CN106331468B - 材料表面视觉信息数字化采集系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种材料表面视觉信息数字化采集系统及方法，属于光学技术领域。该系统包括遮光拍摄箱、相机、多方位灯组、拍摄控制模块和视觉信息生成模块。将被摄物体置于所述的遮光拍摄箱内；利用拍摄控制模块控制多方位灯组从多个不同方向及角度照射被摄物体，并控制相机拍摄，获取多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息；进而由视觉信息生成模块根据多个被摄物体影像信息生成包括颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息的该被摄物体的表面视觉信息。从而实现简单、准确、快速地一次性材料表面视觉信息采集，采集信息范围广，效率高，且本发明的材料表面视觉信息数字化采集系统及方法，其实现方法简便，应用成本相对低廉。

Description

材料表面视觉信息数字化采集系统及方法

技术领域

本发明涉及光学技术领域，特别涉及与工业可视化相关的光学成像技术领域，具体是指一种材料表面视觉信息数字化采集系统及方法。

背景技术

材料表面视觉信息的用途相当广泛，主要应用在工业可视化材质制作，虚拟现实材质制作，工业、服装、家具、装潢等数字材质制作，游戏材质制作，影视材质制作，CG材质制作等方面。

现有的材质视觉扫描方案多基于两种采集模式，扫描仪或照相机。其重要问题有两点，一是采集信息不全面，仅能采集色彩信息。二是质量不稳定，无法广泛应用于多种材质视觉信息采集。

针对上述问题，现有技术中也可将扫描仪或照相机获取的图像通过Photoshop、CrazyBump、Do2等软件转化生成法线、高光、透明等信息。但转化结果均存在非常严重的错误，很难用于高质量材质应用。而且转化后的数据类型无法规范统一，很难符合工业应用标准。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够简单、准确、快速地一次性采集色彩、法线、高光、透明等材料表面视觉信息，采集信息范围更广，效率更高，且实现方法简便，应用成本低廉的材料表面视觉信息数字化采集系统及方法。

为了实现上述的目的，本发明的材料表面视觉信息数字化采集系统具有如下构成：

该系统包括遮光拍摄箱、相机、多方位灯组、拍摄控制模块和视觉信息生成模块。其中，遮光拍摄箱用于放置被摄物体；相机用于拍摄所述的被摄物体；多方位灯组置于所述的遮光箱内，用于从多个不同方向及角度照射所述的被摄物体；拍摄控制模块用以控制所述的多方位灯组，并控制所述的相机拍摄在多个不同方向及角度光照下的被摄物体，获取多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息；视觉信息生成模块用以根据所述的多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息生成该被摄物体的表面视觉信息，该表面视觉信息包括颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息。

该材料表面视觉信息数字化采集系统中，所述的遮光拍摄箱包括：遮光外壳、托架和透台。托架设置于所述的遮光外壳内靠近底部的位置；透台为半透明或透明，设置于所述的托架上，用于放置所述的被摄物体。

该材料表面视觉信息数字化采集系统中，所述的相机设置于所述的遮光外壳内顶部的位置。

该材料表面视觉信息数字化采集系统中，所述的多方位灯组包括：分别设置于所述透台上方四周的东灯组、南灯组、西灯组和北灯组；设置于所述的透台下方的底部灯组；以及设置于所述的透台上方靠近所述遮光外壳顶部的位置的顶部灯组，。

该材料表面视觉信息数字化采集系统中，所述的相机包括偏光镜片组。

该材料表面视觉信息数字化采集系统中，所述的视觉信息生成模块包括颜色计算单元、法线计算单元、高光计算单元和透明计算单元，分别用以根据所述的多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息生成该被摄物体的表面的颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息。

该材料表面视觉信息数字化采集系统中，所述的视觉信息生成模块还包括封装单元，用以将所述的颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息封装为一个表面视觉信息。

本发明还提供一种利用所述系统实现的材料表面视觉信息数字化采集方法，该方法包括以下步骤：

(1)将被摄物体置于所述的遮光拍摄箱内；

(2)所述的拍摄控制模块控制所述的多方位灯组从多个不同方向及角度照射所述的被摄物体，并控制所述的相机拍摄在多个不同方向及角度光照下的被摄物体，获取多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息；

