CN111050154B - 一种具有升降式旋转3d采集装置的移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明的提供了一种具有升降式旋转3D采集装置的移动终端，包括升降装置、旋转装置、图像采集装置；其中升降装置、旋转装置、图像采集装置依次连接；在非使用状态，升降装置、旋转装置、图像采集装置均能够部分或全部收纳于移动终端外壳中；在使用状态，图像采集装置的入光口暴露于移动终端外壳外。图像采集装置与移动终端数据连接。首次提出在移动终端中能够应用图像拼接原理进行3D采集的装置结构。首次提出在移动终端中使用相机在水平面自转的方式来扫描目标物，实现3D合成，避免使用过多轨道导致体积过大，同时避免自由移动带来的合成困难。

Description

一种具有升降式旋转3D采集装置的移动终端

技术领域

本发明涉及物体采集技术领域，特别涉及在移动终端中利用相机进行目标物三维采集技术领域。

背景技术

目前常见的3D采集方法包括结构光法、激光扫描法，但这些方法都需要设置光源及光束整形系统，成本较高，耗电量大，且占用空间较大。

而目前手机通常具有1-3个摄像头，从而实现一些特殊的拍摄效果，例如背景虚化等。但是目前还没有能够用于在手机上进行3D采集的摄像头系统。如果仅使用目前摄像头系统，由于拍摄角度有限，难以进行3D拼接，无法得到3D图像。如果要增加拍摄角度，提高拍摄图像的冗余度，需要设置多个摄像头。例如南加州大学的Digital Emily项目，采用球型支架，在支架上不同位置不同角度固定了上百个相机。这种常规的采用图像采集设备进行3D采集的系统难以用于手机等小体积的移动终端设备上。

现有也有使用旋转装置进行3D采集的设备，但通常都是具有载物台，放置好目标物，然后使得相机绕目标物转动进行采集的

同时，目前也有通过移动手机来直接利用手机上的摄像头拍摄目标物多个角度图像再进行3D拼接的。然而，这种移动要么需要将手机安装在额外轨道上，要么就是无轨道的自由移动。前者限制了使用场景，而后者导致采集质量下降。

目前也有手机上设置可以转动的摄像头，通常采用手动或电动方式驱动，但其目的是为了拍摄相应角度图片，而并不是为了实现扫描，也更无法合成3D模型。

在现有技术中，也曾提出使用包括旋转角度、目标物尺寸、物距的经验公式限定相机位置，从而兼顾合成速度和效果。然而在实际应用中发现：除非有精确量角装置，否则用户对角度并不敏感，难以准确确定角度；目标物尺寸难以准确确定，特别是某些应用场合目标物需要频繁更换，每次测量带来大量额外工作量，并且需要专业设备才能准确测量不规则目标物。测量的误差导致相机位置设定误差，从而会影响采集合成速度和效果；准确度和速度还需要进一步提高。因此，本领域急需能够应用于移动终端的小体积、高质量、低成本3D采集装置。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的配置有三维图像采集模组的移动终端。

本发明的一方面提供了一种具有升降式旋转3D采集装置的移动终端，包括升降装置、旋转装置、图像采集装置；

其中升降装置、旋转装置、图像采集装置依次连接；

在非使用状态，升降装置、旋转装置、图像采集装置均能够部分或全部收纳于移动终端外壳中；

在使用状态，图像采集装置的入光口暴露于移动终端外壳外；

图像采集装置与移动终端数据连接。

本发明的另一方面提供了一种具有隐藏式旋转3D采集装置的移动终端，包括旋转装置、图像采集装置；

其中旋转装置与图像采集装置连接，并且位于移动终端的外壳内；

图像采集装置对应的移动终端外壳的部分为透光材料构成；

图像采集装置与移动终端数据连接。

可选的，升降装置、旋转装置、图像采集装置相互可分离或不可分离设置。

可选的，升降装置、旋转装置、图像采集装置与移动终端外壳相互可分离或不可分离设置。

可选的，所述图像采集装置为可见光相机、红外相机或两者的组合。

可选的，可见光相机和红外相机相互独立转动。

可选的，所述数据连接方式为与Type-c接口、MicroUSB接口、USB接口、Lightning接口、wifi接口、蓝牙接口、蜂窝网络接口相配合的接口或图像采集装置通过数据接口在内部与移动终端连接。

