过支架升降驱动机构调节第二转轴8的位置，使得该第二转轴8的轴线与待摄影物品22的中心重合；
[0058](1.2)对影像采集单元进行初始化设置，使第一驱动电机5、第二驱动电机7以及摄像机3位于初始位置;初始状态下，第一转轴6的轴线、第二转轴8的轴线以及摄像机3镜头中心线相交于待摄影物品22的中心，摄像机3镜头位于待摄影物品22的正上方，摄像机3镜头中心线与水平面之间的夹角为90°:
[0059](1.3)计算模块控制第一驱动电机5、第二驱动电机7以及摄像机3进行图像采集，其中，第二驱动电机7驱动摄像机3在玮度方向上进行N次的等角度摆动，使摄像机3镜头中心线与水平面之间的夹角由90°变成0°，摄像机3所在位置共具有N+1个状态，作为一个例子，所述N=6，即摄像机3每次摆动15°，摄像机3所在位置共具有7个状态;在摄像机3所在的每一个状态下，第一驱动电机5驱动待摄影物品22进行经度方向上的360°匀速转动，该过程中摄像机3以固定的摄像频率摄取待摄影物品22的M张二维图像，作为一个例子，所述M =20;参见图14，计算模块控制在图像采集过程中，通过判断摄像机的摆动次数G来判断下一步动作，初始状态G为0，当检测到G<7时，控制电机2(即所述第二驱动电机7)沿玮度方向摆动一级(15°)，同时控制电机1(即所述第一驱动电机5)转动360°，摄像机3摄取20张照片，完成一轮图像采集，同时G的数值加I;如此循环，直至G多7时结束，共完成7轮图像采集;获得的二维图像存储到存储模块中；
[0060](2)对待摄影物品22的二维图像进行三维图像合成;具体地，计算模块通过倾斜图像拼接算法，实现二维图像的拼接合成，获得三维图像，并将该三维图像数据存储到存储器中；
[0061](3)获得的产品三维图像由显示模块显示，供用户观看。
[0062]本实施例的三维图像摄影方法中，所述存储模块和计算模块设置于云端服务器，以获得更大的存储空间和运算速度，并采用本地计算机与云端服务器进行数据交换;所示显示模块可采用本地计算机显示器，也可以采用智能终端显示器，如智能手机、平板电脑等。
[0063]参见图15和图16，上述待摄影物品22二维图像的采集以及三维图像的合成过程由专用软件控制进行，所述专用软件包括三维图像制作控制一级模块和产品影像管理一级模块。其中:
[0064]所述三维图像制作控制一级模块包括产品名称建档模块、成像速度控制模块、成像启动控制模块、三维图像访问链接生成模块、三维图像访问链接二维码生产模块以及三维图像预览模块等，其中，产品名称建档模块用于对待摄影物品22的图像数据进行命名；成像速度控制模块用于调节所述参数N和M，以控制成像速度，进而控制成像精度，所述参数N和M越大，成像速度越慢，成像精度越高;所述成像启动控制模块用于启动成像执行程序;所述三维图像访问链接生成模块用于生成访问服务器中的产品三维图像数据的网络链接;所述三维图像访问链接二维码生产模块用于获得访问服务器中的产品三维图像数据的网络链接的二维码;所述三维图像预览模块用于预览所获得的产品三维图像。
[0065]所述产品影像管理一级模块包括搜索模块和产品影像展示模块，其中，所述搜索模块用于根据产品三维图像数据的特征(如名称、创建时间等)来搜索服务器中的产品三维图像数据;所述产品影像展示模块用于将符合用户搜索条件的产品三维图像显示到屏幕上。
[0066]作为一个例子，上述专用软件的操作界面如图15和图16所示，图15中显示了三维图像制作控制一级模块下的各个功能模块，图16中显示了产品影像管理一级模块下的各个功能t吴块。
[0067]通过上述专用软件操作界面，用户可以方便地对产品的三维图像制作进行操作，并管理所生成的三维图像。用户通过鼠标和键盘操作即可启动三维成像执行程序、修改成像参数、预览生成的产品三维图像、提供访问产品三维图像数据的网络链接和二维码、管理产品三维图像数据等，制作和使用过程相当方便。
[0068]上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种三维图像摄影系统，包括影像采集单元和影像合成单元，其特征在于: 所述影像采集单元包括基座、载物台、载物台转动驱动机构、摄像机、摄像机位置调节机构以及电机驱动模块，其中，所述载物台通过第一转轴与基座形成转动连接，所述载物台转动驱动机构包括与所述第一转轴连接的第一驱动电机;所述摄像机位置调节机构包括支架、支架摆动驱动机构以及支架升降驱动机构，其中，所述摄像机设置于支架的上端;所述支架摆动驱动机构包括支座和第二驱动电机，所述支架的下端通过第二转轴与所述支座形成转动连接，所述第二驱动电机设置于所述支座上，该第二驱动电机与所述第二转轴连接；所述支架升降驱动机构包括竖向锁定架以及可作竖向移动并锁定在竖向锁定架上的竖向移动件，所述支座与所述竖向移动件固定连接;工作时所述第一转轴的轴线、第二转轴的轴线以及摄像机镜头中心线相交于待摄影物品的中心;所述电机驱动模块用于控制所述第一驱动电机和第二驱动电机工作； 所述影像合成单元包括存储模块、计算模块以及显示模块，其中，所述存储模块用于存储摄像机采集的二维图像，所述计算模块用于对采集的待摄影物品的二维图像进行三维拼接获得三维图像，并存储到所述存储模块中，所述显示模块用于展示获得的三维图像。2.