人體三維瞬時掃描裝置的製造方法
2023-07-20 05:54:36
人體三維瞬時掃描裝置的製造方法
【專利摘要】本實用新型屬於三維攝影設備技術領域，提供了一種人體三維瞬時掃描裝置。本實用新型的人體三維瞬時掃描裝置，包括環形支架、垂直支架、多目相機、水平支架和路由器，環形支架包括自上向下排列的第一環形支架、第二環形支架和第三環形支架，且第二環形支架的直徑大於第一環形支架與第三環形支架的直徑，多目相機位於垂直支架上，多目相機包括信號處理板、舵機、轉軸和相機單元，水平支架位於第一母環形支架和第二子環形支架之間。路由器用於向信號處理板發送取景角度指令，向相機單元發送拍攝參數，以及讀取人體視圖數據。本實用新型的人體三維瞬時掃描裝置，能夠保證掃描精度，降低設備複雜度和成本，易於操作。
【專利說明】
人體三維瞬時掃描裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及三維攝影設備技術領域，具體涉及一種人體三維瞬時掃描裝置。 【背景技術】
[0002]目前，人體掃描市場需求非常巨大，且逐年攀升，如3D照相館等，而人體三維掃描主流技術可分為被動掃描和主動掃描兩類。其中，主動掃描包括雷射掃描、結構光掃描、飛行時間法等，現有的三維人體掃描系統，如美國的基於雷射掃描原理的Cyberware，其精度高，但是，儀器龐大，操作複雜，且價格昂貴;Artec手持式三維掃描儀的價格相對較低，但掃描時間長，被掃描的人需要保持某個姿勢3?5分鐘，使用者的體驗度較差。
[0003]被動掃描方法不需要特殊的硬體支持，設備成本較低，掃描速度快，色彩信息還原度高，精度高，但是，設備結構複雜，投入成本高，佔用場地大，對光線要求高，輔助設備多， 很難模塊化、自動化、規模化生產和推廣，整套設備穩定性差，出現問題排除障礙困難。並且，若採用單臺相機掃描人或物，需要多空間位置多次拍攝，無法瞬間捕捉動態物體形態； 若採用相機陣列掃描人或物，其結構複雜，連接線路眾多，成本高昂，操作難度大，系統不穩定，佔用場地空間大，無法產品化批量生產。
[0004]如何保證掃描精度，降低設備複雜度和成本，易於操作，是本領域技術人員亟需解決的問題。【實用新型內容】
[0005]針對現有技術中的缺陷，本實用新型提供人體三維瞬時掃描裝置，能夠保證掃描精度，降低設備複雜度和成本，易於操作。
[0006]本實用新型提供一種人體三維瞬時掃描裝置，包括環形支架、垂直支架、多目相機、水平支架和路由器。環形支架包括自上向下排列的第一環形支架、第二環形支架和第三環形支架，且第二環形支架的直徑大於第一環形支架與第三環形支架的直徑，第一環形支架包括第一子環形支架和第一母環形支架，第二環形支架包括第二子環形支架和第二母環形支架，第三環形支架包括第三子環形支架和第三母環形支架。垂直支架位於第一子環形支架和第一母環形支架之間，垂直支架還位於第二子環形支架和第二母環形支架之間，以及第三子環形支架和第三母環形支架之間，垂直支架上還設有柔光燈。多目相機位於垂直支架上，多目相機包括信號處理板、舵機、轉軸和相機單元，信號處理板用於接收路由器的取景角度指令，並確定轉動參數，發送至舵機，舵機根據轉動參數，控制轉軸轉動，轉軸帶動相機單元，改變相機單元的取景角度，相機單元還用於接收路由器發送的拍攝參數，瞬時獲取人體視圖數據，以及將人體視圖數據傳送至路由器。水平支架位於第一母環形支架和第二子環形支架之間，以及第二母環形支架和第三子環形支架之間。路由器用於向信號處理板發送取景角度指令，向相機單元發送拍攝參數，以及將人體視圖數據傳送至終端。
[0007]進一步地，本實施例人體三維瞬時掃描裝置還包括背景布，背景布位於垂直支架， 且在環形支架的內側。
[0008]進一步地，多目相機包括第一多目相機、第二多目相機和第三多目相機，第一多目相機位於第一子環形支架和第一母環形支架之間，第一多目相機至少為六個，且沿第一環形支架水平分布，第二多目相機位於第二子環形支架和第二母環形支架之間，第二多目相機至少為六個，且沿第二環形支架水平分布，第三多目相機位於第三子環形支架和第三母環形支架之間，第三多目相機至少為六個，且沿第三環形支架水平分布。
