CN108322728A - 具有扫描功能的电脑及模型生成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有扫描功能的电脑及模型生成方法，所述电脑包括一处理器、一3D镜头以及一镜头支撑装置，所述镜头支撑装置包括一圆形滑轨以及一用于在所述圆形滑轨上滑动的支撑架；所述支撑架用于支撑固定所述3D镜头；所述3D镜头用于在所述支撑架上从不同拍摄位置拍摄圆形滑轨中的一目标物体以获取若干3D影像，3D影像与所述拍摄位置一一对应；对于任意两个相邻拍摄位置分别对应的3D影像，处理器用于识别两个所述3D影像上的特征点，将两个所述3D影像通过相同特征点重合的方式缝合。本发明的具有扫描功能的电脑及模型生成方法不仅能够获取3D模型，并且方便快捷。而且能够使图像更加清晰，实现设备简单便宜。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有扫描功能的电脑及模型生成方法。
背景技术
3D摄像机，利用的是3D镜头制造的摄像机，通常具有两个摄像镜头以上，间距与人眼间距相近，能够拍摄出类似人眼所见的针对同一场景的不同图像。全息3D具有圆盘5镜头以上，通过圆点光栅成像或蔆形光栅全息成像可全方位观看同一图像，可如亲临其境。
第一台3D摄像机迄今3D革命全部围绕好莱坞重磅大片和重大体育赛事展开。随着3D摄像机的问世，这项技术距离家庭用户又近了一步。在这款摄像机推出以后，我们今后就可以用3D镜头捕捉人生每一个难忘瞬间，比如孩子迈出的第一步，大学毕业庆典等。
3D摄像机通常有两个以上镜头。3D摄像机本身的功能就像人脑一样，可以将两个镜头图像融合在一起，变成一个3D图像。这些图像可以在3D电视上播放，观众佩戴所谓的主动式快门眼镜即可观看，也可通过裸眼3D显示设备直接观看。3D快门式眼镜能够以每秒60次的速度令左右眼镜的镜片快速交错开关。这意味着每只眼睛看到的是同一场景的稍显不同的画面，所以大脑会由此以为其是在欣赏以3D呈现的单张照片。
现有的3D摄像机价格昂贵，经常会出现失真现象，影像不够清晰。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中3D摄像机价格昂贵，经常会出现失真现象，影像不够清晰的缺陷，提供一种能够获取3D模型，并且方便快捷。而且能够使图像更加清晰，实现设备简单便宜的具有扫描功能的电脑及模型生成方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种具有扫描功能的电脑，其特点在于，所述电脑包括一处理器、一3D镜头以及一镜头支撑装置，
所述镜头支撑装置包括一圆形滑轨以及一用于在所述圆形滑轨上滑动的支撑架；
所述支撑架用于支撑固定所述3D镜头；
所述3D镜头用于在所述支撑架上从不同拍摄位置拍摄圆形滑轨中的一目标物体以获取若干3D影像，3D影像与所述拍摄位置一一对应；
对于任意两个相邻拍摄位置分别对应的3D影像，所述处理器用于识别两个所述3D影像上的特征点，将两个所述3D影像通过相同特征点重合的方式缝合。
较佳地，所述处理器与所述3D镜头连接，所述电脑获取目标物体的3D影像时，所述处理器用于以预设规则依次激活3D镜头的快门以获取所述不同拍摄位置的3D影像。
较佳地，所述支撑架内设有一陀螺仪，所述预设规则为：通过所述陀螺仪获取所述支撑架的转动角度且所述3D镜头用于在转动角度达到预设角度时被处理器激活快门。
较佳地，对于一目标3D影像，所述处理器用于在目标3D影像中选取一特征点，并获取所述特征点到圆形滑轨的轴线的距离及目标夹角，其中所述目标夹角为特征点到轴线投影点的连线与3D镜头和所述轴线所在平面的夹角，所述轴线为通过所述圆形滑轨中心且垂直于圆形滑轨所在平面的直线；
所述处理器还用于在所述目标3D影像的下一幅3D影像中通过所述支撑架的转动角度、特征点到所述轴线的距离及所述目标夹角确定下一幅3D影像中特征点的位置，将所述目标3D影像和目标3D影像的下一幅3D影像以所述特征点重合的方式缝合。
较佳地，每一3D影像均包括像素层及结构层，对于任意两个相邻拍摄位置分别对应的3D影像，所述处理器用于在两个所述3D影像的结构层上识别至少3个峰值点；
