CN103685947B - 基于环形阵列摄像头的物体360度自动成像装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于环形阵列摄像头的物体360度自动成像装置及方法，装置主要由计算机控制6个摄像头，结合置物台、手动升降装置和上下两个环形光源实现，能自动快速地由六个摄像头依次获取物体不同角度的相片，经过计算机处理后，生成可用于网上发布的swf格式文件，实现对物体多角度的浏览。

Description

基于环形阵列摄像头的物体360度自动成像装置及方法

技术领域

本发明涉及一种成像装置，尤其涉及一种基于环形阵列摄像头的物体360度自动成像装置及方法。

背景技术

在互联网上推广和展示产品，是一种新型高效的电子商务推广手段。对于产品在互联网上展示，现大多采用图片的方式，这种方式虽然简单，但不能很好呈现产品整体的特点，也有少部分网站采用产品的360度旋转全景动画进行展示，这种动画可方便运用鼠标对产品的环绕多角度进行查看，操作方便且生动逼真，对于产品的推广作用较大。

在制作这种360度旋转全景动画时，现有的技术中主要有两种，一种是运用计算机3D建模技术，此种技术需要一系列比较昂贵的专用于3D建模的相关设备，制作成本高，制作工艺上也比较复杂，相对制作周期也比较长，对操作人员的要求也比较高。另一种技术是摄取多张环绕产品360度的相片，在经辅助软件合成，便可制作成这种360度旋转全景动画。现有的这种摄取环绕产品360度的连续相片的技术有两种，一种是采用业界内称为“摇头机”的摄像装置，即把被摄物体固定于中央位置，由环绕产品旋转的摄像设备摄取连续相片序列，但由于摄像设备在工作过程中需要运动位移，因此所摄的连续相片的效果不佳；另一种技术是采用控制器对固定的数码相机和旋转平台的同步控制实现对物体连续相片序列的拍摄，但由于放置物体的平台需要进行旋转操作，比较耗时，且所用数码相机一般为单反相机，成本比较昂贵。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于环形阵列摄像头的物体360度自动成像装置及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于环形阵列摄像头的物体360度自动成像装置，包括第一光源、遮光罩、盖、壳体、圆形筒壁、六个数码摄像头、置物台、升降装置内壁、升降装置外壁、第二光源、usb集线器、底板、转把、上置物板、上凹槽、钢珠、固定环、下凹槽、下置物板；其中，盖与壳体的顶部相连，遮光罩固定在盖的底部，第一光源固定在由盖和遮光罩组成的密闭空间内；底板与壳体的底部固定连接，圆形筒壁固定在底板上；六个数码摄像头沿圆周均匀安装在圆形筒壁上，并均与usb集线器相连；升降装置内壁和升降装置外壁通过螺纹旋接，组成升降装置，升降装置置于圆形筒壁内，升降装置内壁和置物台固定连接，升降装置外壁和底板固定连接；第二光源固定在底板上，转把插入置物台的插槽中；其中置物台中，上置物板与下置物板开有插槽，上置物板与上凹槽固定；若干钢珠通过固定环固定在上凹槽，同时放入下凹槽中，下凹槽与下置物板固定，下置物板外围刻有360度角度。

一种基于上述基于环形阵列摄像头的物体360度自动成像装置的拍摄方法，自动成像装置的usb集线器与计算机相连，该方法包括以下步骤：

（1）将被摄物体放置在置物台上，通过计算机打开任意一个摄像头，并显示拍摄内容；

（2）调节升降装置，使得被摄物体位于拍摄画面的中间位置，同时打开第一光源和第二光源；

（3）在计算机上设置好每个摄像头拍摄的时间，并调节好白平衡的数值；

（4）开始拍摄后，计算机依次向六个数码摄像头发出单张拍摄的指令，六个数码摄像头完成六个角度的拍摄，获得的图像存储在计算机内存上；

（5）计算机根据获得的六个图像生成可以顺序循环播放的swf格式文件并保存，从而实现了物体360度的自动成像。

所述步骤5包括如下子步骤：

（5.1）将由数码摄像头拍摄到的任一张图像中被拍摄进来的摄像头的区域替换成背景的白色，得到消除摄像头后的图像；

（5.2）将消除摄像头后的图像转换成灰度图求取拍摄物体轮廓的最小包围盒，求得这个最小包围盒的中心坐标，把这个中心与图像的中心做比较，计算出；

（5.3）若，则将消除摄像头后的图像中所有像素向左平移个像素，空白部分用白色填充，获得第一次白色填充后图像（图3中图像2）；若，则将消除摄像头后的图像中所有像素向右平移个像素，空白部分用白色填充，同样获得第一次白色填充后图像；

（5.4）若，则将第一次白色填充后图像中所有像素向下平移个像素，空白部分用白色填充，获得处理后的图像（图3中图像3）；若，则将第一次白色填充后图像中所有像素向上平移个像素，空白部分用白色填充，同样获得处理后的图像；