[0009]進一步地，多目相機的相機單元至少為一個。
[0010]基於上述任意人體三維瞬時掃描裝置實施例，進一步地，第二環形支架設有第一缺口，第三環形支架設有第二缺口，第一缺口和第二缺口的分布一致，且弧度相同。
[0011 ]進一步地，本實施例人體三維瞬時掃描裝置還包括網線，網線位於環形支架，網線的第一端連接於路由器，網線的第二端連接於多目相機的網線插孔，信號處理板和相機單元與網線插孔相連接。
[0012]進一步地，本實施例人體三維瞬時掃描裝置還包括電源線，電源線位於環形支架，與多目相機的電源插孔連接，為多目相機提供電能量。
[0013]基於上述任意人體三維瞬時掃描裝置實施例，進一步地，柔光燈位於第一子環形支架和第一母環形支架之間，柔光燈還位於第二子環形支架和第二母環形支架之間，以及第三子環形支架和第三母環形支架之間，位於第一子環形支架和第一母環形支架之間的柔光燈至少為四個，且沿第一環形支架均勻分布，位於第二子環形支架和第二母環形支架之間的柔光燈至少為四個，且沿第二環形支架均勻分布，位於第三子環形支架和第三母環形支架之間的柔光燈至少為四個，且沿第三環形支架均勻分布。
[0014]基於上述任意人體三維瞬時掃描裝置實施例，進一步地，環形支架、垂直支架和水平支架的連接方式為螺栓連接方式。
[0015]由上述技術方案可知，本實用新型人體三維瞬時掃描裝置，其採用不同直徑的環形支架，控制多目相機與目標人體的距離，進而改變掃描人體的掃描精度，如人體的頭部及足部等型體較小，且特徵複雜，採用直徑較小的第一環形支架和第三環形支架，能夠拉近多目相機與人體的距離，提高掃描精度，滿足人們的需求。同時，採用環形支架、水平支架和垂直支架相連接，形成內徑變化的腔體，為掃描目標人體提供有利環境，並在垂直支架上設置多目相機和柔光燈，設備連接簡單，結構穩定，成本低廉，易於推廣。並且，柔光燈能夠改變環境亮度，能夠保證採集的圖形信息的清晰度。多目相機的信號處理板能夠接收路由器的取景角度指令，通過舵機和轉軸，控制相機單元的取景角度，相機單元還能夠接收拍攝參數，按照所述拍攝參數進行取景拍攝，瞬時獲取不同角度的人體視圖數據，並將其通過路由器傳輸至終端，完成掃描，操作過程簡單，效率較高。因此，本實用新型人體三維瞬時掃描裝置能夠確保掃描精度和人體視圖數據的有效傳輸，且設備結構簡單，易於操作。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實用新型【具體實施方式】或現有技術中的技術方案，下面將對【具體實施方式】或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中，各元件或部分並不一定按照實際的比例繪製。
[0017]圖1示出了本實用新型所提供的一種人體三維瞬時掃描裝置的結構示意圖；
[0018]圖2示出了本實用新型所提供的一種人體三維瞬時掃描裝置的剖視圖；
[0019]圖3示出了本實用新型所提供的一種多目相機的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結合附圖對本實用新型技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本實用新型的技術方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本實用新型的保護範圍。
[0021]需要注意的是，除非另有說明，本申請使用的技術術語或者科學術語應當為本實用新型所屬領域技術人員所理解的通常意義。
