一种三维运动捕捉相机的制作方法

1.本技术涉及数字图像处理技术领域，具体涉及一种三维运动捕捉相机。


背景技术：

2.人和物体在运动状态下的数据采集分析是近年来运用机器视觉的重要课题，广泛应用于体育运动技术分析、教学实验研究、理疗康复工程、广电动画制作、虚拟现实、人机工效、机械仿生、工业机器人等等诸多领域。光学动作捕捉是近些年来机器视觉应用的典型代表。动作捕捉是实时地准确测量、记录物体在真实三维空间中的运动轨迹或姿态，并在虚拟三维空间中的重建每一时刻运动状态的技术。光学运动捕捉是基于计算机视觉原理，由多个高速相机从不同角度对目标物体特征点的监视和跟踪，由此来进行动作捕捉的技术。
3.现有的三维运动捕捉相机通常由在标定过中需要进行现场调试，调试过程中，现有三维运动捕捉相机的多支柱结构设计对阻碍人工操作的操作空间，由于支柱的遮挡，导致用户在对镜头焦距、光圈等参数进行调整时操作体验感不佳。


技术实现要素：

4.本技术提供一种三维运动捕捉相机，能够在用户对镜头焦距、光圈等参数进行调整时提高用户操作体验。
5.本技术示出一种三维运动捕捉相机，所述相机包括：前面板、镜头、连接管和主机板模块；所述镜头位于所述前面板和所述主机板模块之间；所述前面板连接镜头的透镜端，所述主机板模块连接所述镜头的尾端，所述前面板和所述主机板模块通过单根连接管连接。采用本实施方式，通过单根连接管的设计，使镜头的其余三面没有连接管的遮挡，便于用户手部对光圈及对焦环进行操作。
6.在一些实施例中，所述前面板包括第一镜头通孔，所述镜头的透镜端通过所述第一镜头通孔进行摄像。
7.在一些实施例中，所述第一镜头通孔采用偏心设计。采用本实施方式，使第一镜头通孔与单根连接管形成稳定的结构，在便于用户手部对光圈及对焦环进行操作的同时，能够保证相机结构的稳定性。
8.在一些实施例中，所述连接管设置于所述前面板远离所述镜头的边缘一侧。采用本实施方式，连接管的位置设置与偏心设计的第一镜头通孔能够形成稳定的结构，且连接管置于前面板底部位置，对用户手部对光圈及对焦环进行操作的影响较小。
9.在一些实施例中，所述前面板靠近所述镜头一侧边缘高度高于所述主机板模板靠近所述镜头一侧边缘高度。采用本实施方式，前面板、连接管以及主机板模块形成直角梯形结构，能够增加本技术示出的三维运动捕捉相机的稳定性。
10.在一些实施例中，所述前面板上设置有发光器件，所述发光器件为数码管或自发光led屏的至少一种。采用本实施方式，能够通过数码管或自发光led管作为标识，以在多个三维运动捕捉相机同时工作时，提升现场设备的寻找效率。
11.在一些实施例中，所述连接管内设置有储能电容；所述发光器件通过所述储能电容与所述主机板模块连接。采用本实施方式，通过将储能电容设计在连接管内，避免了现有技术中将储能电容设置在前面板中导致前面板过厚的问题，能够降低设备的整体重量，有利于设备的固定并提高稳定度。
12.在一些实施例中，所述连接管内还设置有连接线，所述发光器件通过所述连接线与所述主机板模块连接，以使所述发光器件显示标号。采用本实施方式，能够将前面板、连接管以及主机板模块形成良好的连接体系，以使发光器件发光，以在多个三维运动捕捉相机同时工作时，提升现场设备的寻找效率。
13.在一些实施例中，所述主机板模块上设置有切换按钮，所述切换按钮用于切换原点输出工作模式和坐标点输出工作模式。采用本实施方式，方便现场进行调图对比，以提升标定效率。
14.在一些实施例中，所述切换按钮采用透光设计，所述切换按钮下层还设置有彩色状态灯，用于根据所述彩色状态灯指示所述三维运动捕捉相机的工作状态。采用本实施方式，通过将彩色状态灯设置成合焦提示灯，实现现场单人操作。
15.以上技术方案，通过对连接管采用单支柱设计并对镜头通光孔采用偏心设计，增大了使用者的手部操作空间；同时，通过在前面板上设置发光器件，便于确定相机位置；设置有切换按钮以能够切换工作模式，便于现场操作；设置有合焦提示灯，以实现现场单人操作；将储能电容放入连接管内，以减薄前面板厚度。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1示出了根据一些实施例示出三维运动捕捉相机正视图；
