CN104320650B - 3d影像多视角同步采集控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D影像多视角同步采集控制电路，包括：控制模块和执行模块；其中：执行模块包括测光测距电路、快门释放电路；控制模块包括用于控制测光测距电路开启/关闭的测光测距控制电路、用于控制快门释放电路开启/关闭的快门释放控制电路、以及用于控制测光测距电路和/或快门释放电路的快门复位电路；测光测距控制电路的输出端子与测光测距电路的输入端子电连接；快门释放控制电路的输出端子与快门释放电路的输入端子电连接；测光测距电路的输出端子与多台数码相机的遥控测光测距控制信号输入端子电连接；快门释放电路的输出端子与多台数码相机的遥控快门释放控制信号输入端子电连接。本发明具有工作效率高的特点。

Description

3D影像多视角同步采集控制电路

技术领域

本发明涉及3D影像采集设备技术领域，特别是涉及一种3D影像多视角同步采集控制电路。

背景技术

3D打印是一种以数字模型文件为基础的新型快速成型技术。在3D打印机执行3D打印命令之前，需要导入已经制作好的数字模型文件，然后，3D打印机才能按照指令要求，完成3D打印任务。对真实物体直接进行3D影像信息采集是制作数字模型文件的重要途径基础，目前采用的影像信息采集方式主要有：

1、3D扫描影像采集方式：

运用电子枪对被摄对象进行扫描，通过计算机软件配合，在3-5分钟时间内完成3D影像信息的采集任务。在采集影像信息时，被摄对象要保持静止姿态，否则很容易造成扫描失败，无法生成数字模型文件。然而，对于活动的物体来说，比如人或动物，在扫描过程中保持静止不动是很困难的。

2、数码摄影影像采集方式：

采用数十台数码相机，在不同的角度记录下物体的形态，经计算机处理后生成3D数字模型文件。

目前佳能、尼康均已推出多台数码相机控制软件，但由于客观原因，相机是以依次动作的方式来完成拍摄任务的，虽然相机与相机之间的时间延迟十分短暂，但几十台相机连接起来，延迟的时间同样是很长的。由于佳能、尼康两家公司提供的控制软件并不兼容且对数码相机的型号又有一定的要求，故制约了使用者的自由度。

在使用数码相机对被摄对象进行拍摄时，摄影师靠按动快门来操作相机进行测光、测距和曝光。一些较为高级的数码相机设置了遥控接口，以方便摄影师对数码相机实现远距离控制。常见的远距离遥控包括有线和无线两种方式。有线遥控通过机械开关的接通与保持，达到测光、测距和曝光的目的，其工作方式与数码相机本身自带的快门按钮相同。无线遥控则运用无线传输技术，由接收器接收来自发射机的触发信号，进而指挥数码相机执行测光、测距和曝光任务。有线遥控方式技术简单，成本低廉，但难以实现对多台数码相机的同时操控。无线遥控只需一台发射器，就可实现对多台接收器的同步控制，但需要配备与数码相机数量相同的无线接收装置，成本很高。

电子枪扫描方式获取3D影像信息用时较长，数码相机捕获被摄对象瞬间形态的优势明显。而为了给3D建模提供完整的影像信息，往往需要多达几十台数码相机，从不同的角度，共同完成被摄对象影像信息采集任务，故多视角3D影像同步采集控制器应具备如下功能和特点：

1、能够控制几十台相机同步完成影像信息采集任务；

2、为避免系统过于庞大，数码相机与电脑可独立操作；

3、可兼容不同品牌和型号的、带有遥控接口的数码相机；

4、结构简单，故障率低；

5、耗电少，节约能源。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种同步性能好的3D影像多视角同步采集控制电路。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种3D影像多视角同步采集控制电路，包括：控制模块和执行模块；其中：

所述执行模块包括测光测距电路、快门释放电路；

所述控制模块包括用于控制测光测距电路开启/关闭的测光测距控制电路、用于控制快门释放电路开启/关闭的快门释放控制电路、以及用于控制测光测距电路和/或快门释放电路的快门复位电路；

所述测光测距控制电路的输出端子与测光测距电路的输入端子电连接；所述快门释放控制电路的输出端子与快门释放电路的输入端子电连接；所述测光测距电路的输出端子与多台数码相机的遥控测光测距控制信号输入端子电连接；所述快门释放电路的输出端子与多台数码相机的遥控快门释放控制信号输入端子电连接；

