基于虚拟成像技术的捕捉表演者面部表情的系统的制作方法

本实用新型涉及一种摄像头固定组件，具体用于将摄像头固定在头盔上，使得摄像头能够采集到人脸的图像信息。

背景技术：

目前，面部表情捕捉系统大多采用GoPro等类似的摄像头将演员的表演采集好，然后后期用软件再将演员的表演进行3D重建。对于拍摄游戏、动画、电影或直播节目时，由于是采用前期图像采集，后期再通过软件合成处理，这个过程的周期太长，导演无法在前期掌控演员的表演，可能后期效果不满意，需要进行重拍，增加时间和人员成本；当考虑进行实时图像采集传输时，我们需要考虑的事项变得越来越多，这些都是现有技术中不具备的，造成了我们技术开发的困难；本实用新型公开了用于解决现有技术中的摄像头组件的调整角度小的缺陷，同时也提供了能够进行可靠实时采集图像信息的系统；关于调节范围小的缺陷，由于表演者需要不同变换姿势和表情、不同的表演者与摄像头的相对位置存在差别以及不同采集要求对摄像头的采集位置也存在针对性要求；因此我们需要大范围的调节。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了基于虚拟成像技术的捕捉表演者面部表情的系统，该系统能够更加广泛的调节摄像头角度，同时还能够实时、可靠以及合理的采集人脸信息。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：基于虚拟成像技术的捕捉表演者面部表情的系统，包含用于采集表演者面部表情图像信息的图像信息采集组件、佩戴在表演者身上的信息接收固定组件和用于显示及处理图像信息采集组件采集到的图像信息的监视器；所述图像信息采集组件包含摄像头组件和用于固定摄像头组件的头盔支架组件；

所述监视器固定安装在三脚架上；所述摄像头组件通过设置在头盔后部的线缆连接至所述信息接收固定组件；所述信息接收固定组件包含腰带；所述腰带上可拆卸的穿设有用于为所述摄像头组件供电的供电设备和用于将所述摄像头组件采集的图像信息传输至远端的监视器的无线图传发射器；所述监视器通过无线图传接收器与所述无线图传发射器无线通讯；

所述供电设备内置有可充电电池；所述供电设备和无线图传发射器均包含长方体结构的壳体，壳体上分别设置有供电接口和无线图传接口；壳体背面设置有用于穿设在腰带上的穿接环；所述无线图传设备穿设在腰带上后还通过限位环环绕固定；

所述头盔支架组件包含用于佩戴在表演者头部的头盔；右底座通过螺钉固定安装在头盔的右侧，右旋转平台安装在右底座上，左底座通过螺钉固定安装在头盔的左侧，左旋转平台安装在左底座上，用于安装摄像头组件的U型连杆的两个自由端分别安装在右旋转平台和左旋转平台上，所述右底座和左底座上都设有球头，所述右旋转平台和左旋转平台都采用矩形块结构形式，所述右旋转平台和左旋转平台上都安装有螺钉和螺母；

所述摄像头组件包含用于固定在U型连杆的弧形端的球关节组装板、用于调节摄像头壳体角度的球关节组件和安装有镜头的摄像头壳体。

作为本实用新型的一种优选实施方式：所述供电设备与所述无线图传发射器电连接；所述无线图传发射器壳体内部包含用于将采集的数据进行转化的A/D转换模块；A/D转换模块的输出端连接MPEG2编码模块；MPEG2编码模块的输出端连接COFDM调整模块；COFDM调制模块的输出端连接2.4GHz无线发射模块；对应的，所述无线图传接收器包含2.4GHz无线接收模块。

作为本实用新型的一种优选实施方式：所述摄像头壳体上连接有线缆；镜头安装于镜头座上并与镜头座一同收容在摄像头壳体内，线缆从所述摄像头壳体内引出；所述摄像头壳体内还设置有图像采集板、两个单排直插式电连接器、接口转接板、双排直插式电连接器及主控制板，镜头座固定于图像采集板上，图像采集板通过两个单排直插式电连接器安装于接口转接板上，接口转接板通过双排直插式电连接器安装于主控制板上，主控制板与线缆电性连接。