[0022]圖1示出了本實用新型實施例所提供的一種人體三維瞬時掃描裝置，包括環形支架1、垂直支架2、多目相機3、水平支架4和路由器5。環形支架I包括自上向下排列的第一環形支架、第二環形支架和第三環形支架，且第二環形支架的直徑大於第一環形支架與第三環形支架的直徑，第一環形支架包括第一子環形支架和第一母環形支架，第二環形支架包括第二子環形支架和第二母環形支架，第三環形支架包括第三子環形支架和第三母環形支架。垂直支架2位於第一子環形支架和第一母環形支架之間，垂直支架2還位於第二子環形支架和第二母環形支架之間，以及第三子環形支架和第三母環形支架之間，結合圖2，垂直支架2上還設有柔光燈21。多目相機3位於垂直支架2上，結合圖3，多目相機3包括信號處理板31、舵機32、轉軸33和相機單元34，信號處理板31用於接收路由器5的取景角度指令，並確定轉動參數，發送至舵機32，舵機32根據轉動參數，控制轉軸33轉動，轉軸33帶動相機單元34，改變相機單元34的取景角度，相機單元34還用於接收路由器5發送的拍攝參數，瞬時獲取人體視圖數據，以及將人體視圖數據傳送至路由器5。水平支架4位於第一母環形支架和第二子環形支架之間，以及第二母環形支架和第三子環形支架之間。路由器5用於向信號處理板31發送取景角度指令，向相機單元34發送拍攝參數，以及將人體視圖數據傳送至終端。
[0023]在拍攝開始時，目標人員站在人體三維瞬時掃描裝置中，參照環境調整柔光燈21的亮度，同時，路由器5將從終端，如計算機軟體，接收取景角度指令以及拍攝參數，並發送至多目相機3，拍攝參數包括快門速度參數、光圈參數和感光度參數等，調節相機單元34的工作狀態，且調節其取景角度，進行掃描取景，並將瞬時獲取的人體視圖數據通過路由器5傳送至終端，完成掃描拍攝。
[0024]由上述技術方案可知，本實施例人體三維瞬時掃描裝置，其採用不同直徑的環形支架I，控制多目相機3與目標人體的距離，進而改變掃描人體的掃描精度，如人體的頭部及足部等型體較小，且特徵複雜，採用直徑較小的第一環形支架和第三環形支架，能夠拉近多目相機3與人體的距離，提高掃描精度，滿足人們的需求。同時，採用環形支架1、水平支架4和垂直支架2相連接，形成內徑變化的腔體，為掃描目標人體提供有利環境，並在垂直支架2上設置多目相機3和柔光燈21，設備連接簡單，結構穩定，成本低廉，易於推廣。並且，柔光燈21能夠改變環境亮度，能夠保證採集的圖形信息的清晰度。多目相機3的信號處理板31能夠接收路由器5的取景角度指令，通過舵機32和轉軸33，控制相機單元34的取景角度，相機單元34還能夠接收拍攝參數，按照所述拍攝參數進行取景拍攝，瞬時獲取不同角度的人體視圖數據，並將其通過路由器5傳輸至終端，如計算機，計算機對數據進行處理，生成具有色彩紋理的的高精度三維人體模型，完成掃描，操作過程簡單，效率較高。在3D照相館、3D人像列印、水晶內雕、影視遊戲、虛擬試衣、整型預測、人體體型參數測量等領域，本實施例人體三維瞬時掃描裝置能夠取得較好的應用和推廣。因此，本實施例人體三維瞬時掃描裝置能夠確保掃描精度和人體視圖數據的有效傳輸，且設備結構簡單，易於操作。
[0025]為了進一步獲取清晰圖像，獲取更全面詳細的人體視圖數據，本實施例人體三維瞬時掃描裝置還包括背景布，背景布位於垂直支架2,且在環形支架1的內側。背景布優選為純白色背景布，採用背景布並結合柔光燈21，調合待拍攝環境的光線，有利於獲取更清晰、 美觀的圖片，提高用戶使用時的體驗度。[〇〇26]具體地，結合圖1或圖2,多目相機3包括第一多目相機、第二多目相機和第三多目相機，第一多目相機位於第一子環形支架和第一母環形支架之間，第一多目相機至少為六個，且沿第一環形支架水平分布，第二多目相機位於第二子環形支架和第二母環形支架之間，第二多目相機至少為六個，且沿第二環形支架水平分布，第三多目相機位於第三子環形支架和第三母環形支架之間，第三多目相機至少為六個，且沿第三環形支架水平分布。在此，多目相機的分布個數可以根據實際應用需求設定，如在人體面部特徵相對複雜，其相對的一側，分布較多個數的多目相機，在人體後腦部位的特徵相對較少，其對應的一側，分布較少個數的多目相機。第一多目相機、第二多目相機和第三多目相機設置的個數，根據實際應用的相機單元的設備精度而定，在此，優選方案為第一多目相機設置十二個，第二多目相機設置十二個，第三多目相機設置十二個，以便於進行全方位採集人體視圖數據。