CN105736959A - 瞬间生成3d模型装置的灯光矩阵结构及其系统操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了瞬间生成3D模型装置的灯光矩阵结构及其系统操作方法，包括灯光板单元、安装灯光板矩阵的灯板支架、连接灯光板单元的线束组件、控制灯光板单元亮度的智能控制电路板和照明电路用电源，所述灯光板单元与灯板支架连接，所述照明电路用电源通过智能控制电路板和线束组件与灯光板单元连接，所述灯光板单元呈矩阵式排列，实现为瞬间3D模型取相装置可调的无影照明。本发明能够完美控制各灯光板单元的照明亮度，灯光柔和，按需构架出光照度充足，没有反光，体验舒适的无影照明效果，有自动纠错和灯光补正的功能，方便瞬间生成3D模型装置瞬时抓取3D模型所需的数据，生成动态3D模型，具有方便、快捷、准确、成本低。

Description

瞬间生成3D模型装置的灯光矩阵结构及其系统操作方法
技术领域
本发明涉及3D成像领域，具体涉及瞬间生成3D模型装置的灯光矩阵结构及其系统操作方法。
背景技术
目前，业内的3D成像方式大都为扫描的方式进行的，也有直接由3D造型师直接用3D软件造型的，3D造型师造型精确3D影像耗时耗力极多，并且对3D造型师的技术水准和经验丰富程度要求极高，而业内用扫描方式进行3D成像的，普遍存在要么精度低，要么存在失真或变形的区域，并且扫描数据历时较长，要求被扫描的问题在扫描获取数据的期间不能产生运动、变形或位移，否则数据会误差较大，所以只适合针对形状不能改变的死物，不能针对活体或易变形或运动的物体，尤其是人和动物，长时间保持不动很难受，也难以做到，为解决以上问题，克服客户的困难，满足用户的需求，本发明另取路径，用相机采集数据生成3D模型的系统因此而生。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的以上问题，提供瞬间生成3D模型装置的灯光矩阵结构及其系统操作方法，本发明能够完美控制各灯光板单元的照明亮度，灯光柔和，按需构架出光照度充足，没有反光，体验舒适的无影照明效果，有自动纠错和灯光补正的功能，方便瞬间生成3D模型装置瞬时抓取3D模型所需的数据，也可以忽略目标的移动或运动，按关键帧模式获取目标的动态数据，生成动态3D模型，具有方便、快捷、准确、成本低等特点。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
瞬间生成3D模型装置的灯光矩阵结构，包括灯光板单元、安装灯光板矩阵的灯板支架、连接灯光板单元的线束组件、控制灯光板单元亮度的智能控制电路板和照明电路用电源，所述灯光板单元与安装灯光板矩阵的灯板支架连接，所述照明电路用电源通过控制灯光板单元亮度的智能控制电路板和连接灯光板单元的线束组件与灯光板单元连接，所述安装灯光板矩阵的灯板支架由3个或3个以上可活动或固定死的灯板支架组成，每个所述灯板支架至少安装有1个灯光板单元，所述灯板支架能够构成正多边形或不规则的多边形，所述灯光板单元呈矩阵式排列，朝内照射，对进入内部的人或物实现无影照明效果，为瞬间3D模型取相装置自动或手动匹配可控的照明。
进一步的，所述灯光板单元为矩形、圆形、椭圆形或菱形，所述灯光板单元的形状和尺寸一致或不完全一致。
进一步的，所述灯光板单元包括导光板和LED灯组，所述LED灯组能够发光，所述导光板设置有导光体和磨砂面，所述LED灯组发出的光被导光体集中导入到磨砂面，所述磨砂面散射光线，发出均匀柔和的光线，进行照明。
进一步的，所述灯光板单元呈矩阵式排列，所述灯光板单元与灯光板单元之间设置有安装瞬间生成3D模型装置的取相装置空间，便于矩阵式安装同步瞬间取相的高清晰度和精确度的数码相机。
进一步的，所述灯光板单元呈矩阵式排列，所述灯光板单元设置有矩阵式排列的通孔或安装凸凹，能够作为安装瞬间生成3D模型装置的取相装置空间。
进一步的，所述控制灯光板单元亮度的智能控制电路板设置有光照强度传感器和智能操作系统，所述智能操作系统为各灯光板单元分配唯一地址编码，并能够为其输出变频电压和/或电流，根据光照强度传感器反馈的信号调节各灯光板单元的电压和/或电流参数，确保各灯光板单元能够显示任意可调的亮度，并确保各灯光板单元的亮度一致。