（5.5）按照步骤1-4，依次处理完所有的六张图片以后，利用VC++调用swftools函数库将处理完的六张图片与预先生成的空白swf播放文件合并，生成顺序循环播放的swf格式文件。

本发明的有益效果是：

1、耗时短，成本低。

2、自动对图片处理，无需后期复杂的人工交互。

3、结构简单，操作简单，便于推广和使用。

附图说明

图1是本发明6个摄像头在筒形装置上的分布示意图；

图2是本发明6个摄像头与计算机连接示意图；

图3是本发明软件操作流程图；

图4是本发明实际操作的流程图；

图5是本发明各部件的安装连接示意图；

图6是本发明装置中置物台7的详细结构图；

图中，第一光源1、遮光罩2、盖3、壳体4、圆形筒壁5、数码摄像头6、置物台7、升降装置内壁8、升降装置外壁9、第二光源10、usb集线器11、底板12、转把13，上置物板14，上凹槽15，钢珠16，固定环17，下凹槽18，下置物板19。

具体实施方式

如图5所示，本发明的基于环形阵列摄像头的物体360度自动成像装置，包括第一光源1、遮光罩2、盖3、壳体4、圆形筒壁5、六个数码摄像头6、置物台7、升降装置内壁8、升降装置外壁9、第二光源10、usb集线器11、底板12、转把13、上置物板14，上凹槽15，钢珠16，固定环17，下凹槽18，下置物板19。

其中，盖3与壳体4的顶部相连，遮光罩2固定在盖3的底部，第一光源1固定在由盖3和遮光罩2组成的密闭空间内。底板12与壳体4的底部固定连接，圆形筒壁5固定在底板12上。如图1和2所示，六个数码摄像头6沿圆周均匀安装在圆形筒壁5上，并均与usb集线器11相连。升降装置内壁8和升降装置外壁9通过螺纹旋接，组成升降装置，升降装置置于圆形筒壁5内，升降装置内壁8和置物台7通过螺栓连接固定，升降装置外壁9和底板12通过螺栓连接固定。第二光源10固定在底板12上，转把13插入置物台7的插槽中，通过转动转把13实现置物台7的上下升降，然后在拍摄的时候将转把13取走即可，不影响拍摄。

如图6所示，置物台7中，上置物板14与下置物板19开有插槽，上置物板14与上凹槽15固定；若干钢珠16通过固定环固定在上凹槽15，同时放入下凹槽17中，下凹槽18与下置物板19固定，下置物板19外围刻有360度角度。

第一光源1和第二光源10可以采用36W环形高亮LED节能灯板，第二光源10绕升降装置外壁9圆周布置。

如图3和图4所示，本发明的基于环形阵列摄像头的物体360度自动成像装置的拍摄方法，该方法基于上述自动成像装置和计算机实现，自动成像装置的usb集线器11与计算机相连，该方法包括以下步骤：

（1）将被摄物体放置在置物台7上，通过计算机打开任意一个摄像头，并显示拍摄内容；

（2）调节升降装置，使得被摄物体位于拍摄画面的中间位置，同时打开第一光源1和第二光源10；

（3）在计算机上设置好每个摄像头拍摄的时间，并调节好白平衡的数值，使拍摄效果最佳，完成前期的准备工作；

（4）开始拍摄后，计算机依次向六个数码摄像头6发出单张拍摄的指令，六个数码摄像头6完成六个角度的拍摄，获得的图像存储在计算机内存上；

（5）计算机根据获得的六个图像生成可以顺序循环播放的swf格式文件并保存，从而实现了物体360度的自动成像。

上述方法中，所述步骤5中，计算机内部处理图片时，按照如下步骤处理：

（1）将由数码摄像头6拍摄到的任一张图像（图3中图像1）中被拍摄进来的摄像头的区域替换成背景的白色。由于这部分数据跟机构本身有关，是可以事先确定的，本装置实例中测得将第一张图像中的（0，180）到（60，300）和（580，180）到（640，300）两个矩形区域；

（2）将消除摄像头后的图像转换成灰度图求取拍摄物体轮廓的最小包围盒，求得这个最小包围盒的中心坐标，把这个中心与图像的中心做比较，计算出；

（3）若，则将消除摄像头后的图像中所有像素向左平移个像素，空白部分用白色填充，获得第一次白色填充后图像（图3中图像2）；若，则将消除摄像头后的图像中所有像素向右平移个像素，空白部分用白色填充，同样获得第一次白色填充后图像；

（4）若，则将第一次白色填充后图像中所有像素向下平移个像素，空白部分用白色填充，获得处理后的图像（图3中图像3）；若，则将第一次白色填充后图像中所有像素向上平移个像素，空白部分用白色填充，同样获得处理后的图像；

（5）按照步骤1-4，依次处理完所有的六张图片以后，利用VC++调用swftools函数库将处理完的六张图片与预先生成的空白swf播放文件合并，生成顺序循环播放的swf格式文件。