作为本实用新型的一种优选实施方式：所述球关节组件包含包括固定座和罩设在所述固定座上的外壳；所述固定座包括球形钢铸件和所述球形钢铸件连接设置的固定杆；所述外壳为内设球形空腔的球体，所述空腔与所述球形钢铸件相匹配，所述外壳包括上外壳和下外壳，所述上外壳和所述下外壳通过螺纹旋紧连接，所述上外壳上固定设置连接杆；球关节的连接杆连接所述摄像头壳体；球关节的固定座连接所述球关节组装板；所述上外壳和所述下外壳在所述外壳赤道线位置连接；所述球形钢铸件设置为中空，所述固定杆为中空的管状结构；所述连接杆焊接在所述上外壳上。

作为本实用新型的一种优选实施方式：所述右旋转平台由第一本体、第一左通孔、第一左矩形槽、第一左圆柱孔、第一右通孔、第一右矩形槽和第一安装孔组成，所述第一本体左侧设有第一左通孔、第一左矩形槽和第一左圆柱孔，所述第一左矩形槽与第一左圆柱孔相通，所述第一左通孔轴线与第一左矩形槽垂直，所述本体右侧设有第一右通孔、第一右矩形槽和第一安装孔，所述第一右矩形槽与第一安装孔相通，所述第一右通孔轴线与第一右矩形槽垂直；所述左旋转平台由第二本体、第二左通孔、第二左矩形槽、第二左圆柱孔、第二右通孔、第二右矩形槽和第二安装孔组成，所述第二本体左侧设有第二左通孔、第二左矩形槽和第二左圆柱孔，所述第二左矩形槽与第二左圆柱孔相通，所述第二左通孔轴线与第二左矩形槽垂直，所述第二本体右侧设有第二右通孔、第二右矩形槽和第二安装孔，所述第二右矩形槽与第二安装孔相通，所述第二右通孔轴线与第二右矩形槽垂直；所述右底座通过球头安装在右旋转平台上，左底座通过球头安装在左旋转平台上，连杆安装在右旋转平台上的第一左圆柱孔和第二左圆柱孔里。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型公开的基于虚拟撑箱技术的捕捉表演者面部表情的系统，基于虚拟成像技术的捕捉表演者面部表情的系统，包含用于采集表演者面部表情图像信息的图像信息采集组件、佩戴在表演者身上的信息接收固定组件和用于显示及处理图像信息采集组件采集到的图像信息的监视器；所述图像信息采集组件包含摄像头组件和用于固定摄像头组件的头盔支架组件；本实用新型将实时采集传输图像表演者图像信息所需要的组件进行了合理的布置；信息接收固定组件佩戴在表演者身上，使得整个系统的布置更加紧凑，表演者也能够将一些会增加重量的设备分布在腰部，相比全部布置在头盔位置是有非常好的稳定性的；本实用新型的结构可以让头盔位置的重量尽量减小，这样有助于表演者表演过程的自由发挥也能够降低佩戴头盔的不适感；

本实用新型的监视器固定安装在三脚架上；监视器能够提供显示功能，这样能够实时显示传输来的图像；所述摄像头组件通过设置在头盔后部的线缆连接至所述信息接收固定组件；所述信息接收固定组件包含腰带；所述腰带上可拆卸的穿设有用于为所述摄像头组件供电的供电设备和用于将所述摄像头组件采集的图像信息传输至远端的监视器的无线图传发射器；所述监视器通过无线图传接收器与所述无线图传发射器无线通讯；本实用新型将供电设备和无线图传发射器集成在腰带上，不仅避免了供电设备置于摄像头上带来的重量增加，还使得摄像头的数据可以通过无线图传发射器进行无线传输；摄像头采集的数据被传输至监视器的无线接收模块后，即可进行现场的视频处理，时效性高，使得视频采集和处理过程变得高效。无线图传发射器通过限位环固定能够进一步提升与腰带的可靠连接；穿接环的结构操作拆卸很简便。

本实用新型的头盔支架组件通过左右的旋转结构实现U型连杆的连接，U型连杆位置的调节实现了第一级别的大范围调节；通过球关节的结构实现了第二级别的大范围角度调节；因此整体调节范围非常更广泛。

