CN105915772A - 一种室内全景数据采集小车 - Google Patents

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王汉熙
胡佳文
张艺钟
张进
易茂祥
郑晓钧
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/698—Control of cameras or camera modules for achieving an enlarged field of view, e.g. panoramic image capture

Abstract

本发明涉及全景场景构建技术领域，提供一种室内全景数据采集小车，包括全地形底盘行走机构、监控摄像机、三爪卡盘、伸缩杆、增稳云台、复眼照相机和控制器。本发明利用全地形底盘行走机构搭载复眼照相机，在狭小场合工作，能够高效快捷地收集全景数据，可以拍摄全景图片和全景视频，适用于博物馆、房地产样板间、会展中心等场合，促进了全景技术的普及。

Description

一种室内全景数据采集小车
技术领域
本发明涉及全景场景构建技术领域，具体涉及一种室内全景数据采集小车。
背景技术
三维化静态数字场景空间是利用全景技术在互联网应用中构建虚拟空间的一种新型视觉表达形式。用户通过拖动鼠标，移动视角，可以产生逼真的立体360度效果，让读者看到的不再是生硬的几何模型。经过全景制作处理而成的图片，空间感极强，仿佛令人身临其境的感觉，适用于数字校园构建、景区浏览、房地产展示等领域。
目前全景拍摄有两种方式，如下所述：
车载：车顶装载街景拍摄系统，根据镜头焦距，将一定数量的单反相机固定在特定的架子上，拍摄范围能覆盖360度；再将架子安装在车顶上，根据环境，通过电脑调节相机的快门、光圈和ISO，拍摄沿路的街景，可在高速行驶的同时拍摄周围事物；
三脚架拍摄：手采设备由单反相机、鱼眼镜头、全景云台和三脚架构成，单反通过旋转装置转动一定的角度，来完成一系列图像素材的获取，其中大多是人为操作，包括纵向旋转台和横向旋转台来调整取景角度范围，每拍摄一次照片后手动调节拍摄角度，采集完成后对大量图片素材进行处理。
上述两种数据全景拍摄方式均无法做到完全覆盖，采取车载方式，由于采集车体型庞大，所以无法进入一些狭窄的街道、公园、小区、景区、室内场馆等场所，采取三脚架拍摄方式，虽然占地小，但是效率不高，无法满足大范围数据采集的需求。
目前急需一个能够在街道、室内等狭小场所高效快捷收集场景数据的工具。
发明内容
为了有效解决上述现有技术中的问题，本发明提供了一种室内全景数据采集小车，能在狭小场所快速高效收集全景数据，扩展了全景技术的应用场合。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种室内全景数据采集小车，包括全地形底盘行走机构、监控摄像机、三爪卡盘、伸缩杆、增稳云台、复眼照相机和控制器；所述全地形底盘行走机构上设有监控摄像机和三爪卡盘，所述增稳云台安装在伸缩杆上，伸缩杆用三爪卡盘与全地形底盘行走机构相连，所述复眼照相机架设于增稳平台上；所述复眼照相机包括球型壳体，球型壳体上均布多个微型数字化照相机，多个微型数字化照相机均与控制器相连，所述监控摄像机与控制器相连，所述控制器由单片机、数传模块、图传模块组成，所述单片机分别与数传模块、图传模块相连。
在上述技术方案中，所述全地形底盘行走机构采用履带车结构，金属架构，车架两旁安装两条橡胶履带，车架上安装弹簧减震装置，保证行驶平稳。车身动力装置选用两组4074电机、TORO X150A电调，采用5200MAH锂电池统一供电。
在上述技术方案中，所述增稳云台为三轴增稳云台，由三轴陀螺仪和三轴加速度传感器构成的IMU反馈系统和伺服电机两部份组成，在云台支撑臂上分布有三个伺服电机，分别负责前后，左右，上下三个方向的旋转。
在上述技术方案中，所述复眼照相机在球型壳体的过球心的水平圆面a上，按照30°进行位置等分，每一位置设置一个微型数字化照相机，在过球心的垂直圆面b的顶部和底部再各设置一个微型数字化照相机。
本发明室内全景数据采集小车，搭载复眼照相机，在狭小场合工作，能够高效快捷地收集全景数据，可以拍摄全景图片和全景视频，适用于博物馆、房地产样板间、会展中心等场合，促进了全景技术的普及。
附图说明
图1为本发明室内全景数据采集小车的结构示意图。
图2为实施例中复眼照相机的结构示意图。
其中：1. 全地形底盘行走机构、2. 监控摄像机、3. 三爪卡盘、4. 伸缩杆、5. 增稳云台、6. 复眼照相机、6-1. 球型壳体、6-2. 微型数字化照相机。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本实施例提供一种室内全景数据采集小车，包括全地形底盘行走机构1、监控摄像机2、三爪卡盘3、伸缩杆4、增稳云台5、复眼照相机6和控制器；所述全地形底盘行走机构1上设有监控摄像机2和三爪卡盘3，所述增稳云台5安装在伸缩杆4上，伸缩杆4用三爪卡盘3与全地形底盘行走机构1相连，所述复眼照相机6架设于增稳平台5上；所述复眼照相机6包括球型壳体6-1，球型壳体6-1上均布多个微型数字化照相机6-2，多个微型数字化照相机6-2均与控制器相连，所述监控摄像机2与控制器相连，所述控制器由单片机、数传模块、图传模块组成，所述单片机分别与数传模块、图传模块相连。
在上述技术方案中，所述全地形底盘行走机构1采用履带车结构，金属架构，车架两旁安装两条橡胶履带，车架上安装弹簧减震装置，保证行驶平稳。车身动力装置选用两组4074电机、TORO X150A电调，采用5200MAH锂电池统一供电。
全地形底盘行走机构1可以实现原地360°转向，行驶过程不易侧翻，金属架构，车架刚性强，配合弹簧减震装置，能够保证行驶过程中的稳定，体型较小，适用于博物馆、会展中心等室内场所。
在上述技术方案中，所述增稳云台5为三轴增稳云台，由三轴陀螺仪和三轴加速度传感器构成的IMU反馈系统和伺服电机两部份组成，在云台支撑臂上分布有三个伺服电机，分别负责前后，左右，上下三个方向的旋转。
在上述技术方案中，所述复眼照相机6由多个微型数字化照相机构成，能够高效地收集全景数据。它安装在增稳云台5上，使小车在运动的过程中拍摄出平稳的画面。
进一步的，所述复眼照相机6在球型壳体6-1的过球心的水平圆面a上，按照30°进行位置等分，每一位置设置一个微型数字化照相机6-2，在过球心的垂直圆面b的顶部和底部再各设置一个微型数字化照相机6-2，共14个微型数字化照相机6-2。
复眼照相机6通过一个控制器来控制14个微型数字化照相机同时工作，拍摄的数据储存在复眼照相机的储存卡中。
复眼照相机6的镜头不需要旋转，可以在同一时刻高速的获取三维场景内素材，实现三位数字场景素材的全方位采集，使得采集到的数据素材更容易被存储和管理，节省了人力物力。
在上述技术方案中，控制器负责控制小车的运动和复眼照相机的开关，它主要由单片机STM32开发板、数传模块、图传模块构成。
无人数据采集小车上安装的监控摄像机，通过图传模块将小车周围的实时画面发送给用户，用户通过遥控器控制无人小车的运动方向。操作人员在远处操作，避免了无关人员入镜。
本实施例提供的室内全景数据采集小车，操作人员通过安装在小车上的监控摄像头观察周围环境，然后使用遥控器控制全地形底盘行走机构的移动，增稳云台保证了复眼照相机在移动过程中的平稳。小车到达指定地点后复眼照相机开始工作，14个镜头同时开始拍摄，视频数据储存在储存卡中。
附图中的实施例旨在对本发明的优选实施方式进行示例性说明，而不应理解为对本发明的限制，对本领域一般技术人员而言，在不背离本发明精神的前提下对它所做的任何改动都视作对本发明型专利的侵犯，将应当承担相应的法律责任。