(3)所述的视觉信息生成模块根据所述的多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息生成该被摄物体的表面视觉信息，该表面视觉信息包括颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息。

该材料表面视觉信息数字化采集方法中，所述的遮光拍摄箱包括遮光外壳、设置于所述的遮光外壳内靠近底部位置的托架，以及设置于所述的托架上的透台，该透台为半透明或透明，所述的步骤(1)为：

将所述的被摄物体放置于所述的透台上。

该材料表面视觉信息数字化采集方法中，所述的多方位灯组包括东灯组、南灯组、西灯组、北灯组、底部灯组和顶部灯组，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：

(21)所述的拍摄控制模块控制所述的东灯组、南灯组、西灯组、北灯组、底部灯组和顶部灯组依次点亮，并控制相机拍摄获得与之对应的被摄物体的东影像信息、南影像信息、西影像信息、北影像信息、底部影像信息和顶部影像信息；

(22)所述的拍摄控制模块控制所述的东灯组、南灯组、西灯组、北灯组和顶部灯组同时点亮，并控制相机拍摄获得被摄物体的全影像信息。

该材料表面视觉信息数字化采集方法中，所述的视觉信息生成模块包括颜色计算单元、法线计算单元、高光计算单元和透明计算单元，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：

(31)所述的颜色计算单元根据所述的顶部影像信息和全影像信息计算获得所述的表面视觉信息中的颜色信息；

(32)所述的法线计算单元根据所述的东影像信息、南影像信息、西影像信息、北影像信息和顶部影像信息计算获得所述的表面视觉信息中的法线信息；

(33)所述的高光计算单元根据所述的东影像信息、南影像信息、西影像信息北影像信息、顶部影像信息和全影像信息计算获得所述的表面视觉信息中的高光信息；

(34)所述的透明计算单元根据所述的底部影像信息计算获得所述的表面视觉信息中的透明信息。

该材料表面视觉信息数字化采集方法中，所述的视觉信息生成模块还包括封装单元，所述的步骤(3)还包括以下步骤：

(36)所述的封装单元将所述的颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息封装为一个表面视觉信息文件。

采用了该发明的材料表面视觉信息数字化采集系统及方法，其系统包括遮光拍摄箱、相机、多方位灯组、拍摄控制模块和视觉信息生成模块。则可通过本发明所述方法，将被摄物体置于所述的遮光拍摄箱内；利用拍摄控制模块控制所述的多方位灯组从多个不同方向及角度照射所述的被摄物体，并控制所述的相机拍摄在多个不同方向及角度光照下的被摄物体，获取多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息；进而由视觉信息生成模块根据所述的多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息生成该被摄物体的表面视觉信息，该表面视觉信息包括颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息。从而实现简单、准确、快速地一次性材料表面视觉信息采集，采集信息范围广，效率高，且本发明的材料表面视觉信息数字化采集系统及方法，其实现方法简便，应用成本相对低廉。

附图说明

图1为本发明的材料表面视觉信息数字化采集系统的结构示意图。

图2为本发明的材料表面视觉信息数字化采集系统中的遮光外壳和托架示意图。

图3为本发明的材料表面视觉信息数字化采集系统中的相机及偏光镜片组托架示意图。

图4为本发明的材料表面视觉信息数字化采集系统中的透台示意图。

图5为本发明的材料表面视觉信息数字化采集系统中的顶部灯组示意图。

图6为本发明的材料表面视觉信息数字化采集系统中的东南西北及底部灯组示意图。

图7为本发明的材料表面视觉信息数字化采集方法中的颜色信息计算流程示意图。

图8为本发明的材料表面视觉信息数字化采集方法中的法线信息计算流程示意图。

图9为本发明的材料表面视觉信息数字化采集方法中的高光信息计算流程示意图。

图10为本发明的材料表面视觉信息数字化采集方法中的透明信息计算流程示意图。

图11为本发明的材料表面视觉信息数字化采集方法中的文件封装流程示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。