並且多目相機3的相機單元34至少為一個。在此，第一多目相機的相機單元優選為3個，第二多目相機的相機單元優選為4個，第三多目相機的相機單元34優選為2個。採用該人體三維瞬時掃描裝置，能夠同時拍攝全方位不同角度的照片，獲取不同角度的人體視圖數據，其效率高，全面覆蓋，且位置穩定，瞬時全方位捕捉動態物體的形態，是單一相機無法實現的。並且，第一環形支架和第二環形支架的直徑大小可以根據實際需求設定，可以優選為，第一環形支架與第三環形支架的直徑相同，第二環形支架的直徑為第一環形支架的直徑的1.5倍。人體特徵複雜部位，如頭部和足部，採用直徑較小的第一環形支架和第三環形支架。第二環形支架的直徑較大，該相對數據為實驗數據仿真獲取的，或根據人體視覺分辨程度而設置的，能夠提到掃描的精準度。
[0027]具體地，結合圖2，柔光燈21位於第一子環形支架和第一母環形支架之間，柔光燈 21還位於第二子環形支架和第二母環形支架之間，以及第三子環形支架和第三母環形支架之間，位於第一子環形支架和第一母環形支架之間的柔光燈21至少為四個，且沿第一環形支架均勻分布，位於第二子環形支架和第二母環形支架之間的柔光燈21至少為四個，且沿第二環形支架均勻分布，位於第三子環形支架和第三母環形支架之間的柔光燈21至少為四個，且沿第三環形支架均勻分布。柔光燈21介於兩個多目相機3之間，全面設置柔光燈21，有利於多角度光線調節，全方位照射待拍照目標人體，使獲得的人體視圖數據更清晰，增強視覺效果。[〇〇28]為了便於人體順利進出該人體三維瞬時掃描裝置，本實施例人體三維瞬時掃描裝置的第二環形支架設有第一缺口，第三環形支架設有第二缺口，第一缺口和第二缺口的分布一致，且弧度相同，形成通道，以方便目標人員進出該裝置。在此，其第一缺口和第二缺口對應的圓心角的角度範圍約為二十五度至三十度，或根據實際應用需求進行設置，以方便人員進出，且不影響取景拍攝。
[0029]為了進一步保障該人體三維瞬時掃描裝置的穩定工作，本實施例人體三維瞬時掃描裝置還包括網線，結合圖3，網線位於環形支架I，網線的第一端連接於路由器5，網線的第二端連接於網線插孔35，信號處理板31和相機單元34與網線插孔35相連接，多目相機3還設有網線插孔35。本實施例人體三維瞬時掃描裝置還包括電源線，電源線位於環形支架I，與電源插孔36連接，為多目相機3提供電能量。其環形支架I為空心鋼管，其內部布設有網線和電源線，為多目相機3傳輸參數或指令，以及提供電能量。並且，環形支架1、垂直支架2和水平支架4的連接方式為螺栓連接方式。多目相機3同樣採用螺栓連接方式，固定在垂直支架2上。
[0030]最後應說明的是:在本實施例的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0031 ]此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本實用新型的描述中，「多個」的含義是兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0032]以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制;儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行變化、修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換和變型；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求和說明書的範圍當中。
【主權項】