可选的，所述图像采集装置在采集过程中采集的图像实时在移动终端屏幕上显示。

可选的，图像采集装置的感光元件在转动过程中位置满足：

其中L为在相邻两个采集位置时感光元件光心的直线距离；f为图像采集装置1的焦距；d为感光元件(CCD)的矩形长度或宽度；T为图像采集装置1感光元件沿着光轴到目标物表面的距离；δ为调整系数，δ<0.596。

可选的，δ<0.432，优选的，δ<0.113。

发明点及技术效果

1、首次提出在移动终端中能够应用图像拼接原理进行3D采集的装置结构。

2、首次提出在移动终端中使用相机在水平面自转的方式来扫描目标物，实现3D合成，避免使用过多轨道导致体积过大，同时避免自由移动带来的合成困难。

3、能够实现移动终端的外接，方便在现有手机上增加新的3D采集功能。采用外置连接方式，无需改造目前已有手机，通用性更强，成本更低。

4、整个设备可以移动，方便用户户外使用，方便用户随时进行3D采集和合成建模。

5、优化相机采集位置，提高合成速度和合成精度。且优化位置时，无需测量角度，无需测量目标尺寸，适用性更强。

6、图像采装置的旋转轴与图像采集装置的感光元件相互分离设置，这样能够实现在小空间内实现3D采集。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例1提供的移动终端的三维采集模组隐藏状态的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的移动终端的三维采集模组升起状态的结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的移动终端的三维采集模组另一种结构隐藏状态的示意图；

图4为本发明实施例1提供的移动终端的三维采集模组另一种结构升起状态的示意图；

图5为本发明实施例1提供的移动终端的三维采集模组另一种结构的放大示意图；

图6为本发明实施例1提供的移动终端的三维采集模组第三种结构的示意图；

图7为本发明实施例1提供的移动终端的三维采集模组第三种结构的放大示意图；

图8为本发明实施例2提供的移动终端的三维采集模组的示意图；

附图标记与各部件的对应关系如下：

1升降装置，2旋转装置，3图像采集装置。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例1

为解决上述技术问题，本发明的一实施例提供了一种用于移动终端的三维采集模组。如图1-图8所示，具体包括：数据接口、升降装置1、旋转装置2和图像采集装置3。

其中图像采集装置3设置在旋转装置2上，旋转装置2设置于升降装置1上，通过升降装置1伸缩，可以将旋转装置2、图像采集装置3全部/部分收纳于手机壳体中，或露出壳体。升降装置可以为滑轨、伸缩杆或其他类似物。升降装置1可以由升降驱动装置驱动进行自动升降，也可以用户手动通过推拉实现升降。

旋转装置2可带动图像采集装置3旋转，从而使得图像采集装置扫描一定的范围。扫描方向优选为水平方向，且上述旋转为自转，即旋转轴通过图像采集装置3。特别的旋转轴通过移动终端，旋转轴与移动终端纵向平行。在扫描的过程中，图像采集装置3连续拍摄图片或视频，也就是说旋转扫描和图像采集的过程是同步的，在图像采集的过程中图像采集装置3也在旋转。当然，也可以在旋转装置转动某个角度后停止，图像采集装置3再进行拍摄，拍摄完成后继续转动下一个角度，以此类推。

通常情况下，为以正对手机屏幕方向为0°，图像采集装置3旋转的角度为-60°～+60°。这样，用户在将摄像头对准自己时，图像采集装置3可以扫描用户整个面部。当然，有时用户使用手机扫描其他物体，因此上述扫描角度也可以扩大，例如-75°～+75°。图像采装置的旋转轴与图像采集装置的感光元件相互分离，这样才能保证采集的图像可以用来合成3D模型。