如果需要采集多余6张的物体图像，可以设置好需要采集的数量，但采集数量只能是6的倍数张，以12张为例，在第一遍采集完后，获得图像1~6，通过上置物板14上的槽拨动上置物板14，使得上置物板14转动30度，然后进行第二遍拍摄获得图像7~12，完成后，按照1,7,2,8,3,9,4,10,5,11,6,12的顺序对照片进行排列，并获得最后的顺序循环播放的swf格式文件，其他情况以此类推。

如图1中，6个数码摄像头以60°为间隔分布在圆形桶壁上，在图3中可以看到每个摄像头在圆形桶壁高度一半的位置，同时在圆形桶壁内壁和置物台都贴有白色背景纸，圆形桶顶部设置顶盖。如图2中所示，对于大小不同的物体为了获得较好的拍摄效果，需要对物体的位置进行调整，所以本发明在置物台上连接了一套升降装置，该装置采用在内外两个圆形壁上加工螺纹的方式组成，其中外壁固定在底板上，内壁与置物台相连，使用时先将转把插入置物台上的方形缺口内，转动置物台至合适高度，再取下转把即可以进行拍摄。

Claims (2)

1.一种基于环形阵列摄像头的物体360度自动成像装置，其特征在于，包括第一光源(1)、遮光罩(2)、盖(3)、壳体(4)、圆形筒壁(5)、六个数码摄像头(6)、置物台(7)、升降装置内壁(8)、升降装置外壁(9)、第二光源(10)、usb集线器(11)、底板(12)、转把(13)、上置物板(14)、上凹槽(15)、钢珠(16)、固定环(17)、下凹槽(18)和下置物板(19)；其中，盖(3)与壳体(4)的顶部相连，遮光罩(2)固定在盖(3)的底部，第一光源(1)固定在由盖(3)和遮光罩(2)组成的密闭空间内；底板(12)与壳体(4)的底部固定连接，圆形筒壁(5)固定在底板(12)上；六个数码摄像头(6)沿圆周均匀安装在圆形筒壁(5)上，并均与usb集线器(11)相连；升降装置内壁(8)和升降装置外壁(9)通过螺纹旋接，组成升降装置，升降装置置于圆形筒壁(5)内，升降装置内壁(8)和置物台(7)固定连接，升降装置外壁(9)和底板(12)固定连接；第二光源(10)固定在底板(12)上，转把(13)插入置物台(7)的插槽中；上置物板(14)与下置物板(19)开有插槽，上置物板(14)与上凹槽(15)固定，若干钢珠(16)通过固定环(17)固定在上凹槽(15)，同时放入下凹槽(18)中，下凹槽(18)与下置物板(19)固定，下置物板(19)外围刻有360度角度。

2.一种基于权利要求1所述基于环形阵列摄像头的物体360度自动成像装置的拍摄方法，自动成像装置的usb集线器(11)与计算机相连，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将被摄物体放置在置物台(7)上，通过计算机打开任意一个摄像头，并显示拍摄内容；

(2)调节升降装置，使得被摄物体位于拍摄画面的中间位置，同时打开第一光源(1)和第二光源(10)；

(3)在计算机上设置好每个摄像头拍摄的时间，并调节好白平衡的数值；

(4)开始拍摄后，计算机依次向六个数码摄像头(6)发出单张拍摄的指令，六个数码摄像头(6)完成六个角度的拍摄，获得的图像存储在计算机内存上；

(5)计算机根据获得的六个图像生成可以顺序循环播放的swf格式文件并保存，从而实现了物体360度的自动成像；

所述步骤(5)包括如下子步骤：

(5.1)将由数码摄像头(6)拍摄到的任一张图像中被拍摄进来的摄像头的区域替换成背景的白色，得到消除摄像头后的图像；

(5.2)将消除摄像头后的图像转换成灰度图求取拍摄物体轮廓的最小包围盒，求得这个最小包围盒的中心坐标(x,y)，把这个中心与图像的中心(320,240)做比较，计算出Δx＝320-x和Δy＝240-y；

(5.3)若Δx≤0，则将消除摄像头后的图像中所有像素向左平移|Δx|个像素，空白部分用白色填充，获得第一次白色填充后图像；若Δx>0，则将消除摄像头后的图像中所有像素向右平移|Δx|个像素，空白部分用白色填充，同样获得第一次白色填充后图像；

(5.4)若Δy≤0，则将第一次白色填充后图像中所有像素向下平移|Δy|个像素，空白部分用白色填充，获得处理后的图像；若Δy>0，则将第一次白色填充后图像中所有像素向上平移|Δy|个像素，空白部分用白色填充，同样获得处理后的图像；

(5.5)按照步骤(5.1)-步骤(5.4)依次处理完所有的六张图片以后，利用VC++调用swftools函数库将处理完的六张图片与预先生成的空白swf播放文件合并，生成顺序循环播放的swf格式文件。