进一步的，所述控制灯光板单元亮度的智能控制电路板为分体设置，每一个灯光板单元都与一个独立的控制灯光板单元亮度的智能控制电路板连接，然后通过连接灯光板单元的线束组件串联或并联成完整的矩阵，所述所述控制灯光板单元亮度的智能控制电路板彼此间设置有信息互通系统，同步协调亮度效果。
进一步的，所述控制灯光板单元亮度的智能控制电路板为唯一整体式设置，所述灯光板单元通过连接灯光板单元的线束组件相互串联或并联或混联，所述智能操作系统通过输出变频电压和/或电流，根据光照强度传感器反馈的信号，能够自动判断灯光板单元的分配位置、实时亮度、串联或并联或混联的状态，并调节各灯光板单元的电压和/或电流参数，确保各灯光板单元能够显示任意可调的亮度，并确保各灯光板单元的亮度一致。
瞬间生成3D模型装置灯光矩阵结构操作系统的操作方法，所述的瞬间生成3D模型装置灯光矩阵结构操作系统，其操作方法包括以下步骤：
步骤1）.启动瞬间生成3D模型装置灯光矩阵结构的主电源；
步骤2）.启动智能操作系统；
步骤3）.智能操作系统进行硬件自检；
步骤4）.智能操作系统进行软件自检；
步骤5）.智能操作系统输出变频电压和/或电流；
步骤6）.点亮各灯光板单元；
步骤7）.光照强度传感器输出各灯光板单元的实时电子数据；
步骤8）.智能操作系统分析光照强度传感器反馈的实时电子数据；
步骤9）.智能操作系统判断各灯光板单元的位置和相互之间的串联或并联或混联关系；
步骤10）.智能操作系统为各灯光板单元生产唯一位置码和电压电流控制方案；
步骤11）.智能操作系统按位置码和电压电流控制方案控制各灯光板单元的亮度统一；
步骤12）.光照强度传感器实时监控各灯光板单元并反馈电子数据，智能操作系统判断控制方案与实时灯光板单元照明一致，维持照明，待机。
进一步的，所述步骤5-步骤11的顺序可以任意对调和重复，直到满足步骤12的条件为止进入待机状态，所述智能操作系统还包括输入调节系统，用户能够通过键盘、鼠标、遥控器等任意调节所需要的亮度和无影照明效果。
进一步的，进行硬件自检和软件自检测试时，经过3轮或3轮以上纠正，判断反馈数据仍然与纠正预期数据不符的各灯光板单元为故障，按唯一位置代码发出各故障单体的故障信息、故障处理建议和数据采集的忽略不计。
本发明的有益效果是:
1.能够完美控制各灯光板单元的照明亮度，灯光柔和，按需构架出光照度充足，没有反光，体验舒适的无影照明效果；
2.有自动纠错和灯光补正的功能，方便瞬间生成3D模型装置瞬时抓取3D模型所需的数据，
3.也可以忽略目标的移动或运动，按关键帧模式获取目标的动态数据，生成动态3D模型，
4.具有方便、快捷、准确、成本低等特点。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明智能控制电路板为整体的一种实施例框架结构示意图。
图中标号说明：1、构成矩阵组件的单体，2、高速取相单体，3、灯光板单元，4、高速取相单体的固定单体，5、安装灯光板矩阵的灯板支架，6、智能控制电路板，7、外部操控装置，8、电源，9、键盘，10、鼠标，11、数据输入接口，12、数据输出接口，13、显示器，14、载体框架，15、连接灯光板单元的线束组件。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
参照图1所示，瞬间生成3D模型装置的灯光矩阵结构，包括灯光板单元、安装灯光板矩阵的灯板支架、连接灯光板单元的线束组件、控制灯光板单元亮度的智能控制电路板和照明电路用电源，所述灯光板单元与安装灯光板矩阵的灯板支架连接，所述照明电路用电源通过控制灯光板单元亮度的智能控制电路板和连接灯光板单元的线束组件与灯光板单元连接，所述安装灯光板矩阵的灯板支架由3个或3个以上可活动或固定死的灯板支架组成，每个所述灯板支架至少安装有1个灯光板单元，所述灯板支架能够构成正多边形或不规则的多边形，所述灯光板单元呈矩阵式排列，朝内照射，对进入内部的人或物实现无影照明效果，为瞬间3D模型取相装置自动或手动匹配可控的照明。
进一步的，所述灯光板单元为矩形、圆形、椭圆形或菱形，所述灯光板单元的形状和尺寸一致或不完全一致。
进一步的，所述灯光板单元包括导光板和LED灯组，所述LED灯组能够发光，所述导光板设置有导光体和磨砂面，所述LED灯组发出的光被导光体集中导入到磨砂面，所述磨砂面散射光线，发出均匀柔和的光线，进行照明。