请参阅图1所示，为本发明的材料表面视觉信息数字化采集系统的结构示意图。

在一种实施方式中，本发明的材料表面视觉信息数字化采集系统具有如下构成：

该系统，如图1至图6所示，包括遮光拍摄箱、相机B、多方位灯组、拍摄控制模块和视觉信息生成模块。其中，遮光拍摄箱用于放置被摄物体；相机B用于拍摄所述的被摄物体；多方位灯组置于所述的遮光箱内，用于从多个不同方向及角度照射所述的被摄物体；拍摄控制模块用以控制所述的多方位灯组，并控制所述的相机拍摄在多个不同方向及角度光照下的被摄物体，获取多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息；视觉信息生成模块用以根据所述的多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息生成该被摄物体的表面视觉信息，该表面视觉信息包括颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息。

利用该实施方式所述的系统实现的材料表面视觉信息数字化采集方法包括以下步骤：

(1)将被摄物体置于所述的遮光拍摄箱内；

(2)所述的拍摄控制模块控制所述的多方位灯组从多个不同方向及角度照射所述的被摄物体，并控制所述的相机拍摄在多个不同方向及角度光照下的被摄物体，获取多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息；

(3)所述的视觉信息生成模块根据所述的多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息生成该被摄物体的表面视觉信息，该表面视觉信息包括颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息。

在一种较优选的实施方式中，所述的遮光拍摄箱包括：遮光外壳A、托架K和透台I。托架K设置于所述的遮光外壳A内靠近底部的位置；透台I为半透明或透明，设置于所述的托架K上，用于放置所述的被摄物体。

在利用该较优选的实施方式所述的系统实现的材料表面视觉信息数字化采集方法中，所述的步骤(1)为：将所述的被摄物体放置于所述的透台上。

在另一种较优选的实施方式中，所述的相机B设置于所述的遮光外壳A内顶部的位置。

在又一种较优选的实施方式中，所述的多方位灯组包括：分别设置于所述透台上方四周的东灯组G(East)、南灯组H(South)、西灯组E(West)和北灯组F(North)；设置于所述的透台I下方的底部灯组J(Bottom)；以及设置于所述的透台I上方靠近所述遮光外壳A顶部的位置的顶部灯组D(Top)。

在利用该较优选的实施方式所述的系统实现的材料表面视觉信息数字化采集方法中，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：

(21)所述的拍摄控制模块控制所述的东灯组、南灯组、西灯组、北灯组、底部灯组和顶部灯组依次点亮，并控制相机拍摄获得与之对应的被摄物体的东影像信息、南影像信息、西影像信息、北影像信息、底部影像信息和顶部影像信息；

(22)所述的拍摄控制模块控制所述的东灯组、南灯组、西灯组、北灯组和顶部灯组同时点亮，并控制相机拍摄获得被摄物体的全影像信息。

在一种进一步优选的实施方式中，所述的相机B包括偏光镜片组C。

在另一种进一步优选的实施方式中，所述的视觉信息生成模块包括颜色计算单元、法线计算单元、高光计算单元和透明计算单元，分别用以根据所述的多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息生成该被摄物体的表面的颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息。

在利用该进一步优选的实施方式所述的系统实现的材料表面视觉信息数字化采集方法中，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：

(31)所述的颜色计算单元根据所述的顶部影像信息和全影像信息计算获得所述的表面视觉信息中的颜色信息；

(32)所述的法线计算单元根据所述的东影像信息、南影像信息、西影像信息、北影像信息和顶部影像信息计算获得所述的表面视觉信息中的法线信息；

(33)所述的高光计算单元根据所述的东影像信息、南影像信息、西影像信息、北影像信息、顶部影像信息和底部影像信息计算获得所述的表面视觉信息中的高光信息；

(34)所述的透明计算单元根据所述的底部影像信息计算获得所述的表面视觉信息中的透明信息。

在一种更进一步优选的实施方式中，所述的视觉信息生成模块还包括封装单元，用以将所述的颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息封装为一个表面视觉信息。

在利用该更进一步优选的实施方式所述的系统实现的材料表面视觉信息数字化采集方法中，所述的步骤(3)还包括以下步骤：

(36)所述的封装单元将所述的颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息封装为一个表面视觉信息文件。

