一种拍照式图像采集系统及方法与流程

本发明涉及拍照采集技术领域，具体涉及一种拍照式图像采集系统及方法。

背景技术：

现有的三维扫描仪结构为中间白光光源、两边各一个镜头，使用过程中，白光不停的闪烁，两边镜头负责采集数据，利用结构光来实现对物体的扫描或对被测人体或者人脸的扫描采集。由于现有三维扫描仪每次扫描幅面有限，需要多次扫描拼接才能实现，时间耗费长。实际使用中，作为活体扫描的人体或者人脸不能长时间处于某种姿势或者姿态，导致扫描拼接出现误差等其他不良数据，效率低下。此外，三维扫描过程中的白光闪烁，也会对被测人体尤其是人的眼睛产生不适感，严重还会对眼睛造成二次伤害。

技术实现要素：

发明目的：本发明提出一种拍照式图像采集系统及方法，能够快速完成拍照和图像数据采集，且保留被拍照内容的完整性和真实性。

技术方案：本发明所述拍照式图像采集系统，拍照式图像采集系统，其特征在于：包括支架、承载装置；所述支架为弧面结构，沿所述支架内弧面呈矩形阵列布置有相机，所述相机前端设有镜头，相邻所述相机之间设有光源，所述相机通过数据传输装置与数据处理装置相连，数据处理装置通过控制装置与相机、光源分别相连；所述承载装置位于所述支架内弧面中心处，所述承载装置包括平台、设于平台底部的升降组件以及支撑在平台顶端的定位组件。

进一步完善上述技术方案，所述相机呈m行×n列排布，m为2~5，n为8~15。

进一步地，所述镜头通过法兰连接到相机上；所述相机之间的水平夹角范围为10-15°，垂直夹角为10-15°。

进一步地，所述支架距离承载装置的距离为1000mm~1200mm。

进一步地，所述升降组件的调节范围为1200mm~2200mm。

进一步地，所述平台为座椅结构，所述定位组件设置在座椅的靠背顶端。

采用上述拍照式图像采集系统进行拍照式图像采集方法，包括如下步骤：

（1）根据待采集对象的高度调节升降组件，使得定位组件正对矩形阵列排布相机的正中心，调节相机之间的夹角和确定相机开启的数量，确保相机按角度均布在待采集对象的周围；

（2）检查光源亮度，数据处理装置通过控制装置调整光源至待采集对象的采集范围内光源均匀；

（3）数据处理装置通过控制装置控制相机执行拍照动作，拍照完成后相机将采集的信息通过数据传输装置传输至数据处理装置；

（4）数据处理装置根据采集的信息进行三维重构获得最终图片。

进一步完善上述拍照式图像采集方法，所述步骤（1）中统计待采集对象中的人群身高参数，按照身高参数分类，设定升降组件的调节梯度，根据调节梯度进行分类拍照采集。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明采用弧形支架安装有呈矩形阵列布置的相机，多角度进行拍照对象采集，能够瞬时完成图像采集，且保留被拍照内容的完整性和色彩真实性；具有采集速度快，精度高达0.03-0.05，色彩还原度高达99%以上等优点。

附图说明

图1是本发明提供拍照式图像采集系统的俯视图；

图2是本发明提供拍照式图像采集系统的侧视图。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

如图1、图2所示的拍照式图像采集系统，包括承载装置、相机4、镜头5、光源7、支架6、控制装置8、数据处理装置9、数据传输装置10；支架6截面为半圆形，沿支架6内弧面采用矩阵方式布置有3行*13列相机4，各相机4之间水平夹角、垂直夹角为10-15°，镜头5通过法兰连接到相机4上用于拍照，相邻两行相机4之间布置有光源7。数据处理装置9通过控制装置8控制相机4和光源7进行拍照和补光，实现一键拍照；一键拍照之后相机4通过数据传输装置10将拍照数据传输到数据处理装置9，数据处理装置9通过软件对采集照片进行数据处理，生成三维数据。

承载装置位于支架6内弧面中心处，包括平台、设于平台底部的升降组件2以及支撑在平台顶端的定位组件3，升降组件2可以调节平台高度，以适用不同身高的待采集对象1，平台采用座椅结构。待采集对象1站立或坐在可升降的座椅上，座椅靠背顶端的定位组件3协助相机4定位，相机4距离被采集区域表面1000mm-1200mm，根据采集对象1确定相机4的数量，确定相机4按角度均布在被采集对象1周围。