根据权利要求1所述的三维图像摄影系统，其特征在于，所述载物台上设有圆筒，该圆筒的内部空间构成待摄影物品的放置空间；所述圆筒的侧面上设有开口，该开口设置于圆筒侧壁中与摄像机在随支架绕第二转轴转动时的圆弧形轨迹对应的部位。3.根据权利要求1所述的三维图像摄影系统，其特征在于，所述支架为由横杆和竖杆连接而成的直角形结构，所述摄像机设置于所述横杆的外端，所述第二转轴连接于所述竖杆的下端。4.根据权利要求3所述的三维图像摄影系统，其特征在于，其中，所述摄像机通过夹持座与横杆的端部连接，所述夹持座包括顶板、设在顶板其中一个侧面的用于与所述横杆连接的夹套以及设在顶板其他三个侧面的三个定位板，所述三个定位板的上端通过螺钉连接在顶板的侧面上，三个定位板的下端设有向内侧弯折的定位部，三个定位板中相对设置的两个定位板中的定位部的末端设有与摄像机镜头部位的圆柱形外壁相匹配的圆弧形开口；所述摄像机设置于由顶板和三个定位板围成的空间内，摄像机的下部支承在三个定位板的定位部上，摄像机的镜头部位从所述圆弧形开口中伸出。5.根据权利要求1所述的三维图像摄影系统，其特征在于，所述支架升降驱动机构中，所述竖向锁定架的一侧设有沿竖向延伸的燕尾槽，与燕尾槽相对的另一侧设有沿竖向延伸的锁定槽;所述竖向移动件内设有竖向通孔且套于竖向锁定架上，该竖向移动件内的竖向通孔处设有与所述燕尾槽相匹配的燕尾凸起;该竖向移动件在与所述锁定槽对应处设有螺纹孔，该螺纹孔上连接有锁定螺杆，该锁定螺杆的外端设有把手，内端伸入到所述锁定槽中。6.根据权利要求5所述的三维图像摄影系统，其特征在于，所述支架摆动驱动机构中，所述支座上设有轴承座，所述第二转轴通过轴承连接在轴承座上，该第二转轴与第二驱动电机之间通过联轴器连接。7.根据权利要求1所述的三维图像摄影系统，其特征在于，所述基座由一矩形箱体构成，所述载物台设置于矩形箱体的顶面上，所述第一转轴向下延伸伸入到矩形箱体内，所述第一驱动电机设置于矩形箱体内，该第一驱动电机通过电机固定座与矩形箱体的底板固定连接，所述第一驱动电机的主轴通过齿轮传动机构与所述第一转轴连接;所述圆筒的底部设有连接耳，该连接耳上设有螺钉将圆筒固定在矩形箱体的顶面上;所述载物台匹配于圆筒底部内侧。8.—种应用权利要求1-7任一项所述的三维图像摄影系统实现的三维图像摄影方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)待摄影物品二维图像的采集，具体包括以下步骤: (1.1)将待摄影物品放置于载物台中，并使得待摄影物品的中心与第一转轴的轴线重合;通过支架升降驱动机构调节第二转轴的位置，使得该第二转轴的轴线与待摄影物品的中心重合； (1.2)对影像采集单元进行初始化设置，使第一驱动电机、第二驱动电机以及摄像机位于初始位置，初始状态下，第一转轴的轴线、第二转轴的轴线以及摄像机镜头中心线相交于待摄影物品的中心，摄像机镜头位于待摄影物品的正上方，摄像机镜头中心线与水平面之间的夹角为90° ； (1.3)计算模块控制第一驱动电机、第二驱动电机以及摄像机进行图像采集，其中，第二驱动电机驱动摄像机在玮度方向上进行N次的等角度摆动，使摄像机镜头中心线与水平面之间的夹角由90°变成0°，摄像机所在位置共具有N+1个状态;在摄像机所在的每一个状态下，第一驱动电机驱动待摄影物品进行经度方向上的360°匀速转动，该过程中摄像机以固定的摄像频率摄取待摄影物品的M张二维图像;获得的二维图像存储到存储模块中； (2)对待摄影物品的二维图像进行三维图像合成;具体地，计算模块通过倾斜图像拼接算法，实现二维图像的拼接合成，获得三维图像，并将该三维图像数据存储到存储器中； (3)获得的产品三维图像由显示模块显示，供用户观看。9.根据权利要求8所述的三维图像摄影方法，其特征在于，所述待摄影物品二维图像的采集以及三维图像的合成过程由专用软件控制，所述专用软件包括三维图像制作控制一级模块，该三维图像制作控制一级模块包括产品名称建档模块、成像速度控制模块、成像启动控制模块、三维图像访问链接生成模块、三维图像访问链接二维码生产模块以及三维图像预览模块，其中，产品名称建档模块用于对待摄影物品的图像数据进行命名;成像速度控制模块用于调节所述参数N和M，以控制成像速度，进而控制成像精度，所述参数N和M越大，成像速度越慢，成像精度越高;所述成像启动控制模块用于启动成像执行程序;所述三维图像访问链接生成模块用于生成访问服务器中的产品三维图像数据的网络链接;所述三维图像访问链接二维码生产模块用于获得访问服务器中的产品三维图像数据的网络链接的二维码;所述三维图像预览模块用于预览所获得的产品三维图像。10.根据权利要求9所述的三维图像摄影方法，其特征在于，所述专用软件还包括产品影像管理一级模块，所述产品影像管理一级模块包括搜索模块和产品影像展示模块，其中，所述搜索模块用于根据产品三维图像数据的特征来搜索服务器中的产品三维图像数据;所述产品影像展示模块用于将符合用户搜索条件的产品三维图像显示到屏幕上。
【文档编号】G03B35/00GK105954968SQ201610543349
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年7月9日
【发明人】陈胜华
【申请人】陈胜华