上述旋转装置2内可以内置旋转驱动装置，例如马达。但旋转装置2也可以不设置旋转驱动装置，而将其放置在升降装置1中，甚至在移动终端壳体内。旋转驱动装置通过连杆、齿轮、带或类似传动结构，驱动旋转装置2旋转。

虽然上述提到的升降结构1、旋转结构均是设置在移动终端中，但是它们与移动终端可以具有多种连接方式。例如，(1)升降装置1与移动终端固定连接，旋转装置2与升降装置可分离连接，即旋转装置2及其上的图像采集装置3可以采用后插入的方式连接至移动终端，特别是连接至升降装置1。(2)升降装置1、旋转装置2、图像采集装置3均与移动终端不可分离连接。(3)升降装置1、旋转装置2、图像采集装置3均与移动终端可分离连接。上述机械结构之间的连接可以通过卡槽、凸起、卡合、锁定等多种方式实现。

在一种实施例中整个模组为外置式，所述机械连接与电学连接通过同一结构实现。手机模组通过机械连接件/电学连接件与手机连接，并且使得手机模组与手机相对刚性连接，从而使得两者成为一体。例如上述描述的耳机插头插入移动终端的耳机插孔中，同时实现了机械连接和电学连接。既可以把模组与手机相互刚性固定起来，又可以相互之间传递信号。机械连接也可以利用额外的机械连接方式。例如在模组和手机之间设置额外的插头和插孔、凸起和卡槽等方式实现模组和手机之间的刚性固定连接。当然，也可以使用手机现有的插口，例如模组上具有耳机插头、microUSB插头、TepyC插头、Lightning插头，对应插入手机的相应上述插孔中，但这种插入仅用作机械连接，而不进行信号传递，信号由其他方式连接。通过这样的机械连接，模组与手机成为一体，用户手持手机固定不动时模组能够相对目标物固定，通过图像采集装置的移动来拍摄不同角度图片。此时数据接口可以为与Type-c接口、MicroUSB接口、USB接口、Lightning接口、wifi接口、蓝牙接口、蜂窝网络接口相配合的接口，从而通过有线或者无线方式与移动终端连接。

在另一种实施例中整个模组为内置式，此时数据接口可直接在内部与移动终端的处理器连接。也就是说上述结构与移动终端成为一体。

升降装置驱动旋转装置和图像采集装置上升，直到图像采集装置的入光口全部露出手机外壳。旋转装置开始从0°向左旋转至-β角，再向右旋转至β角，再旋转至0°。其中0°为手机屏幕垂直的方向。在旋转过程中，图像采集装置的光心间隔一定距离L进行采集，从而使得图像采集装置采集到的多张图像能够用于3D合成，并且兼顾合成精度和合成时间。具体L的设定方法以后续为准。也就是说或，图像采集装置并不是依靠手动移动的，而是根据采集目的进行精确转动的(转动条件、拍摄位置由上述L限定)，这样可以保证3D采集信息的准确。如果仅依靠客户手动移动或转动，会导致图像信息采集不均匀，不完备，甚至难以匹配拼接成3D图像。同时，也不是依靠移动或转动整个手机来实现图像采集，因为这种移动要么需要将手机安装在额外轨道上，要么就是无轨道的自由移动。前者限制了使用场景，而后者导致采集质量下降。

图像采集装置3将采集到的图像通过数据接口发送至移动终端处理器。移动终端中存储有3D合成算法，因此在移动终端的处理器中对上述多张图像进行3D合成，并最终将合成结果在屏幕上显示。也就是处理器，用以根据图像采集装置采集的多个图像，根据3D合成算法，合成目标物3D模型，得到目标物3D信息。用户可以根据需要显示3D点云图像、3D网格图像、3D渲染后的图像、以及具有纹理映射的3D模型。