所述测光测距电路和快门释放电路相同；所述测光测距控制电路、快门释放控制电路、以及快门复位电路相同；其中：

所述测光测距控制电路包括用于输入控制指令的第一按钮开关、用于驱动控制指令的第一NPN型晶体管、以及用于输出控制指令的第一继电器；电源端子通过偏流电阻与第一按钮开关的一个端子连接，第一按钮开关的另一个端子与第一NPN型晶体管的基极连接，第一NPN型晶体管的集电极与电源端子之间连接有二极管，第一NPN型晶体管的集电极与第一继电器连接；第一NPN型晶体管的发射极接地；所述第一继电器的动合触点输出端子为测光测距电路的输入端子；

所述快门释放控制电路包括用于输入控制指令的第二按钮开关、用于驱动控制指令的第二NPN型晶体管、以及用于输出控制指令的第二继电器；电源端子通过偏流电阻与第二按钮开关的一个端子连接，第二按钮开关的另一个端子与第二NPN型晶体管的基极连接，第二NPN型晶体管的集电极与电源端子之间连接有二极管，第二NPN型晶体管的集电极与第二继电器连接；第二NPN型晶体管的发射极接地；所述第二继电器的动合触点输出端子为快门释放电路的输入端子；

所述快门复位电路包括用于输入控制指令的第三按钮开关、用于驱动控制指令的第三NPN型晶体管、以及用于输出控制指令的第三继电器；电源端子通过偏流电阻与第三按钮开关的一个端子连接，第三按钮开关的另一个端子与第三NPN型晶体管的基极连接，第三NPN型晶体管的集电极与电源端子之间连接有二极管，第三NPN型晶体管的集电极与第三继电器连接；第三NPN型晶体管的发射极接地；所述第三继电器的动合触点输出端子为测光测距电路和快门释放电路的输入端子；

所述测光测距电路包括第一PNP型晶体管、第四NPN型晶体管，所述第一PNP型晶体管的发射极通过偏流电阻与电源端子电连接，所述第一PNP型晶体管的集电极与第四NPN型晶体管的基极电连接，所述第一PNP型晶体管的基极与第四NPN型晶体管的集电极电连接，所述第四NPN型晶体管的发射极接地，在第四NPN型晶体管的基极与发射极之间连接有电容；所述第一PNP型晶体管的基极通过保护二极管与电源端子电连接；电源端子通过电阻、发光二极管与第四NPN型晶体管的集电极电连接；第四NPN型晶体管的集电极与电源端子之间连接有第四继电器；所述第四继电器的动合触点输出端子为多台数码相机的遥控测光测距控制信号输入端子；

所述快门释放电路包括第二PNP型晶体管、第五NPN型晶体管，所述第二PNP型晶体管的发射极通过偏流电阻与电源端子电连接，所述第二PNP型晶体管的集电极与第五NPN型晶体管的基极电连接，所述第二PNP型晶体管的基极与第五NPN型晶体管的集电极电连接，所述第五NPN型晶体管的发射极接地，在第五NPN型晶体管的基极与发射极之间连接有电容；所述第二PNP型晶体管的基极通过保护二极管与电源端子电连接；电源端子通过电阻、发光二极管与第五NPN型晶体管的集电极电连接；第五NPN型晶体管的集电极与电源端子之间连接有第五继电器；所述第五继电器的动合触点输出端子为多台数码相机的遥控快门释放控制信号输入端子。

作为优选技术方案，本发明还采用了如下的技术特征：

所述第一继电器包括至少一个子继电器；所述第二继电器包括至少一个子继电器；所述第三继电器包括至少一个子继电器；所述第四继电器包括至少一个子继电器；所述第五继电器包括至少一个子继电器。

所述第一继电器包括两个并联的子继电器；所述第二继电器包括两个并联的子继电器；所述第三继电器包括两个并联的子继电器；所述第四继电器包括两个并联的子继电器；所述第五继电器包括两个并联的子继电器。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、同步性好：

本控制电路可保证多台相机在同一时间完成3D影像信息采集任务，克服了3D扫描用时过长的弊端，降低了对拍摄对象的“静止要求”，实现了多角度数码相机从拍摄静态物体到拍摄动态物体的过渡。

2、扩展容易：

本控制电路是一个独立的硬件控制单元，数码相机的控制数量可根据实际需要增减。

3、信号无衰减：

本控制器与数码相机之间并无信号传递关系，不存在数据线与数据线之间供电不平衡、衰减不一致的现象。

4、兼容性强：

本控制器仅负责控制数码相机的测光测距和快门曝光过程，对数码相机的品牌、型号并无特殊要求，只要数码相机具备遥控接口，配以相应的连接端子，即可实现与本控制器的可靠连接。