具体操作如下：

（1）统计现有要待采集对象的人群身高参数，从1200mm-2200mm，每100mm为一个梯度，将身高按100mm分类，有助于减少升降组件2的操作次数，提高采集效率；

（2）待采集对象1进入采集室，将后脑勺贴靠在定位组件3上并保持居中，操作人员根据数据处理装置9来检测待采集人所需采集的内容是否在视窗范围内，并根据视窗内容调整；

（3）检查光源7的亮度，确定待采集人的面部光源7是否均匀、无反光、高光、暗角等；

（4）告知待采集对象1即将采集，保持姿态不要动，按下数据处理装置9操作界面的拍照采集，拍照采集完成之后，通过数据传输装置10将数据传输到数据处理装置9，对采集数据进行初步检查，看拍照内容是否和需求一致，一致则采集下一个，不一致则重新采集；

（5）将采集数据导入数据处理装置9中软件，利用软件对采集数据进行三维重构。

本发明能够快速提取采集对象的数据，包含人面部所有特征如祛斑，毛发等的尺寸，颜色等数据，几乎拍照的瞬间数据就采集完成，解决了人在较长时间保持一个姿势或者表情的问题。而且后期生成的三维人脸数据色彩逼真，对后期三维实体的渲染有很重要的意义，缩短后期制作的时间。这些效果都是传统三维扫描仪远远达不到的，相对于三维扫描仪大概一分钟的采集速度，本发明具有采集速度快，1秒内可以完成，精度高达0.03-0.05，色彩还原度高达99%以上。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

技术特征：

1.一种拍照式图像采集系统，其特征在于：包括支架、承载装置；所述支架为弧面结构，沿所述支架内弧面呈矩形阵列布置有相机，所述相机前端设有镜头，相邻所述相机之间设有光源，所述相机通过数据传输装置与数据处理装置相连，数据处理装置通过控制装置与相机、光源分别相连；所述承载装置位于所述支架内弧面中心处，所述承载装置包括平台、设于平台底部的升降组件以及支撑在平台顶端的定位组件。

2.根据权利要求1所述的拍照式图像采集系统，其特征在于：所述相机呈m行×n列排布，m为2~5，n为8~15。

3.根据权利要求1所述的拍照式图像采集系统，其特征在于：所述镜头通过法兰连接到相机上；所述相机之间的水平夹角范围为10-15°，垂直夹角为10-15°。

4.根据权利要求1所述的拍照式图像采集系统，其特征在于：所述支架距离承载装置的距离为1000mm~1200mm。

5.根据权利要求1所述的拍照式图像采集系统，其特征在于：所述升降组件的调节范围为1200mm~2200mm。

6.根据权利要求1所述的拍照式图像采集系统，其特征在于：所述平台为座椅结构，所述定位组件设置在座椅的靠背顶端。

7.一种拍照式图像采集方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）根据待采集对象的高度调节升降组件，使得定位组件正对矩形阵列排布相机的正中心，调节相机之间的夹角和确定相机开启的数量，确保相机按角度均布在待采集对象的周围；

（2）检查光源亮度，数据处理装置通过控制装置调整光源至待采集对象的采集范围内光源均匀；

（3）数据处理装置通过控制装置控制相机执行拍照动作，拍照完成后相机将采集的信息通过数据传输装置传输至数据处理装置；

（4）数据处理装置根据采集的信息进行三维重构获得最终图片。

8.根据权利要求7所述的拍照式图像采集方法，其特征在于：所述步骤（1）中统计待采集对象中的人群身高参数，按照身高参数分类，设定升降组件的调节梯度，根据调节梯度进行分类拍照采集。

技术总结
本发明公开的一种拍照式图像采集系统及方法，包括支架、承载装置；所述支架为弧面结构，沿所述支架内弧面呈矩形阵列布置有相机，所述相机前端设有镜头，相邻所述相机之间设有光源，所述相机通过数据传输装置与数据处理装置相连，数据处理装置通过控制装置与相机、光源分别相连；所述承载装置位于所述支架内弧面中心处，所述承载装置包括平台、设于平台底部的升降组件以及支撑在平台顶端的定位组件。本发明采用弧形支架安装有呈矩形阵列布置的相机，多角度进行拍照对象采集，能够瞬时完成图像采集，且保留被拍照内容的完整性和色彩真实性。

技术研发人员：魏宇飞;李孟伟;刘洪涛
受保护的技术使用者：北京清飞科技有限公司
技术研发日：2021.05.10
技术公布日：2021.07.23