在一种更优选的实施方式中，所述的视觉信息生成模块还包括校准单元，用以根据基准信息校准所述的颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息。

在利用该更优选的实施方式所述的系统实现的材料表面视觉信息数字化采集方法中，所述的视觉信息生成模块还包括校准单元，所述的步骤(3)还包括以下步骤：

(35)所述的校准单元根据基准信息校准所述的颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息。

在实际应用中，本发明大体可分为硬件部分和软件控制部分。硬件部分主要由照相机、高显色光源、偏振滤镜、半透明透台、密封箱体构成有简单机械装置。将待采集样本放置于半透明透台之上，高显色光源进行不同角度的照射，相机配合拍摄，采集不同光照条件下的图片，通过USB数据线回传给软件，偏振滤镜用于图像呈现校正。软件部分通过USB数据线与硬件相连，读取所有拍摄结果后，对每张图像进行色彩格式、数据类型转换，去除颜色及灯光的负面影响。逐一进行交叉对比分析，对比及运算结果最终单独或结合生成颜色、法线、高光、透明等贴图。最终以封装并储存在用户指定位置。

箱体内部采用高显色光源照明，显色指数应保持在80以上，照明光度稳定在640Lux，即8EV值，任意图像曝光均保持此曝光强度。

为保证采集结果符合工业要求及标准，必须对采集设备进行标准化校正。先将标准校正网格放置于半透明透台中央部分，以标准形式固定。运行校准程序，相机会捕捉当前标准网格图像。捕捉的网格图像会与预置的网格图像进行比较，得出相机畸变的准确参数。运用逆向补偿的原理，软件会自动修正畸变部分画面。保证后面所有捕获结果都会按照基本修正的参数进行修正后使用。

将标准色板放置于半透明透台中央部分，以标准形式固定。运行校准程序，相机会捕捉当前标准色板图像。捕捉的色板图像会与预置的色板图像进行比较，得出相机色彩及明度修正的准确参数。根据修正曲线，软件会自动修正色彩及明度。保证后面所有捕获结果都会按照基本修正的参数进行修正后使用。

将目标采集样本平整放置于半透明透台中央部分，以标准形式固定。运行软件采集功能，软件控制不同灯光组照射和相机进行拍摄。步骤如下：

(1)Top灯组亮起，相机进行拍摄，经过校正，储存为TopData。

(2)Top、North、West、South、East五组灯光同时亮起，相机进行拍摄，经过校正，储存为AllData。

(3)North灯组亮起，相机进行拍摄，经过校正，储存为NorthData。

(4)West灯组亮起，相机进行拍摄，经过校正，储存为WestData。

(5)South灯组亮起，相机进行拍摄，经过校正，储存为SouthData。

(6)East灯组亮起，相机进行拍摄，经过校正，储存为EastData。

(7)Bottom灯组亮起，相机进行拍摄，经过校正，储存为BottomData。

计算中使用的数据每图像分为R、G、B三个通道，所有数据表示为Top_RGB、All_RGB、North_RGB、Weast_RGB、South_RGB、East_RGB，每通道分量表示为Top_R、Top_G、Top_B、All_R、All_G、All_B、North_R、North_G、North_B、West_R、West_G、West_B、South_R、South_G、South_B、East_R、East_G、East_B。其余数据均以此形式表示。

颜色信息计算流程如图7所示，以TopData为基础，结合加权值α，AllData求得平均值。生成DiffuseData，公式如下：

Diffuse_RGB＝Top_RGB/α+All_RGB(1-α)；

法线信息计算流程如图8所示，将NorthData、WestData、SouthData、EastData、TopData五组数据转化为32位浮点色深、HSL色彩空间。NorthData、WestData、SouthData、EastData四组转化后的数据分别与TopData转化后数据相减。得到四组光照数据与TopData的差，取四组数据的负数最低值的平均值，将整个图像与取得的最低值的平均值相加。将结果数据乘以衰减系数进行补偿(衰减系数与实际使用光源具体参数有关)由最接近光源位置向远离光源方向参数逐渐递增。将WestData完成补偿后的灰度值作为数据A的R通道，将NorthData完成补偿后的灰度值作为数据A的G通道，使用纯白作为B通道。将数据A的输出色阶调整为1～127。将EastData完成补偿后的灰度值作为数据A的R通道，将SouthData完成补偿后的灰度值作为数据A的G通道，使用纯白作为B通道。将数据A的输出色阶调整为128～255。将数据A与数据B使用叠加方式进行融合，最终归一化。生成NormalData。