18.图2示出了根据一些实施例示出的三维运动捕捉相机侧视图。
具体实施方式
19.为使本技术的目的、实施方式和优点更加清楚，下面将结合本技术示例性实施例中的附图，对本技术示例性实施方式进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例性实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
20.基于本技术描述的示例性实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术所附权利要求保护的范围。此外，虽然本技术中公开内容按照示范性一个或几个实例来介绍，但应理解，可以就这些公开内容的各个方面也可以单独构成一个完整实施方式。需要说明的是，本技术中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方式，而不是意图限定本技术的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。
21.应当理解，本技术中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，例如能够根据本技术实施例图示或描述中给出那些以
外的顺序实施。
22.本技术示出的技术方案适用于三维运动捕捉技术中的光学运动捕捉。光学运动捕捉是通过对目标上特定的光点的监视和跟踪来完成运动捕捉的任务。对于空间内的任意一点，只要它能同时被两台摄像机所见，则根据同一瞬间两相机所拍摄的图像和相机参数，即可确定这一时刻该点的空间位置，当相机以足够高的速率连续拍摄时，从图像序列中可以得到该点的运动轨迹。
23.在进行光学运动捕捉时，常需要对三维运动捕捉相机进行现场调试，通过合适的结构设计以使用户获得更好的调试体验是十分重要的。
24.现有的三维运动捕捉相机常采用多支柱的中心式设计，在实际操作过程中，在由于多支柱阻挡散热，且影响用户手部操作空间，因此现有技术中存在散热能力差，操作不便利的问题。
25.为了解决上述问题，本技术示出了一种三维运动捕捉相机，图1为本技术示例性实施例示出的三维运动捕捉相机正视图，图2为本技术示例性实施例示出的三维运动捕捉相机侧视图，如图1及图2所示，所述相机包括：前面板1、镜头2、连接管3和主机板模块4；
26.在一些实施例中，所述前面板1包括第一镜头通孔11，所述镜头2的透镜端通过所述第一镜头通孔11进行摄像。
27.在一些实施例中，所述第一镜头通孔11采用偏心设计。
28.前面板1是位于三维运动捕捉相机正前面的一块面板，是三维运动捕捉相机的重要组成部件。前面板1上可以配置有相机标识，用于显示相机型号，还可以用于配置光源，以根据需要对相机进行补光，或将光源应用于其他特殊设计。
29.所述镜头2位于所述前面板1和所述主机板模块4之间；所述前面板1连接镜头2的透镜端，所述主机板模块4连接所述镜头2的尾端，所述前面板1和所述主机板模块4通过单根连接管3连接。
30.在一些实施例中，所述镜头2与所述前面板1的连接方式为可拆卸连接，所述镜头2与前面板1可通过螺纹连接，也可以通过卡扣连接。
31.在一些实施例中，所述镜头2与所述主机板模块4的连接方式为可拆卸连接，所述镜头2与所述主机板模块4可通过螺纹连接，也可通过卡扣连接。
32.在一些实施例中，所述连接管3设置于所述前面板1远离所述镜头2的边缘一侧。由于第一镜头通孔11采用偏心设计，因此将连接管3设置于前面板1远离镜头2的边缘一侧能够增加三维运动捕捉相机整体结构的稳定性。
33.在一些实施例中，所述前面板1靠近所述镜头2一侧边缘高度高于所述主机板模板4靠近所述镜头2一侧边缘高度。采用本实施方式，由于前面板1中的第一镜头通孔11采用了偏心设计，且连接管3设置于前面板1远离镜头2的边缘一侧，因此，前面板1，镜头2，连接板3以及主机板模块4在该实施方式下形成直角梯形结构，具有更好的稳定性。