所述处理器还用于将两个所述3D影像的结构层通过相同峰值点重合的方式缝合，所述峰值点包括凸点和凹点，两个所述3D影像的峰值点重合的数量至少为3个，并在缝合后的3D影像上贴附两个所述3D影像的像素层。
本发明还提供一种模型生成方法，其特点在于，用于一具有扫描功能的电脑，所述电脑包括一处理器、一3D镜头以及一镜头支撑装置，所述镜头支撑装置包括一圆形滑轨以及一用于在所述圆形滑轨上滑动的支撑架，所述支撑架用于支撑固定所述3D镜头，所述模型生成方法包括：
所述3D镜头在所述支撑架上从不同拍摄位置拍摄圆形滑轨中的一目标物体以获取若干3D影像，3D影像与所述拍摄位置一一对应；
对于任意两个相邻拍摄位置分别对应的3D影像，所述处理器识别两个所述3D影像上的特征点，将两个所述3D影像通过相同特征点重合的方式缝合以生成3D模型。
较佳地，所述处理器与所述3D镜头连接，所述模型生成方法包括：所述处理器以预设规则依次激活3D镜头的快门以获取所述不同拍摄位置的3D影像。
较佳地，所述支撑架内设有一陀螺仪，所述预设规则为：通过所述陀螺仪获取所述支撑架的转动角度且所述3D镜头在转动角度达到预设角度时被处理器激活快门。
较佳地，所述模型生成方法包括：
对于一目标3D影像，所述处理器在目标3D影像中选取一特征点，并获取所述特征点到圆形滑轨的轴线的距离及目标夹角，其中所述目标夹角为特征点到轴线投影点的连线与3D镜头和所述轴线所在平面的夹角，所述轴线为通过所述圆形滑轨中心且垂直于圆形滑轨所在平面的直线；
所述处理器在所述目标3D影像的下一幅3D影像中通过所述支撑架的转动角度、特征点到所述轴线的距离及所述目标夹角确定下一幅3D影像中特征点的位置，将所述目标3D影像和目标3D影像的下一幅3D影像以所述特征点重合的方式缝合。
较佳地，每一3D影像均包括像素层及结构层，所述模型生成方法包括：
对于任意两个相邻拍摄位置分别对应的3D影像，所述处理器在两个所述3D影像的结构层上识别至少3个峰值点；
所述处理器将两个所述3D影像的结构层通过相同峰值点重合的方式缝合，所述峰值点包括凸点和凹点，两个所述3D影像的峰值点重合的数量至少为3个，并在缝合后的3D影像上贴附两个所述3D影像的像素层。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：本发明的具有扫描功能的电脑及模型生成方法不仅能够获取3D模型，并且方便快捷。而且能够使图像更加清晰，实现设备简单便宜。
附图说明
图1为本发明实施例1的镜头支撑装置的结构示意图。
图2为本发明实施例1的模型生成方法的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
参见图1，本实施例提供一种具有扫描功能的电脑，所述扫描功能为扫描物体、人像后建立3D模型的功能。
所述电脑一处理器、一3D镜头21以及一镜头支撑装置。
所述3D镜头包括一红外光束发射器、一红外线接收器以及一摄像头，所述红外光束发射器及红外线接收器用于生成3D影像的结构层，所述摄像头用于生成3D影像像素层。
所述镜头支撑装置11包括一圆形滑轨12以及一用于在所述圆形滑轨上滑动的支撑架13。所述支撑架的高度可调节。
所述支撑架用于支撑固定所述3D镜头。
所述3D镜头用于在所述支撑架上从不同拍摄位置拍摄圆形滑轨中的一目标物体以获取若干3D影像，3D影像与所述拍摄位置一一对应。
对于任意两个相邻拍摄位置分别对应的3D影像，所述处理器用于识别两个所述3D影像上的特征点，将两个所述3D影像通过相同特征点重合的方式缝合。
所述处理器与所述3D镜头连接，所述电脑获取目标物体的3D影像时，所述处理器用于以预设规则依次激活3D镜头的快门以获取所述不同拍摄位置的3D影像。所述预设规则可以为每个一小段时间就激活所述快门一次，或检测支撑架在所述圆形滑轨上移动一定距离后激活所述快门一次。
具体地，本实施例提供一种预设规则，所述支撑架内设有一陀螺仪，所述预设规则为：通过所述陀螺仪获取所述支撑架的转动角度且所述3D镜头用于在转动角度达到预设角度时被处理器激活快门。
通过家用电脑及一个3D镜头就能够扫描一个物体的3D模型，通过在不同的位置拍摄物体的3D影像，将3D影像一点点拼接就能够构成所述3D模型。
