专利名称：全景图像采集装置的制作方法
技术领域：
全景图像采集装置技术领域[0001]本实用新型涉及地理信息测绘领域，尤其涉及一种能全景采集信息以提供激光扫描与全景影像的全景图象采集装置。
背景技术：
[0002]全景图像是一种超广角视野表达方式，它包含了比图像序列更直观、更完整的场景信息。目前，全景图像已被广泛应用于虚拟场景构建、空间信息采集、深空探测、数字娱乐等领域。由于制造工艺日趋成熟，价格适中、与普通测量仪器体积相当的全景相机已经上市。[0003]目前，全景图像已被广泛应用于虚拟场景构建、空间信息采集、深空探测、数字娱乐等领域。Google公司在北美等地区，将全景相机安装在移动平台上，沿街道等间隔摄取全景影像序列，并在GoogleMap上发布，使用户能够体验360°身临其境的视觉效果。发达国家在深空探测中也利用了全景影像的优点，如美国在火星探测器“勇气号”上安装了全景相机，协助安全着陆与智能导航。国内亦有公司从事系统地全景影像的采集工作，例如“城市吧”等网站提供移动平台拍摄的序列全景影像。由于制造工艺日趋成熟，价格适中、与普通测量仪器体积相当的全景相机已经上市。但目前这种影像的应用仅仅停留在浏览和可视化层面，未能充分挖掘全景影像本身蕴含的空间信息，基于全景影 像的量测和三维重建工作鲜有进展。[0004]近年来,一些公司生产了基于面阵拼接的全景相机,如PointGrey生产的Ladybug 系列产品，每台相机配有六个镜头及CCD，而后处理拼接为球面或柱面全景图(为Google街景所用)。荷兰产的Cyclo Media也使用类似的方法得到全景图。由于这些机器的各个镜头的投影中心已经固定，因此拼接具有较好的效果，但这两者离轴引起的模糊是难以避免的。 无论那种相机在使用之前都需要标定，以确定其内参数。根据相机种类，结构的不同，标定的方法也不尽相同。在使用阶段还需要确定相机的姿态和相机运动的姿态。[0005]工业全景相机技术虽然已经成熟，但由于其光感元件尺寸较小，成像质量已很难满足专业领域的应用要求。本实用新型的设计者鉴于上述缺陷，研究设计出一种全新的全景图像采集装置，以克服上述缺陷。发明内容[0006]本实用新型的目的在于提供一种全景图像采集装置，其结构简单，操作方便，可采集全景图像，采集的图像可处理出高质量的全景图像用于三维建模与绘制、互联网浏览等应用场合。[0007]为实现上述目的，本实用新型公开了一种全景图像采集装置，该采集装置包含机盒盖板、机盒底板、底部固定装置及多台相机；其特征在于[0008]机盒盖板和机盒底板为上下平行设置的板状构件,底部固定装置设置于机盒底板以将该采集装置固定于其它设备上；[0009]该多个相机包含设置于机盒盖板上的一个顶部相机及环形间隔设置于机盒盖板和机盒底板之间的六个侧部相机；各侧部相机分别设置于一相机侧板上，各相机侧板通过侧板连接筋相互连接，各相机侧板的顶端和机盒盖板之间设置有顶部固定环，该顶部固定环将机盒盖板固定于各相机侧板上；各相机侧板的底端固定于机盒底板上。其中，该顶部相机和机盒盖板之间设置有镜头罩，该镜头罩为环形且嵌入该机盒盖板的中部，其具有中间通孔，该顶部相机的镜头从该镜头罩的中间通孔中伸出以取得顶部图像。 其中，各侧部相机和相机侧板之间同样设置有镜头罩，该镜头罩为环形且嵌入该相机侧板的中部，其具有中间通孔，各侧部相机的镜头从镜头罩的中间通孔中伸出以取得侧部图像。其中，该底部固定装置包含固定于机盒底板的固定底板,该固定底板和机盒底板之间设置有螺纹固定铜套，该螺纹固定铜套设置有外螺纹，该固定底板的下端设置有定位销。其中，该定位销包含直径较大的大定位销和直径较小的小定位销。其中，该固定底板通过6颗螺钉固定在机盒底板上，该底部固定装置还包含有支杆接环和滚花螺母，该支杆接杆的上端插入该固定底板内，该支杆接杆的支承面上设置有固定定位大、小定位销的大、小定位孔，该滚花螺母包围于该支杆接杆的上端且设有能螺接于螺纹固定铜套的外螺纹的内螺纹。其中，该支杆接杆的上端和固定底板之间设置有铜制衬套。其中，在机盒底板上安装有散热风扇，该底部的散热风扇安装在一风扇挡板上，该风扇挡板固定于该机盒底板的中间孔内，而该机盒底板的中间孔外还设置有海绵压板。其中，该风扇挡板和海绵压板之间塞入过滤海绵。通过上述结构，本实用新型通过上述结构，本实用新型全景图像采集装置实现了以下技术效果I、实现了高质量的图像获取。通过在装置中安装具有大尺寸成像元件的微单相机，采集的图像经后期处理后可形成像素达12000X6000以上的全景图像。2、安装方便，运行稳定。合理的结构设计保证了装置安装、检修方便。各种道路情况下均能稳定工作，保证了数据采集精度。本实用新型的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