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施方式的整体结构示意图；

图2为本实用新型的一种具体实施方式的结构原理框图；

图3为本实用新型的摄像头组件的一种具体实施方式的结构示意图；

图4为本实用新型的摄像头壳体的一种具体实施方式的内部结构示意图；

图5为本实用新型的头盔的一种具体实施方式的右视方向的结构示意图；

图6为本实用新型的一种具体实施方式的球关节的一种具体实施方式的结构示意图；

图7为图6的剖视结构示意图；

图8为本实用新型的一种具体实施方式右旋转平台的结构示意图；

图9为本实用新型的一种具体实施方式右底座的结构示意图；

图10为本实用新型的一种具体实施方式左旋转平台的结构示意图。

附图标记说明：

100-图像信息采集组件，200-信息接收固定组件；

1-右底座，2-右旋转平台，3-连杆，4-左底座，5-左旋转平台，6-头盔；10-摄像头组件，11-线缆；

21-第一本体，22-第一左通孔，23-第一左矩形槽，24-第一左圆柱孔，25-第一右通孔，26-第一右矩形槽，27-第一安装孔；

31-腰带，32-腰带扣，33-供电设备，34-无线图传发射器，35-无线图传接口，36-限位环，37-供电接口；41-监视器，42-三脚架；

51-第二本体，52-第二左通孔，53-第二左矩形槽，54-第二左圆柱孔，55-第二右通孔，56-第二右矩形槽，57-第二安装孔；

101-摄像头壳体，102-球关节组件，103-球关节组装板，113-镜头，114-镜头座，115-图像采集板，116-单排直插式电连接器，117-接口转接板，118-双排直插式电连接器，119-主控制板；

201-固定座，211-球形钢铸件，212-固定杆，202-外壳，221-上外壳，222-下外壳，223-螺纹，203-连接杆。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1～10所示，其示出了本实用新型的具体实施方式；如图所示，本实用新型公开的基于虚拟成像技术的捕捉表演者面部表情的系统，包含用于采集表演者面部表情图像信息的图像信息采集组件100、佩戴在表演者身上的信息接收固定组件200和用于显示及处理图像信息采集组件采集到的图像信息的监视器41；所述图像信息采集组件包含摄像头组件10和用于固定摄像头组件的头盔支架组件；

所述监视器固定安装在三脚架42上；所述摄像头组件通过设置在头盔后部的线缆连接至所述信息接收固定组件；所述信息接收固定组件包含腰带31；所述腰带上可拆卸的穿设有用于为所述摄像头组件供电的供电设备33和用于将所述摄像头组件采集的图像信息传输至远端的监视器的无线图传发射器34；所述监视器41通过无线图传接收器与所述无线图传发射器无线通讯；

所述供电设备内置有可充电电池；所述供电设备和无线图传发射器均包含长方体结构的壳体，壳体上分别设置有供电接口37和无线图传接口35；壳体背面设置有用于穿设在腰带上的穿接环；所述无线图传设备穿设在腰带上后还通过限位环36环绕固定；

所述头盔支架组件包含用于佩戴在表演者头部的头盔6；右底座1通过螺钉固定安装在头盔的右侧，右旋转平台2安装在右底座1上，左底座4通过螺钉固定安装在头盔的左侧，左旋转平台5安装在左底座上，用于安装摄像头组件10的U型连杆3的两个自由端分别安装在右旋转平台和左旋转平台上，所述右底座和左底座上都设有球头，所述右旋转平台和左旋转平台都采用矩形块结构形式，所述右旋转平台和左旋转平台上都安装有螺钉和螺母；

所述摄像头组件包含用于固定在U型连杆的弧形端的球关节组装板103、用于调节摄像头壳体角度的球关节组件102和安装有镜头的摄像头壳体101。

优选的，如图所示：所述供电设备与所述无线图传发射器34电连接；所述无线图传发射器壳体内部包含用于将采集的数据进行转化的A/D转换模块；A/D转换模块的输出端连接MPEG2编码模块；MPEG2编码模块的输出端连接COFDM调整模块；COFDM调制模块的输出端连接2.4GHz无线发射模块；对应的，所述无线图传接收器包含2.4GHz无线接收模块。摄像头的采集的图像数据经由AV输出模块有线连接至AD转换模块，MPEG2编码处理使之产生TS视频流；后续通过2.4GHz无线发射模块传输至对应的监视器上的无线接收模块。无线发射模块和无线接收模块的传输原理相匹配。