5、节能低耗：

本控制器耗电极低，在控制近100台数码相机的情况下，整机耗电不足15瓦，相对于通过USB(含供电电路)连接电脑控制数码相机的方式，节能效果显著。

6、工作稳定：

本控制器遵循“简约至上”的原则，成本较低可靠性高，抗外界干扰能力强，经实际使用达到了预期的效果。

附图说明

图1是本发明的电路图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种3D影像多视角同步采集控制电路，包括：控制模块和执行模块；其中：

所述执行模块包括测光测距电路、快门释放电路；

所述控制模块包括用于控制测光测距电路开启/关闭的测光测距控制电路、用于控制快门释放电路开启/关闭的快门释放控制电路、以及用于控制测光测距电路和/或快门释放电路的快门复位电路；

所述测光测距控制电路的输出端子与测光测距电路的输入端子电连接；所述快门释放控制电路的输出端子与快门释放电路的输入端子电连接；所述测光测距电路的输出端子与多台数码相机的遥控测光测距控制信号输入端子电连接；所述快门释放电路的输出端子与多台数码相机的遥控快门释放控制信号输入端子电连接。

作为优选技术方案，上述具体实施例中的具体电路结构为：

为了便于设计，所述测光测距电路和快门释放电路相同；所述测光测距控制电路、快门释放控制电路、以及快门复位电路相同；其中：

所述测光测距控制电路包括用于输入控制指令的第一按钮开关F-K、用于驱动控制指令的第一NPN型晶体管F-BG、以及用于输出控制指令的第一继电器F-J；电源端子VCC通过偏流电阻F-R与第一按钮开关F-K的一个端子连接，第一按钮开关F-K的另一个端子与第一NPN型晶体管F-BG的基极连接，第一NPN型晶体管F-BG的集电极与电源端子VCC之间连接有二极管，第一NPN型晶体管F-BG的集电极与第一继电器F-J连接；第一NPN型晶体管F-BG的发射极接地；所述第一继电器F-J的动合触点输出端子为测光测距电路的输入端子；

所述快门释放控制电路包括用于输入控制指令的第二按钮开关S-K、用于驱动控制指令的第二NPN型晶体管S-BG、以及用于输出控制指令的第二继电器S-J；电源端子VCC通过偏流电阻S-R与第二按钮开关S-K的一个端子连接，第二按钮开关S-K的另一个端子与第二NPN型晶体管S-BG的基极连接，第二NPN型晶体管S-BG的集电极与电源端子VCC之间连接有二极管，第二NPN型晶体管S-BG的集电极与第二继电器S-J连接；第二NPN型晶体管S-BG的发射极接地；所述第二继电器S-J的动合触点输出端子为快门释放电路的输入端子；

所述快门复位电路包括用于输入控制指令的第三按钮开关R-K、用于驱动控制指令的第三NPN型晶体管R-BG、以及用于输出控制指令的第三继电器R-J；电源端子VCC通过偏流电阻R-R与第三按钮开关R-K的一个端子连接，第三按钮开关R-K的另一个端子与第三NPN型晶体管R-BG的基极连接，第三NPN型晶体管R-BG的集电极与电源端子VCC之间连接有二极管，第三NPN型晶体管R-BG的集电极与第三继电器R-J连接；第三NPN型晶体管R-BG的发射极接地；所述第三继电器R-J的动合触点输出端子为测光测距电路和快门释放电路的输入端子；

所述测光测距电路包括第一PNP型晶体管F-BG1、第四NPN型晶体管F-BG2，所述第一PNP型晶体管F-BG1的发射极通过偏流电阻F-R1与电源端子VCC电连接，所述第一PNP型晶体管F-BG1的集电极与第四NPN型晶体管F-BG2的基极电连接，所述第一PNP型晶体管F-BG1的基极与第四NPN型晶体管F-BG2的集电极电连接，所述第四NPN型晶体管F-BG2的发射极接地，在第四NPN型晶体管F-BG2的基极与发射极之间连接有电容F-C1；所述第一PNP型晶体管F-BG1的基极通过保护二极管F-D1与电源端子VCC电连接；电源端子VCC通过电阻F-R2、发光二极管F-D2与第四NPN型晶体管F-BG2的集电极电连接；第四NPN型晶体管F-BG2的集电极与电源端子VCC之间连接有第四继电器F-J1；所述第四继电器F-J1的动合触点输出端子为多台数码相机的遥控测光测距控制信号输入端子；