34.需要说明的是，本技术中，采用单根连接管3形成的稳定的直角梯形结构能够极大的增加了用户手部的操作空间，除镜头2对应的底面有一个连接管3外，其余三面均未设置连接管，在用户对镜头2进行旋转调焦的过程中，最大限度的提供给用户手部操作空间。
35.在一些实施例中，所述前面板上设置有发光器件12，所述发光器件12为数码管或自发光led屏的至少一种。
36.其中，数码管是一种可以显示数字和其他信息的电子设备，是在玻璃管中包括一个金属丝网制成的阳极和多个阴极，大部分数码管的阴极形状为数字，管中充以低压气体，向某一个阴极充电，数码管就会发出颜色光以显示数字。
37.本技术中的发光器件12包括但不限于采用数码管或者自发光led屏，具体实现中，还可以采用多种形状的多种led光源，以向三维运动捕捉相机提供合适的光源。例如，环形光源，能够提供不同照射角度、不同颜色组合，能够更加突出物体的三维信息，且采用高密度的led阵列，节省安装空间；背光源，采用高密度的led阵列提供高强度背光照明，能够突出物体的外形轮廓特征，满足不同被测物的多色要求；同轴光源，同轴光源可以消除物体表面不平整引起的阴影，从而减少干扰；点光源，大功率led，体积小，发光强度高。
38.在一些实施例中，所述连接管3内设置有储能电容31；
39.所述发光器件12通过所述储能电容31与所述主机板模块4连接。
40.现有技术中通常将储能电容设计在前面板中，以使前面板上的光源发光，并没有在前面板，连接管以及主机板模块间形成良好的连接体系，本技术中通过将储能电源31放置在连接管3中的设计能够减薄光源部分的厚度，提高三维运动捕捉相机外观的美观度。同时，由于光源部分厚度减薄，降低设备的整体体积重量，有利于设备的固定，提升设备的稳定度，减少了设备拍摄过程中可能产生的晃动。
41.在一些实施例中，所述连接管3内还设置有连接线32，所述发光器件12通过所述连接线32与所述主机板模块4连接，以使所述发光器件12显示标号。采用本实施方式，能够在相机的前面板示出标号，以提高在多台三维运动相机现场进行运动捕捉时，现场设备的寻找效率。
42.在一些实施例中，所述主机板模块4上设置有切换按钮41，所述切换按钮用于切换原点输出工作模式和坐标点输出工作模式。
43.三维运动捕捉相机是将三维世界中的坐标点映射到二维图像平面的过程。在现场采集运动的过程中，需要多次对图像坐标系以及世界坐标系进行切换以对相机进行调试标定。现有技术中，常需要在远端电脑侧进行切换对比，而本技术中的实施方式，可以快速进行原点输出工作模式和坐标点输出工作模式之间的切换。
44.在一些实施例中，所述切换按钮41采用透光设计，所述切换按钮41下层还设置有彩色状态灯42，用于根据所述彩色状态灯42指示所述三维运动捕捉相机的工作状态。
45.本技术实施例中的三维运动捕捉相机内置合焦指示算法，该算法对相机画面中心三分之一区域的图像敏感，当该区域的图像合焦(即相机自动对焦成功)后，彩色状态灯42发生颜色变化，指示三维运动捕捉相机已合焦，便于提升现场的工作效率。
46.以上技术方案，通过对连接管采用单支柱设计并对镜头通光孔采用偏心设计，增大了使用者的手部操作空间；同时，通过在前面板上设置发光器件，便于确定相机位置；设置有切换按钮以能够切换工作模式，便于现场操作；设置有合焦提示灯，以实现现场单人操作；将储能电容放入连接管内，以减薄前面板厚度。
47.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术
方案的范围。
48.为了方便解释，已经结合具体的实施方式进行了上述说明。但是，上述示例性的讨论不是意图穷尽或者将实施方式限定到上述公开的具体形式。根据上述的教导，可以得到多种修改和变形。上述实施方式的选择和描述是为了更好的解释原理以及实际的应用，从而使得本领域技术人员更好的使用所述实施方式以及适于具体使用考虑的各种不同的变形的实施方式。