特征点的识别可以先从一幅影像中选取若干特征点，然后在另一幅影像中识别所述若干特征点，将特征点对应的像素点重合然后缝合两个3D影像。
参见图2，利用上述具有扫描功能的电脑，本实施例还提供一种模型生成方法，用于生成3D模型，包括：
步骤100、所述3D镜头在所述支撑架上从不同拍摄位置拍摄圆形滑轨中的一目标物体以获取若干3D影像，3D影像与所述拍摄位置一一对应。
步骤101、对于任意两个相邻拍摄位置分别对应的3D影像，所述处理器识别两个所述3D影像上的特征点，将两个所述3D影像通过相同特征点重合的方式缝合以生成3D模型。
步骤100中，所述处理器以预设规则依次激活3D镜头的快门以获取所述不同拍摄位置的3D影像。
所述预设规则为：通过所述陀螺仪获取所述支撑架的转动角度且所述3D镜头在转动角度达到预设角度时被处理器激活快门。
本实施例中预设角度为30度，所述支撑件每转动30度时，所述快门被激活进行拍照。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：
本实施例的电脑还能够实现一种具体的影像缝合功能：
对于一目标3D影像，所述处理器用于在目标3D影像中选取一特征点，并获取所述特征点到圆形滑轨的轴线的距离及目标夹角，其中所述目标夹角为特征点到轴线投影点的连线与3D镜头和所述轴线所在平面的夹角，所述轴线为通过所述圆形滑轨中心且垂直于圆形滑轨所在平面的直线；
所述处理器还用于在所述目标3D影像的下一幅3D影像中通过所述支撑架的转动角度、特征点到所述轴线的距离及所述目标夹角确定下一幅3D影像中特征点的位置，将所述目标3D影像和目标3D影像的下一幅3D影像以所述特征点重合的方式缝合。
在同一水平面上，通过3D镜头能够获取景深的特点，可以获取特征点到3D镜头的距离、3D镜头到所述轴线的距离以及特征点与镜头的连线到所述3D镜头与所述轴线的已知夹角，能够获取以镜头、特征点及轴线点的三角形的数据。
通过三角形的数据、支撑架(3D镜头)转动的角度以及特征点到轴线距离不变的特性，获取所述目标夹角、转动后特征点到镜头的距离，从而能够计算出转动后特征点的位置，标注所述位置就能够将所述目标3D影像和目标3D影像的下一幅3D影像在所述特征点处缝合。
进一步地，为了简化计算，目标3D影像中特征点选取为所述镜头与所述轴线连线上的像素点，这样所述三角形的一个角为0更方便计算。也方便计算特征点到所述轴线的距离。
利用本实施例的电脑，本实施例的模型生成方法中的缝合方式具体包括：
对于一目标3D影像，所述处理器在目标3D影像中选取一特征点，并获取所述特征点到圆形滑轨的轴线的距离及目标夹角，其中所述目标夹角为特征点到轴线投影点的连线与3D镜头和所述轴线所在平面的夹角，所述轴线为通过所述圆形滑轨中心且垂直于圆形滑轨所在平面的直线；
所述处理器在所述目标3D影像的下一幅3D影像中通过所述支撑架的转动角度、特征点到所述轴线的距离及所述目标夹角确定下一幅3D影像中特征点的位置，将所述目标3D影像和目标3D影像的下一幅3D影像以所述特征点重合的方式缝合。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：
每一3D影像均包括像素层及结构层，对于任意两个相邻拍摄位置分别对应的3D影像，所述处理器用于在两个所述3D影像的结构层上识别至少3个峰值点；
所述处理器还用于将两个所述3D影像的结构层通过相同峰值点重合的方式缝合，所述峰值点包括凸点和凹点，两个所述3D影像的峰值点重合的数量至少为3个，并在缝合后的3D影像上贴附两个所述3D影像的像素层。
利用本实施例的电脑，本实施例的模型生成方法中的缝合方式具体包括：
在两个所述3D影像的结构层上识别至少3个峰值点；
将两个所述3D影像的结构层通过相同峰值点重合的方式缝合，所述峰值点包括凸点和凹点，两个所述3D影像的峰值点重合的数量至少为3个；
在缝合后的3D影像上贴附两个所述3D影像的像素层。
通过结构层进行影像缝合更方便识别峰值点。能够显著提高运行速度，提高用户体验。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有扫描功能的电脑，其特征在于，所述电脑包括一处理器、一3D镜头以及一镜头支撑装置，
所述镜头支撑装置包括一圆形滑轨以及一用于在所述圆形滑轨上滑动的支撑架；