所述快门释放电路包括第二PNP型晶体管S-BG1、第五NPN型晶体管S-BG2，所述第二PNP型晶体管S-BG1的发射极通过偏流电阻S-R1与电源端子VCC电连接，所述第二PNP型晶体管S-BG1的集电极与第五NPN型晶体管S-BG2的基极电连接，所述第二PNP型晶体管S-BG1的基极与第五NPN型晶体管S-BG2的集电极电连接，所述第五NPN型晶体管S-BG2的发射极接地，在第五NPN型晶体管S-BG2的基极与发射极之间连接有电容S-C1；所述第二PNP型晶体管S-BG1的基极通过保护二极管与电源端子电连接；电源端子VCC通过电阻S-R2、发光二极管S-D2与第五NPN型晶体管S-BG2的集电极电连接；第五NPN型晶体管S-BG2的集电极与电源端子VCC之间连接有第五继电器S-J1；所述第五继电器S-J1的动合触点输出端子为多台数码相机的遥控快门释放控制信号输入端子。

所述第一继电器F-J包括至少一个子继电器；所述第二继电器S-J包括至少一个子继电器；所述第三继电器R-J包括至少一个子继电器；所述第四继电器F-J1包括至少一个子继电器；所述第五继电器S-J1包括至少一个子继电器。

所述第一继电器F-J包括两个并联的子继电器；所述第二继电器S-J包括两个并联的子继电器；所述第三继电器R-J包括两个并联的子继电器；所述第四继电器F-J1包括两个并联的子继电器；所述第五继电器S-J1包括两个并联的子继电器..。

上述电路的工作过程为：按下第一按钮开关F-K后，第一NPN型晶体管F-BG经偏流电阻F-R获电导通，接在第一NPN型晶体管F-BG集电极回路中的第一继电器F-J吸合，动合触点闭合，由执行模块中测光测距电路的第四NPN型晶体管F-BG2的基极与偏流电阻F-R经第一继电器F-J的1、3触点接通，第四NPN型晶体管F-BG2经偏流电阻F-R1获电导通，接在第四NPN型晶体管F-BG2集电极回路中的第四继电器F-J1动合触点闭合，数码相机遥控接口中的测光测距端口经第四继电器F-J1的1、3触点接通，数码相机开始对被摄对象进行测光测距并跟踪调整，其动作相当于按下数码相机快门的第一个行程。当第一按钮开关F-K抬起后，第一NPN型晶体管F-BG失电，第一继电器F-J1动合触点断开，第四NPN型晶体管F-BG2与偏流电阻F-R1经由第四继电器F-J1的1、3触点连接的电路断开。由于在测光测距电路加入了第一PNP型晶体管F-BG1，使测光测距电路保持在接通状态，故由第四继电器F-J1的1、3触点接通的数码相机的测光测距端口同样保持在接通状态；按下第二按钮开关S-K后，第二NPN型晶体管S-BG经偏流电阻S-R获电导通，接在第二NPN型晶体管S-BG集电极回路中的第二继电器S-J吸合，动合触点闭合，执行模块中快门释放电路的第五NPN型晶体管S-BG2的基极与偏流电阻S-R1经第五继电器S-J1的1、3触点接通，第五NPN型晶体管S-BG2经偏流电阻S-R1获电导通，接在第五NPN型晶体管S-BG2集电极回路中的第五继电器S-J1动合触点闭合，第五继电器S-J1的1、3触点接通数码相机遥控接口中的快门释放端口，数码相机的快门释放，其动作相当于按下数码相机快门的第二个行程。

由于在快门释放电路加入了第二PNP型晶体管S-BG1，使快门释放电路保持在接通状态，故由第五继电器S-J1的1、3触点接通的数码相机的快门释放端口同样保持在接通状态；按下第三按钮开关R-K(即复位开关)后，第三NPN型晶体管R-BG组成的电路接通，第三继电器R-J吸合，动合触点闭合，第四继电器S-J1的1、3触点和4、6触点同时将测光测距电路中的第四NPN型晶体管F-BG2、第五NPN型晶体管S-BG2的基极对地接通，此时，第四NPN型晶体管F-BG2和第五NPN型晶体管S-BG2同时失电停止工作，以第四NPN型晶体管F-BG2和第五NPN型晶体管S-BG2为核心的测光测距和快门释放电路同时停止工作，两个电路中的继电器(第四继电器F-J1和第五继电器S-J1)动合触点同时断开，第四继电器F-J1和第五继电器S-J1的1、3端口断开连接数码相机的遥控测光测距端口和快门释放端口接口，其动作相当于数码相机快门按钮复位抬起。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (3)