以North为例，转为32位浮点并取得明度值

North_L＝(max(North_R*1000,North_G*1000,North_B*1000)+min(North_R*1000,North_G

*1000,North_B*1000))/2

去除色彩影响,α为校正衰减值,β为法线归一化校正。

Normal1_RGB＝(((North_L-Top_K)*α)，((West_L-Top_L)*α),0)

Normal2_RGB＝(((South_L-Top_L)*α)，((East_L-Top_L)*α),0)

if(Normal1_RGB≤128000)

Normal_RGB＝(Normal1_RGB*Normal2_RGB)/128000

if(Normal1_RGB＞128000)

Normal_RGB＝(25000-(25000-Normal1_RGB)*(25000-Normal2_RGB)/128000)β

该算法通过对色彩信息的有效去除，以及对线性及环形衰减的校正，极大的提高了生成法线的准确性，有效剔除了环境、衰减等对光线信息的影响。结合高低两组灯位，最终得到细节丰富的法线信息。暂未发现同类型算法应用。

高光信息计算流程如图9所示，将NorthData、WestData、SouthData、EastData、TopData五组数据转化为32位浮点色深、HSL色彩空间。NorthData、WestData、SouthData、EastData四组转化后的数据分别与TopData转化后数据相减。得到四组光照数据与TopData的差，将四组数据相加，取得亮度和。将亮度和与TopData比较，减去基本亮度。与TopData对比后进行微调。生成SpecularData。

去除色彩影响，α为衰减修正，β为输出色阶修正。

Specular_RGB＝(((North_L-Top_L)*α)+((West_L-Top_L)*α)+((South_L-Top_L)*α)

+((West_L-Top_L)*α))-All_L

if(SpecularRGB≥0)

SpecularRGB＝SpecularRGB*β

if(SpecularRGB＜0)

SpecularRGB＝0

该算法通过对色彩信息的有效去除，以及对线性及环形衰减的校正，极大的提高了生成高光的准确性，有效剔除了环境、衰减等对光线信息的影响。结合高低两组灯位，以及偏光镜最终得到细节丰富的高光信息。

透明信息计算流程如图10所示，BottomData根据光源光照强度微调亮部及暗部曲线。生成AlphaData。α为色阶修正值。

Alpha_RGB＝Bottom_RGB*α

封装部分流程如图11所示，DiffuseData、NormalData、SpecularData、AlphaData四组数据进行封装，输出为单一文件。包含DiffuseData预览图，并可导入Maya、Max、C4D、DetalGen、Vred等软件。

上述方法突破了现有技术中使用软件转化取得法线、高光、透明等信息的方式。从数据源头保证了采集数据的正确性。并极大减少了人工参与，节约了人力成本。在密闭环境下，标准化采集环境，减少干扰及影响，更易于用于高标准应用。

采用了该发明的材料表面视觉信息数字化采集系统及方法，其系统包括遮光拍摄箱、相机、多方位灯组、拍摄控制模块和视觉信息生成模块。则可通过本发明所述方法，将被摄物体置于所述的遮光拍摄箱内；利用拍摄控制模块控制所述的多方位灯组从多个不同方向及角度照射所述的被摄物体，并控制所述的相机拍摄在多个不同方向及角度光照下的被摄物体，获取多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息；进而由视觉信息生成模块根据所述的多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息生成该被摄物体的表面视觉信息，该表面视觉信息包括颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息。从而实现简单、准确、快速地一次性材料表面视觉信息采集，采集信息范围广，效率高，且本发明的材料表面视觉信息数字化采集系统及方法，其实现方法简便，应用成本相对低廉。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (8)