进一步的，所述灯光板单元呈矩阵式排列，所述灯光板单元与灯光板单元之间设置有安装瞬间生成3D模型装置的取相装置空间，便于矩阵式安装同步瞬间取相的高清晰度和精确度的数码相机。
进一步的，所述灯光板单元呈矩阵式排列，所述灯光板单元设置有矩阵式排列的通孔或安装凸凹，能够作为安装瞬间生成3D模型装置的取相装置空间。
进一步的，所述控制灯光板单元亮度的智能控制电路板设置有光照强度传感器和智能操作系统，所述智能操作系统为各灯光板单元分配唯一地址编码，并能够为其输出变频电压和/或电流，根据光照强度传感器反馈的信号调节各灯光板单元的电压和/或电流参数，确保各灯光板单元能够显示任意可调的亮度，并确保各灯光板单元的亮度一致。
进一步的，所述控制灯光板单元亮度的智能控制电路板为分体设置，每一个灯光板单元都与一个独立的控制灯光板单元亮度的智能控制电路板连接，然后通过连接灯光板单元的线束组件串联或并联成完整的矩阵，所述所述控制灯光板单元亮度的智能控制电路板彼此间设置有信息互通系统，同步协调亮度效果。
进一步的，所述控制灯光板单元亮度的智能控制电路板为唯一整体式设置，所述灯光板单元通过连接灯光板单元的线束组件相互串联或并联或混联，所述智能操作系统通过输出变频电压和/或电流，根据光照强度传感器反馈的信号，能够自动判断灯光板单元的分配位置、实时亮度、串联或并联或混联的状态，并调节各灯光板单元的电压和/或电流参数，确保各灯光板单元能够显示任意可调的亮度，并确保各灯光板单元的亮度一致。
瞬间生成3D模型装置灯光矩阵结构操作系统的操作方法，所述的瞬间生成3D模型装置灯光矩阵结构操作系统，其操作方法包括以下步骤：
步骤1）.启动瞬间生成3D模型装置灯光矩阵结构的主电源；
步骤2）.启动智能操作系统；
步骤3）.智能操作系统进行硬件自检；
步骤4）.智能操作系统进行软件自检；
步骤5）.智能操作系统输出变频电压和/或电流；
步骤6）.点亮各灯光板单元；
步骤7）.光照强度传感器输出各灯光板单元的实时电子数据；
步骤8）.智能操作系统分析光照强度传感器反馈的实时电子数据；
步骤9）.智能操作系统判断各灯光板单元的位置和相互之间的串联或并联或混联关系；
步骤10）.智能操作系统为各灯光板单元生产唯一位置码和电压电流控制方案；
步骤11）.智能操作系统按位置码和电压电流控制方案控制各灯光板单元的亮度统一；
步骤12）.光照强度传感器实时监控各灯光板单元并反馈电子数据，智能操作系统判断控制方案与实时灯光板单元照明一致，维持照明，待机。
进一步的，所述步骤5-步骤11的顺序可以任意对调和重复，直到满足步骤12的条件为止进入待机状态，所述智能操作系统还包括输入调节系统，用户能够通过键盘、鼠标、遥控器等任意调节所需要的亮度和无影照明效果。
进一步的，进行硬件自检和软件自检测试时，经过3轮或3轮以上纠正，判断反馈数据仍然与纠正预期数据不符的各灯光板单元为故障，按唯一位置代码发出各故障单体的故障信息、故障处理建议和数据采集的忽略不计。
本实施例的工作原理如下：
先将瞬间生成3D模型装置灯光矩阵结构的灯光板单元用连接线束将智能控制电路板、灯板支架和照明电路用电源连接起来，启动主电源，模块操作系统为连接好的灯光板单元生成、分配并存储唯一地址码，完成瞬间生成3D模型装置的出厂设置，用户在日常应用中，通过操作控制按钮、键盘、鼠标、触摸屏，智能控制电路板启动智能操作系统，智能操作系统进行硬件自检和软件自检并向灯光板单元输出变频电压和/或电流，点亮各灯光板单元，光照强度传感器检测各灯光板单元的点亮情况和亮度，输出各灯光板单元的实时电子数据，智能操作系统分析光照强度传感器反馈的实时电子数据，判断各灯光板单元的位置和相互之间的串联或并联或混联关系，为各唯一位置码的各灯光板单元生成和电压电流控制方案，控制各灯光板单元的亮度统一，光照强度传感器实时监控各灯光板单元并反馈电子数据，智能操作系统判断控制方案与实时灯光板单元照明一致，维持灯光柔和，按需构架出光照度充足，没有反光，体验舒适的无影照明的效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.瞬间生成3D模型装置的灯光矩阵结构，其特征在于：包括灯光板单元、安装灯光板矩阵的灯板支架、连接灯光板单元的线束组件、控制灯光板单元亮度的智能控制电路板和照明电路用电源，所述灯光板单元与安装灯光板矩阵的灯板支架连接，所述照明电路用电源通过控制灯光板单元亮度的智能控制电路板和连接灯光板单元的线束组件与灯光板单元连接，所述安装灯光板矩阵的灯板支架由3个或3个以上可活动或固定死的灯板支架组成，每个所述灯板支架至少安装有1个灯光板单元，所述灯板支架能够构成正多边形或不规则的多边形，所述灯光板单元呈矩阵式排列，朝内照射，对进入内部的人或物实现无影照明效果，为瞬间3D模型取相装置自动或手动匹配可控的照明。