1.一种3D影像多视角同步采集控制电路，其特征在于：包括：控制模块和执行模块；其中：

所述执行模块包括测光测距电路、快门释放电路；

所述控制模块包括用于控制测光测距电路开启/关闭的测光测距控制电路、用于控制快门释放电路开启/关闭的快门释放控制电路、以及用于控制测光测距电路和/或快门释放电路的快门复位电路；

所述测光测距控制电路的输出端子与测光测距电路的输入端子电连接；所述快门释放控制电路的输出端子与快门释放电路的输入端子电连接；所述测光测距电路的输出端子与多台数码相机的遥控测光测距控制信号输入端子电连接；所述快门释放电路的输出端子与多台数码相机的遥控快门释放控制信号输入端子电连接；

所述测光测距电路和快门释放电路相同；所述测光测距控制电路、快门释放控制电路、以及快门复位电路相同；其中：

所述测光测距控制电路包括用于输入控制指令的第一按钮开关、用于驱动控制指令的第一NPN型晶体管、以及用于输出控制指令的第一继电器；电源端子通过偏流电阻与第一按钮开关的一个端子连接，第一按钮开关的另一个端子与第一NPN型晶体管的基极连接，第一NPN型晶体管的集电极与电源端子之间连接有二极管，第一NPN型晶体管的集电极与第一继电器连接；第一NPN型晶体管的发射极接地；所述第一继电器的动合触点输出端子为测光测距电路的输入端子；

所述快门释放控制电路包括用于输入控制指令的第二按钮开关、用于驱动控制指令的第二NPN型晶体管、以及用于输出控制指令的第二继电器；电源端子通过偏流电阻与第二按钮开关的一个端子连接，第二按钮开关的另一个端子与第二NPN型晶体管的基极连接，第二NPN型晶体管的集电极与电源端子之间连接有二极管，第二NPN型晶体管的集电极与第二继电器连接；第二NPN型晶体管的发射极接地；所述第二继电器的动合触点输出端子为快门释放电路的输入端子；

所述快门复位电路包括用于输入控制指令的第三按钮开关、用于驱动控制指令的第三NPN型晶体管、以及用于输出控制指令的第三继电器；电源端子通过偏流电阻与第三按钮开关的一个端子连接，第三按钮开关的另一个端子与第三NPN型晶体管的基极连接，第三NPN型晶体管的集电极与电源端子之间连接有二极管，第三NPN型晶体管的集电极与第三继电器连接；第三NPN型晶体管的发射极接地；所述第三继电器的动合触点输出端子为测光测距电路和快门释放电路的输入端子；

所述测光测距电路包括第一PNP型晶体管、第四NPN型晶体管，所述第一PNP型晶体管的发射极通过偏流电阻与电源端子电连接，所述第一PNP型晶体管的集电极与第四NPN型晶体管的基极电连接，所述第一PNP型晶体管的基极与第四NPN型晶体管的集电极电连接，所述第四NPN型晶体管的发射极接地，在第四NPN型晶体管的基极与发射极之间连接有电容；所述第一PNP型晶体管的基极通过保护二极管与电源端子电连接；电源端子通过电阻、发光二极管与第四NPN型晶体管的集电极电连接；第四NPN型晶体管的集电极与电源端子之间连接有第四继电器；所述第四继电器的动合触点输出端子为多台数码相机的遥控测光测距控制信号输入端子；

所述快门释放电路包括第二PNP型晶体管、第五NPN型晶体管，所述第二PNP型晶体管的发射极通过偏流电阻与电源端子电连接，所述第二PNP型晶体管的集电极与第五NPN型晶体管的基极电连接，所述第二PNP型晶体管的基极与第五NPN型晶体管的集电极电连接，所述第五NPN型晶体管的发射极接地，在第五NPN型晶体管的基极与发射极之间连接有电容；所述第二PNP型晶体管的基极通过保护二极管与电源端子电连接；电源端子通过电阻、发光二极管与第五NPN型晶体管的集电极电连接；第五NPN型晶体管的集电极与电源端子之间连接有第五继电器；所述第五继电器的动合触点输出端子为多台数码相机的遥控快门释放控制信号输入端子。

2.根据权利要求1所述的3D影像多视角同步采集控制电路，其特征在于：所述第一继电器包括至少一个子继电器；所述第二继电器包括至少一个子继电器；所述第三继电器包括至少一个子继电器；所述第四继电器包括至少一个子继电器；所述第五继电器包括至少一个子继电器。

3.根据权利要求2所述的3D影像多视角同步采集控制电路，其特征在于：所述第一继电器包括两个并联的子继电器；所述第二继电器包括两个并联的子继电器；所述第三继电器包括两个并联的子继电器；所述第四继电器包括两个并联的子继电器；所述第五继电器包括两个并联的子继电器。