Claims (4)

1.一种室内全景数据采集小车，其特征在于：包括全地形底盘行走机构、监控摄像机、三爪卡盘、伸缩杆、增稳云台、复眼照相机和控制器；所述全地形底盘行走机构上设有监控摄像机和三爪卡盘，所述增稳云台安装在伸缩杆上，伸缩杆用三爪卡盘与全地形底盘行走机构相连，所述复眼照相机架设于增稳平台上；所述复眼照相机包括球型壳体，球型壳体上均布多个微型数字化照相机，多个微型数字化照相机均与控制器相连，所述监控摄像机与控制器相连，所述控制器由单片机、数传模块、图传模块组成，所述单片机分别与数传模块、图传模块相连。
2.根据权利要求1所述的室内全景数据采集小车，其特征在于：所述全地形底盘行走机构采用履带车结构，金属架构，车架两旁安装两条橡胶履带，车架上安装弹簧减震装置，车身动力装置选用两组4074电机、TORO X150A电调，采用5200MAH锂电池统一供电。
3.根据权利要求1所述的室内全景数据采集小车，其特征在于：所述增稳云台为三轴增稳云台，由三轴陀螺仪和三轴加速度传感器构成的IMU反馈系统和伺服电机两部份组成，在云台支撑臂上分布有三个伺服电机，分别负责前后，左右，上下三个方向的旋转。
4.根据权利要求1所述的室内全景数据采集小车，其特征在于：所述复眼照相机在球型壳体的过球心的水平圆面a上，按照30°进行位置等分，每一位置设置一个微型数字化照相机，在过球心的垂直圆面b的顶部和底部再各设置一个微型数字化照相机。
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