[实用新型]一种基于相机阵列的瞬时三维照相系统

说明书

技术领域：

本实用新型属于光电仪器技术领域，具体是一种基于相机阵列的瞬时三维照相系统。

背景技术：

2012年以来，有着“第三次工业革命”之称的“3D打印”技术在世界范围内被广泛关注。“3D照相馆”是“3D打印”技术在民用市场最重要的用途之一。“3D照相馆”采用三维模型获取设备获取人物的三维信息，建立三维模型之后，再通过3D打印机进行打印，最终可以获得一个与人物相貌一模一样的缩小比例的人物雕塑模型。

然而，现有的“3D照相馆”也存在着一些技术弊端。主要表现在，几乎所有的“3D照相馆”都采用三维扫描仪来获取模型，客户保持一个姿势静止不动，由摄影师手持三维扫描仪围绕客户进行全方位多角度的扫描，然后再有计算机合成为三维模型。一般来说，这种拍摄方法需要客户保持姿势静止长达10～15分钟。显然采用三维扫描仪进行拍摄，用户体验很差，无法获得丰富自然的人物姿态和表情。而且，三维扫描仪的操作方法和传统的拍照方法相去甚远，也不符合摄影师的操作习惯。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于相机阵列的瞬间时三维照相系统，能够抓拍人物瞬间的表情和姿态，从而使人物表情更加丰富和自然，同时，减少客户拍照时间，大幅提高客户体验；具有操作简单方便、符合摄影师拍摄习惯的特点。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种基于相机阵列的瞬时三维照相系统，特点在于其构成包括：相机机架、闪光灯、分布式数据采集控制器和主控制计算机；

所述的相机机架包括一个安装支架、多个分别固定在安装支架上的相机转接板、分多个别固定在每个相机转接板上的相机以及固定在安装支架下部的机架控制器；

所述的机架控制器负责向相机提供电源和外触发信号，该机架控制器还向闪光灯提供电源及外触发信号，该机架控制器通过电缆与所述的分布式数据采集控制器连接，所述的分布式数据采集控制器与所述的主控制计算机通过千兆以太网连接。

在所述的安装支架上等间隔设置有转接板安装孔。

相机阵列以相机机架作为基本拍摄单元，相机机架以360度环绕拍摄对象进行安装，相机有平视、俯视、仰视等不同视角。相机阵列的台数为30～100台不等。

每台相机机架安装2～10台相机不等。相机机架高1.8米，通过螺栓安装在地板上，且设置不同高度可调的转接板安装孔，便于根据需要进行调节。相机机架以30度为间隔，环绕拍摄对象。相机拍摄的数据由相机机架的机架控制器进行数据收集和转换，并送至分布式数据采集控制器进行采集和存储。

所述的分布式数据采集控制器，负责采集并缓存各机架传输的数据。整个系统共设置3～5台分布式数据采集控制器。

所述的主控制计算机，负责拍摄控制，数据存储、以及人机界面。主控制计算机和分布式数据采集控制器通过千兆以太网进行连接，由主控制计算机控制分布式数据采集控制器，并协调整个系统的工作。主控制计算机发送命令至分布式数据采集控制器，并由数据采集控制发送命令至机架控制器，控制相机阵列同时进行曝光，相机所拍摄的图像通过机架控制器传输至分布式数据采集控制器进行缓存，并最终传输主控制计算机之内，进行存储。全部图像由摄影测量软件进行后期计算，即可以反演得到拍摄对象的三维模型。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）拍摄速度快：相机在一瞬间，通常是100ms之内完成曝光，从而可以抓拍到人物最自然的表情和姿势，也使得儿童、宠物等难以保持长时间静止题材的拍摄成为可能。

（2）客户体验好：户无需进行长时间的摆拍，省去了很多辛苦。

（3）符合摄影师的操作习惯：长久以来摄影师已习惯于普通二维照相的模式，本实用新型更易于摄影师理解和操作。

（4）具备动态拍摄能力：由于拍摄时间短，摄影师可以连续拍摄一组人物的动态三维照片，这在原先的方法下也无法实现。

附图说明：

图1是本实用新型基于相机阵列的瞬时三维照相系统的结构示意图。

图2是本实用新型中相机机架的结构示意图。

图3是本实用新型使用状态图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案做详细的说明，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。