图I显示了本实用新型的全景图像采集装置的主视图。图2显示了本实用新型的全景图像采集装置的俯视图。图3显示了全景图像采集装置的剖视图。图4显示了底部固定装置的示意图。图5显示了单个相机的装配示意图。
具体实施方式
参见图I和图2，显示了本实用新型的全景图像采集装置的整体结构示意图。该全景图像采集装置采用了 “6+1”的相机布置方式，即水平方向均匀布置6台，顶部布置一台， 形成一个主体形状为六面体的盒状结构。[0028]该采集装置包含机盒盖板4、机盒底板5、底部固定装置及多台相机2。[0029]其中，机盒盖板4和机盒底板5为上下平行设置的板状构件，底部固定装置设置于机盒底板5以将该采集装置固定于其它设备上。[0030]其中，该多个相机2包含设置于机盒盖板4上的一个顶部相机2及环形间隔设置于机盒盖板4和机盒底板5之间的的至少四个侧部相机2，该至少四个侧部相机2优选的为等距间隔设置的六个侧部相机，该多个相机优选的为NEX5N相机。[0031]各侧部相机2分别设置于一相机侧板11上，各相机侧板11通过侧板连接筋10相互连接，各相机侧板11的顶端和机盒盖板4之间设置有顶部固定环I，该顶部固定环I将机盒盖板4固定于各相机侧板11上；各相机侧板11的底端固定于机盒底板5上。[0032]其中，参见图2，该顶部相机2和机盒盖板4之间设置有镜头罩3，该镜头罩3为环形且嵌入该机盒盖板4的中部，其具有中间通孔，该顶部相机2的镜头从该镜头罩3的中间通孔中伸出以取得顶部图像。[0033]其中，各侧部相机2和相机侧板11之间同样设置有镜头罩3，该镜头罩3为环形且嵌入该相机侧板11的中部，其具有中间通孔，该侧部相机2的镜头从该镜头罩3的中间通孔中伸出以取得侧部图像。[0034]其中，该底部固定装置可采用多种形式，附图I和3中显示了其中的一种，该底部固定装置包含固定于机盒底板5的固定底板8,该固定底板8和机盒底板5之间设置有螺纹固定铜套6，优选的是，该螺纹固定铜套6位于该固定底板8顶部的凹槽内，该螺纹固定铜套 6设置 有外螺纹，该固定底板8的下端设置有定位销，优选的是，为了准确定位，该定位销包含直径较大的大定位销7和直径较小的小定位销9。[0035]图3显示了本装置的剖视图，从中可清楚地看到，内部的6台侧部相机紧密围成一圈，在侧部相机2的中间空间内固定有PCB触发板15，用来给相机集中供电和触发拍照，本案中的NEX5N相机经过改装后从相机内部引出快门、对焦和曝光3根线，集中接到触发板15 其中一个触发输出口上，该PCB触发板15通过PCB板支架14固定在机盒底板5上。[0036]考虑到多台相机和电路板连续工作时的散热问题，在底部安装了散热风扇(为示出)。顶部固定环I和机盒盖板4之间设计了迂回型通风口，既能使相机盒内外空气流通又能放置雨水进入机盒内部。该底部的散热风扇安装在风扇挡板13上,该风扇挡板13固定于该机盒底板5的中间孔内，而该机盒底板5的中间孔外还设置有海绵压板12，该风扇挡板 13和海绵压板12之间可塞入过滤海绵防止杂质被吸入相机盒内。[0037]图4显示了底部固定装置的结构示意图。该固定底板8通过6颗螺钉固定在机盒底板上，该螺纹固定铜套6嵌套在该固定底板8上，大定位销7和小定位销9插入该固定底板8的底部。可选的是，该底部固定装置还包含有支杆接环17和滚花螺母16，该支杆接杆 17的上端插入该固定底板8内，且该支杆接杆17的上端和固定底板8之间设置有铜制衬套 18，该支杆接杆17的底端设置有插入通孔以便于固定在安装支杆上，该支杆接杆17的支承面上设置有固定定位大、小定位销的大、小定位孔，该滚花螺母包围于该支杆接杆17的上端且设有可螺接于螺纹固定铜套的外螺纹的内螺纹。由此，在安装时，只需将固定底板8上的大小定位销对准支杆接环上的定位孔后，将滚花螺母拧紧至螺纹固定铜套后即可完全固定。参见图5，显示了单个相机2装配于相机侧板上的示意图。为了方便检查、调试，水平布置的六台相机均可单独拆装。NEX5N相机通过两块相机限位板19固定在机盒侧板上，该两块相机限位板19从相机侧板11向内延伸，相机2的两侧面分别和相机限位板19限位，最后用相机螺钉20通过相机三脚架孔彻底定位。