1.一种材料表面视觉信息数字化采集系统，其特征在于，该系统包括，

遮光拍摄箱，用于放置被摄物体；

所述的遮光拍摄箱包括：

遮光外壳；

托架，设置于所述的遮光外壳内靠近底部的位置；

透台，为半透明或透明，设置于所述的托架上，用于放置所述的被摄物体；

相机设置于所述的遮光外壳内顶部的位置，所述的相机包括偏光镜片组；

相机，用于拍摄所述的被摄物体；

多方位灯组，置于所述遮光拍摄箱内，用于从多个不同方向及角度照射所述的被摄物体；

所述的多方位灯组包括：

东灯组、南灯组、西灯组和北灯组，分别设置于所述透台上方的四周；

底部灯组，设置于所述的透台下方；以及

顶部灯组，设置于所述的透台上方靠近所述遮光外壳顶部的位置；

拍摄控制模块，用以控制所述的多方位灯组，并控制所述的相机拍摄在多个不同方向及角度光照下的被摄物体，获取多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息；

视觉信息生成模块，用以根据所述的多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息生成该被摄物体的表面视觉信息，该表面视觉信息包括颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息。

2.根据权利要求1所述的材料表面视觉信息数字化采集系统，其特征在于，所述的视觉信息生成模块包括颜色计算单元、法线计算单元、高光计算单元和透明计算单元，分别用以根据所述的多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息生成该被摄物体的表面的颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息。

3.根据权利要求2所述的材料表面视觉信息数字化采集系统，其特征在于，所述的视觉信息生成模块还包括封装单元，用以将所述的颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息封装为一个表面视觉信息。

4.一种利用权利要求1所述系统实现的材料表面视觉信息数字化采集方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)将被摄物体置于所述的遮光拍摄箱内；

(2)所述的拍摄控制模块控制所述的多方位灯组从多个不同方向及角度照射所述的被摄物体，并控制所述的相机拍摄在多个不同方向及角度光照下的被摄物体，获取多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息；

(3)所述的视觉信息生成模块根据所述的多个与不同方向及角度光照相对应的被摄物体影像信息生成该被摄物体的表面视觉信息，该表面视觉信息包括颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息。

5.根据权利要求4所述的材料表面视觉信息数字化采集方法，其特征在于，所述的遮光拍摄箱包括遮光外壳、设置于所述的遮光外壳内靠近底部位置的托架，以及设置于所述的托架上的透台，该透台为半透明或透明，所述的步骤(1)为：

将所述的被摄物体放置于所述的透台上。

6.根据权利要求4所述的材料表面视觉信息数字化采集方法，其特征在于，所述的多方位灯组包括东灯组、南灯组、西灯组、北灯组、底部灯组和顶部灯组，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：

(21)所述的拍摄控制模块控制所述的东灯组、南灯组、西灯组、北灯组、底部灯组和顶部灯组依次点亮，并控制相机拍摄获得与之对应的被摄物体的东影像信息、南影像信息、西影像信息、北影像信息、底部影像信息和顶部影像信息；

(22)所述的拍摄控制模块控制所述的东灯组、南灯组、西灯组、北灯组和顶部灯组同时点亮，并控制相机拍摄获得被摄物体的全影像信息。

7.根据权利要求6所述的材料表面视觉信息数字化采集方法，其特征在于，所述的视觉信息生成模块包括颜色计算单元、法线计算单元、高光计算单元和透明计算单元，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：

(31)所述的颜色计算单元根据所述的顶部影像信息和全影像信息计算获得所述的表面视觉信息中的颜色信息；

(32)所述的法线计算单元根据所述的东影像信息、南影像信息、西影像信息、北影像信息和顶部影像信息计算获得所述的表面视觉信息中的法线信息；

(33)所述的高光计算单元根据所述的东影像信息、南影像信息、西影像信息、北影像信息、顶部影像信息和全影像信息计算获得所述的表面视觉信息中的高光信息；

(34)所述的透明计算单元根据所述的底部影像信息计算获得所述的表面视觉信息中的透明信息。

8.根据权利要求7所述的材料表面视觉信息数字化采集方法，其特征在于，所述的视觉信息生成模块还包括封装单元，所述的步骤(3)还包括以下步骤：

(36)所述的封装单元将所述的颜色信息、法线信息、高光信息和透明信息封装为一个表面视觉信息文件。