1.一種人體三維瞬時掃描裝置，其特徵在於，包括環形支架、垂直支架、多目相機、水平 支架和路由器，所述環形支架包括自上向下排列的第一環形支架、第二環形支架和第三環形支架，且 所述第二環形支架的直徑大於所述第一環形支架與所述第三環形支架的直徑，所述第一環 形支架包括第一子環形支架和第一母環形支架，所述第二環形支架包括第二子環形支架和 第二母環形支架，所述第三環形支架包括第三子環形支架和第三母環形支架，所述垂直支架位於所述第一子環形支架和所述第一母環形支架之間，所述垂直支架還 位於所述第二子環形支架和所述第二母環形支架之間，以及所述第三子環形支架和所述第 三母環形支架之間，所述垂直支架上還設有柔光燈，所述多目相機位於所述垂直支架上，所述多目相機包括信號處理板、舵機、轉軸和相機 單元，所述信號處理板用於接收所述路由器的取景角度指令，並確定轉動參數，發送至所述 舵機，所述舵機根據所述轉動參數，控制所述轉軸轉動，所述轉軸帶動所述相機單元，改變 所述相機單元的取景角度，所述相機單元還用於接收所述路由器發送的拍攝參數，瞬時獲 取人體視圖數據，以及將所述人體視圖數據傳送至所述路由器，所述水平支架位於所述第一母環形支架和所述第二子環形支架之間，以及所述第二母 環形支架和所述第三子環形支架之間，所述路由器用於向所述信號處理板發送所述取景角度指令，向所述相機單元發送所述 拍攝參數，以及將所述人體視圖數據傳送至終端。2.根據權利要求1所述的人體三維瞬時掃描裝置，其特徵在於，還包括:背景布，位於所 述垂直支架，且在所述環形支架的內側。3.根據權利要求1所述的人體三維瞬時掃描裝置，其特徵在於，所述多目相機包括第一多目相機、第二多目相機和第三多目相機，所述第一多目相機位於所述第一子環形支架和所述第一母環形支架之間，所述第一多 目相機至少為六個，且沿所述第一環形支架水平分布，所述第二多目相機位於所述第二子環形支架和所述第二母環形支架之間，所述第二多 目相機至少為六個，且沿所述第二環形支架水平分布，所述第三多目相機位於所述第三子環形支架和所述第三母環形支架之間，所述第三多 目相機至少為六個，且沿所述第三環形支架水平分布。4.根據權利要求1或3所述的人體三維瞬時掃描裝置，其特徵在於，所述多目相機的相 機單元至少為一個。5.根據權利要求1所述的人體三維瞬時掃描裝置，其特徵在於，所述第二環形支架設有 第一缺口，所述第三環形支架設有第二缺口，所述第一缺口和所述第二缺口的分布一致，且 弧度相同。6.根據權利要求1所述的人體三維瞬時掃描裝置，其特徵在於，還包括網線，位於所述 環形支架，所述網線的第一端連接於所述路由器，所述網線的第二端連接於所述多目相機 的網線插孔，所述信號處理板和所述相機單元與所述網線插孔相連接。7.根據權利要求1或6所述的人體三維瞬時掃描裝置，其特徵在於，還包括電源線，位於 所述環形支架，與所述多目相機的電源插孔連接，為所述多目相機提供電能量。8.根據權利要求1所述的人體三維瞬時掃描裝置，其特徵在於， 所述柔光燈位於所述第一子環形支架和所述第一母環形支架之間，所述柔光燈還位於所述第二子環形支架和所述第二母環形支架之間，以及所述第三子環形支架和所述第三母環形支架之間， 位於所述第一子環形支架和所述第一母環形支架之間的柔光燈至少為四個，且沿所述第一環形支架均勾分布， 位於所述第二子環形支架和所述第二母環形支架之間的柔光燈至少為四個，且沿所述第二環形支架均勻分布， 位於所述第三子環形支架和所述第三母環形支架之間的柔光燈至少為四個，且沿所述第三環形支架均勻分布。9.根據權利要求1所述的人體三維瞬時掃描裝置，其特徵在於，所述環形支架、所述垂直支架和所述水平支架的連接方式為螺栓連接方式。
【文檔編號】G03B35/08GK205691925SQ201620600635
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月17日 公開號201620600635.X, CN 201620600635, CN 205691925 U, CN 205691925U, CN-U-205691925, CN201620600635, CN201620600635.X, CN205691925 U, CN205691925U
【發明人】師嘉麟, 秦建輝
【申請人】師嘉麟