相机在侧板上固定之后便可用螺钉固定在侧板连接筋上。六根侧板连接筋固定在机盒底板上，上部与顶部固定环连接，形成相机盒的框架。顶部相机固定在相机盖板上，与触发板连 好线后可与顶部固定环固定。通过与现有类似功能的产品相比，本实用新型全景图像采集装置有以下优点I、成像质量高。通过在装置中安装具有大尺寸成像元件的微单相机，采集的图像经后期处理后可形成像素达12000X6000以上的全景图像。2、结构紧凑，布局合理。与使用大体积单反相机的全景相机盒相比，此种相机盒具有较小的尺寸和质量，方便了设备运输、安装。3、安装方便。单相机的拆装较为方便，无需打开顶盖及拆卸其它零件；相机盒整体安装只需拧紧一个滚花螺母即可，无需使用任何工具。显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本实用新型的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本实用新型不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本实用新型的教导的特定例子，本实用新型的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。
权利要求1.一种全景图像采集装置，该采集装置包含机盒盖板、机盒底板、底部固定装置及多台相机；其特征在于 机盒盖板和机盒底板为上下平行设置的板状构件，底部固定装置设置于机盒底板以将该采集装置固定于其它设备上； 该多个相机包含设置于机盒盖板上的一个顶部相机及环形间隔设置于机盒盖板和机盒底板之间的六个侧部相机；各侧部相机分别设置于一相机侧板上，各相机侧板通过侧板连接筋相互连接，各相机侧板的顶端和机盒盖板之间设置有顶部固定环，该顶部固定环将机盒盖板固定于各相机侧板上；各相机侧板的底端固定于机盒底板上。
2.如权利要求I所述的全景图像采集装置，其特征在于，该顶部相机和机盒盖板之间设置有镜头罩，该镜头罩为环形且嵌入该机盒盖板的中部，其具有中间通孔，该顶部相机的镜头从该镜头罩的中间通孔中伸出以取得顶部图像。
3.如权利要求I所述的全景图像采集装置，其特征在于，各侧部相机和相机侧板之间 同样设置有镜头罩，该镜头罩为环形且嵌入该相机侧板的中部，其具有中间通孔，各侧部相机的镜头从镜头罩的中间通孔中伸出以取得侧部图像。
4.如权利要求2或3所述的全景图像采集装置，其特征在于，该底部固定装置包含固定于机盒底板的固定底板，该固定底板和机盒底板之间设置有螺纹固定铜套，该螺纹固定铜套设置有外螺纹，该固定底板的下端设置有定位销。
5.如权利要求4所述的全景图像采集装置，其特征在于，该定位销包含直径较大的大定位销和直径较小的小定位销。
6.如权利要求5所述的全景图像采集装置，其特征在于，该固定底板通过6颗螺钉固定在机盒底板上，该底部固定装置还包含有支杆接环和滚花螺母，该支杆接杆的上端插入该固定底板内，该支杆接杆的支承面上设置有固定定位大、小定位销的大、小定位孔，该滚花螺母包围于该支杆接杆的上端且设有能螺接于螺纹固定铜套的外螺纹的内螺纹。
7.如权利要求6所述的全景图像采集装置，其特征在于，该支杆接杆的上端和固定底板之间设置有铜制衬套。
8.如权利要求2或3所述的全景图像采集装置，其特征在于，在机盒底板上安装有散热风扇，该底部的散热风扇安装在一风扇挡板上，该风扇挡板固定于该机盒底板的中间孔内，而该机盒底板的中间孔外还设置有海绵压板。
9.如权利要求8所述的全景图像采集装置，其特征在于，该风扇挡板和海绵压板之间塞入过滤海绵。
专利摘要本实用新型涉及一种全景图像采集装置，该采集装置包含机盒盖板、机盒底板、底部固定装置及多台相机；机盒盖板和机盒底板为上下平行设置的板状构件，底部固定装置设置于机盒底板的下表面以将该采集装置固定于其它设备上；该多个相机包含设置于机盒盖板上的一个顶部相机及环形间隔设置于机盒盖板和机盒底板之间的六个侧部相机；该采集装置结构简单，操作方便，可采集全景图像，采集的图像可处理出高质量的全景图像用于三维建模与绘制、互联网浏览等应用场合。
文档编号G03B19/12GK202794836SQ20122049288
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月21日 优先权日2012年9月21日
发明者陈长军, 王刚, 关鸿亮, 刘勇, 陈小宇 申请人:纵横皆景(武汉)信息技术有限公司