优选的，如图所示：所述摄像头壳体101上连接有线缆11；镜头113安装于镜头座114上并与镜头座一同收容在摄像头壳体内，线缆从所述摄像头壳体内引出；所述摄像头壳体内还设置有图像采集板115、两个单排直插式电连接器116、接口转接板117、双排直插式电连接器118及主控制板119，镜头座固定于图像采集板上，图像采集板通过两个单排直插式电连接器安装于接口转接板上，接口转接板通过双排直插式电连接器安装于主控制板上，主控制板与线缆电性连接。本实施例的电连接结构紧凑，能够可靠的实现人脸图像采集。

优选的，如图所示：所述球关节组件102包含包括固定座201和罩设在所述固定座上的外壳202；所述固定座包括球形钢铸件211和所述球形钢铸件连接设置的固定杆；所述外壳为内设球形空腔的球体，所述空腔与所述球形钢铸件相匹配，所述外壳包括上外壳221和下外壳222，所述上外壳和所述下外壳通过螺纹223旋紧连接，所述上外壳上固定设置连接杆203；球关节的连接杆连接所述摄像头壳体101；球关节的固定座201连接所述球关节组装板103；所述上外壳和所述下外壳在所述外壳赤道线位置连接；所述球形钢铸件设置为中空，所述固定杆为中空的管状结构；所述连接杆焊接在所述上外壳上。本实施例中，球关节的球形钢铸件和罩设在球形钢铸件外部的外壳组成球铰支座，球形钢铸件相当于是固定座，罩设在球形钢铸件上外壳可沿球形钢铸件的周向滑动，整体结构简单，受力均匀，能够承受更大的拉力、压力或剪切力，可减少球铰连接的磨损，从而提高球铰连接的寿命。本实施例的中空结构有利于减轻重量。

优选的，如图所示：所述右旋转平台由第一本体21、第一左通孔22、第一左矩形槽23、第一左圆柱孔24、第一右通孔25、第一右矩形槽26和第一安装孔27组成，所述第一本体左侧设有第一左通孔22、第一左矩形槽23和第一左圆柱孔，所述第一左矩形槽与第一左圆柱孔相通，所述第一左通孔轴线与第一左矩形槽垂直，所述本体右侧设有第一右通孔、第一右矩形槽和第一安装孔，所述第一右矩形槽与第一安装孔相通，所述第一右通孔轴线与第一右矩形槽垂直；所述左旋转平台由第二本体51、第二左通孔52、第二左矩形槽53、第二左圆柱孔54、第二右通孔55、第二右矩形槽56和第二安装孔57组成，所述第二本体左侧设有第二左通孔、第二左矩形槽和第二左圆柱孔，所述第二左矩形槽与第二左圆柱孔相通，所述第二左通孔轴线与第二左矩形槽垂直，所述第二本体右侧设有第二右通孔、第二右矩形槽和第二安装孔，所述第二右矩形槽与第二安装孔相通，所述第二右通孔轴线与第二右矩形槽垂直；所述右底座通过球头安装在右旋转平台上，左底座通过球头安装在左旋转平台上，连杆安装在右旋转平台上的第一左圆柱孔和第二左圆柱孔里。本实施例的结构中，右侧通过松开右旋转平台上的第一右通孔上安装的螺钉和螺母就可以松开第一右矩形槽从而松开右旋转平台，同时左侧松开左旋转平台上的第二右通孔上安装的螺钉和螺母就可以松开第二右矩形槽从而松开左旋转平台，此时右旋转平台可以绕右底座转动，左旋转平台可以绕左底座转动；右侧紧固右旋转平台上的第一右通孔上安装的螺钉和螺母就可以固定右旋转平台与右底座之间的夹角，同时左侧紧固左旋转平台上的第二右通孔上安装的螺钉和螺母就可以固定左旋转平台与左底座之间的夹角；右侧松开右旋转平台上第一左通孔上的螺钉和螺母就可以调整连杆在右旋转平台上的第一左圆孔的位置，同时左侧松开左旋转平台上第二左通孔上的螺钉和螺母就可以调整连杆在左旋转平台上的第二左圆孔的位置。

上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。