2.根据权利要求1所述的瞬间生成3D模型装置的灯光矩阵结构，其特征在于：所述灯光板单元为矩形、圆形、椭圆形或菱形，所述灯光板单元的形状和尺寸一致或不完全一致。
3.根据权利要求1所述的瞬间生成3D模型装置的灯光矩阵结构，其特征在于：所述灯光板单元包括导光板和LED灯组，所述LED灯组能够发光，所述导光板设置有导光体和磨砂面，所述LED灯组发出的光被导光体集中导入到磨砂面，所述磨砂面散射光线，发出均匀柔和的光线，进行照明。
4.根据权利要求1所述的瞬间生成3D模型装置的灯光矩阵结构，其特征在于：所述灯光板单元呈矩阵式排列，所述灯光板单元与灯光板单元之间设置有安装瞬间生成3D模型装置的取相装置空间，便于矩阵式安装同步瞬间取相的高清晰度和精确度的数码相机。
5.根据权利要求1所述的瞬间生成3D模型装置的灯光矩阵结构，其特征在于：所述灯光板单元呈矩阵式排列，所述灯光板单元设置有矩阵式排列的通孔或安装凸凹，能够作为安装瞬间生成3D模型装置的取相装置空间。
6.瞬间生成3D模型装置灯光矩阵结构操作系统，其特征在于：具有权利要求1所述的瞬间生成3D模型装置的灯光矩阵结构，所述控制灯光板单元亮度的智能控制电路板设置有光照强度传感器和智能操作系统，所述智能操作系统为各灯光板单元分配唯一地址编码，并能够为其输出变频电压和/或电流，根据光照强度传感器反馈的信号调节各灯光板单元的电压和/或电流参数，确保各灯光板单元能够显示任意可调的亮度，并确保各灯光板单元的亮度一致。
7.根据权利要求6所述的瞬间生成3D模型装置灯光矩阵结构操作系统，其特征在于：所述控制灯光板单元亮度的智能控制电路板为分体设置，每一个灯光板单元都与一个独立的控制灯光板单元亮度的智能控制电路板连接，然后通过连接灯光板单元的线束组件串联或并联成完整的矩阵，所述所述控制灯光板单元亮度的智能控制电路板彼此间设置有信息互通系统，同步协调亮度效果。
8.根据权利要求6所述的瞬间生成3D模型装置灯光矩阵结构操作系统，其特征在于：所述控制灯光板单元亮度的智能控制电路板为唯一整体式设置，所述灯光板单元通过连接灯光板单元的线束组件相互串联或并联或混联，所述智能操作系统通过输出变频电压和/或电流，根据光照强度传感器反馈的信号，能够自动判断灯光板单元的分配位置、实时亮度、串联或并联或混联的状态，并调节各灯光板单元的电压和/或电流参数，确保各灯光板单元能够显示任意可调的亮度，并确保各灯光板单元的亮度一致。
9.瞬间生成3D模型装置灯光矩阵结构操作系统的操作方法，其特征在于：根据权利要求6所述的瞬间生成3D模型装置灯光矩阵结构操作系统，其操作方法包括以下步骤：
步骤1）.启动瞬间生成3D模型装置灯光矩阵结构的主电源；
步骤2）.启动智能操作系统；
步骤3）.智能操作系统进行硬件自检；
步骤4）.智能操作系统进行软件自检；
步骤5）.智能操作系统输出变频电压和/或电流；
步骤6）.点亮各灯光板单元；
步骤7）.光照强度传感器输出各灯光板单元的实时电子数据；
步骤8）.智能操作系统分析光照强度传感器反馈的实时电子数据；
步骤9）.智能操作系统判断各灯光板单元的位置和相互之间的串联或并联或混联关系；
步骤10）.智能操作系统为各灯光板单元生产唯一位置码和电压电流控制方案；
步骤11）.智能操作系统按位置码和电压电流控制方案控制各灯光板单元的亮度统一；
步骤12）.光照强度传感器实时监控各灯光板单元并反馈电子数据，智能操作系统判断控制方案与实时灯光板单元照明一致，维持照明，待机。
10.根据权利要求9所述的瞬间生成3D模型装置灯光矩阵结构操作系统的操作方法，其特征在于：所述步骤5-步骤11的顺序可以任意对调和重复，直到满足步骤12的条件为止进入待机状态，所述智能操作系统还包括输入调节系统，用户能够通过键盘、鼠标、遥控器等任意调节所需要的亮度和无影照明效果。
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