所述支撑架用于支撑固定所述3D镜头；
所述3D镜头用于在所述支撑架上从不同拍摄位置拍摄圆形滑轨中的一目标物体以获取若干3D影像，3D影像与所述拍摄位置一一对应；
对于任意两个相邻拍摄位置分别对应的3D影像，所述处理器用于识别两个所述3D影像上的特征点，将两个所述3D影像通过相同特征点重合的方式缝合。
2.如权利要求1所述的电脑，其特征在于，所述处理器与所述3D镜头连接，所述电脑获取目标物体的3D影像时，所述处理器用于以预设规则依次激活3D镜头的快门以获取所述不同拍摄位置的3D影像。
3.如权利要求2所述的电脑，其特征在于，所述支撑架内设有一陀螺仪，所述预设规则为：通过所述陀螺仪获取所述支撑架的转动角度且所述3D镜头用于在转动角度达到预设角度时被处理器激活快门。
4.如权利要求3所述的电脑，其特征在于，
对于一目标3D影像，所述处理器用于在目标3D影像中选取一特征点，并获取所述特征点到圆形滑轨的轴线的距离及目标夹角，其中所述目标夹角为特征点到轴线投影点的连线与3D镜头和所述轴线所在平面的夹角，所述轴线为通过所述圆形滑轨中心且垂直于圆形滑轨所在平面的直线；
所述处理器还用于在所述目标3D影像的下一幅3D影像中通过所述支撑架的转动角度、特征点到所述轴线的距离及所述目标夹角确定下一幅3D影像中特征点的位置，将所述目标3D影像和目标3D影像的下一幅3D影像以所述特征点重合的方式缝合。
5.如权利要求1所述的电脑，其特征在于，每一3D影像均包括像素层及结构层，对于任意两个相邻拍摄位置分别对应的3D影像，所述处理器用于在两个所述3D影像的结构层上识别至少3个峰值点；
所述处理器还用于将两个所述3D影像的结构层通过相同峰值点重合的方式缝合，所述峰值点包括凸点和凹点，两个所述3D影像的峰值点重合的数量至少为3个，并在缝合后的3D影像上贴附两个所述3D影像的像素层。
6.一种模型生成方法，其特征在于，用于一具有扫描功能的电脑，所述电脑包括一处理器、一3D镜头以及一镜头支撑装置，所述镜头支撑装置包括一圆形滑轨以及一用于在所述圆形滑轨上滑动的支撑架，所述支撑架用于支撑固定所述3D镜头，所述模型生成方法包括：
所述3D镜头在所述支撑架上从不同拍摄位置拍摄圆形滑轨中的一目标物体以获取若干3D影像，3D影像与所述拍摄位置一一对应；
对于任意两个相邻拍摄位置分别对应的3D影像，所述处理器识别两个所述3D影像上的特征点，将两个所述3D影像通过相同特征点重合的方式缝合以生成3D模型。
7.如权利要求6所述的模型生成方法，其特征在于，所述处理器与所述3D镜头连接，所述模型生成方法包括：所述处理器以预设规则依次激活3D镜头的快门以获取所述不同拍摄位置的3D影像。
8.如权利要求7所述的模型生成方法，其特征在于，所述支撑架内设有一陀螺仪，所述预设规则为：通过所述陀螺仪获取所述支撑架的转动角度且所述3D镜头在转动角度达到预设角度时被处理器激活快门。
9.如权利要求8所述的模型生成方法，其特征在于，所述模型生成方法包括：
对于一目标3D影像，所述处理器在目标3D影像中选取一特征点，并获取所述特征点到圆形滑轨的轴线的距离及目标夹角，其中所述目标夹角为特征点到轴线投影点的连线与3D镜头和所述轴线所在平面的夹角，所述轴线为通过所述圆形滑轨中心且垂直于圆形滑轨所在平面的直线；
所述处理器在所述目标3D影像的下一幅3D影像中通过所述支撑架的转动角度、特征点到所述轴线的距离及所述目标夹角确定下一幅3D影像中特征点的位置，将所述目标3D影像和目标3D影像的下一幅3D影像以所述特征点重合的方式缝合。
10.如权利要求6所述的模型生成方法，其特征在于，每一3D影像均包括像素层及结构层，所述模型生成方法包括：
对于任意两个相邻拍摄位置分别对应的3D影像，所述处理器在两个所述3D影像的结构层上识别至少3个峰值点；
所述处理器将两个所述3D影像的结构层通过相同峰值点重合的方式缝合，所述峰值点包括凸点和凹点，两个所述3D影像的峰值点重合的数量至少为3个，并在缝合后的3D影像上贴附两个所述3D影像的像素层。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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