但是，移动终端处理能力有限，过大的数据处理会带来较长时延，影响用户使用其它功能，并且会带来耗电量急剧升高。因此，移动终端的处理器在接收到上述多个图像后，通过移动终端的通讯接口将上述多张图片发送至云平台，在云平台中进行3D合成，并将和3D合成图像传送回移动终端中，或根据用户选择，从云平台上下载相应的3D合成图像或模型。

在一种实施例中图像采集装置3也可以进行俯仰转动，这样可以扩展图像采集装置的采集范围。当然，也可以通过升降装置1的升降实现垂直方向更大的采集范围。

为了方便图像采集装置3的平移或转动，升降装置1和旋转装置2可以包括磁浮装置，使得移动过程更加顺畅，提高用户体验。

图像采集装置3可以为可见光相机/摄像头模组，也可以为红外相机/摄像头模组。在夜间进行采集时，由于光线限制，可见光相机将无法完整采集图像。此时可以使用红外相机进行采集，并在后续处理时，将可见光相机和红外相机采集的图像相互匹配融合，实现3D信息采集。当然，也可以只依靠可见光相机或红外相机中的一种。

在具有红外相机的方案中，红外相机和可见光相机可以并排在旋转装置2之上。或者使用两个旋转装置2，分别驱动可见光相机和红外相机，使得两个相机扫描过程相互独立。

当然图像采集装置3也可以使用光谱感应范围更广的单相机，同时兼顾可见光相机和红外相机。

图像采集装置3的入光口附近具有光源，光源为LED灯珠，但也可以设置智能光源，例如可以根据需要选择不同的光源亮度、亮灭等。光源用来照亮目标物，防止目标物过暗影响采集效果和精度。但同时也要防止光源过亮，导致目标物纹理信息损失。光源也可以使用移动终端自带光源，以照亮待扫描部分为准。光源可以随图像采集装置一起转动，从而保证采集区域光照条件一致。在一种实施例中，也可以使用移动终端自带光源。或在使用自带光源时，通过软件控制自带光源的亮度。

为了提高用户体验，可以将图像采集装置3采集到的图像传输至移动终端的显示模块中进行显示，以方便用户观察自己采集过程。特别是对于采集模组对于目标物距离过远或者过近，都可以通过显示模块显示出来，并且可以通过语音模块进行提醒。可以理解，模组采集到的图像可以不在移动终端的显示模块中显示，但其与目标物距离过远或者过近的信息可以通过移动终端语音播报，以提示用户进行移动。模组与移动终端的语音或显示模块连接也通过模组的数据接口实现。

实施例2

引用实施例1的内容，除此外移动终端也可以不具有升降装置，或虽然具有升降装置，也可以在采集时并不需要升降装置一定要把图像采集装置升至移动终端外壳外。此时旋转装置2和图像采集装置3均位于移动终端的外壳中。旋转装置2依然可以驱动图像采集装置3转动，但此次图像采集装置3旋转区域对应的移动终端外壳应当为透光材料，例如为透明树脂材料。从而使得，图像采集装置3不暴露于外壳外依然可以扫描采集图像。当然，如果图像采集装置3为红外相机，那么该透光材料只需要透射红外光即可，无需透射可见光。也就是说，该透光材料能够透射的光线波长，与图像采集装置3采集的波长相匹配即可。

旋转位置优化

为了提高3D合成速度和效果，在旋转拍摄过程中，需要对拍摄位置进行优化。由于移动终端通常体积较小，因此对于图像采集装置3位置的优化应当以图像采集装置3的感光元件为准。也就是说，图像采集装置3的感光元件在转动过程中的位置应当满足：

根据大量实验，位置的间隔距离优选满足如下经验公式：

在进行3D采集时，感光元件相邻两个采集位置满足如下条件：

其中L为在相邻两个采集位置时感光元件光心的直线距离；f为图像采集装置1的焦距；d为感光元件(CCD)的矩形长度或宽度；T为图像采集装置1感光元件沿着光轴到目标物表面的距离；δ为调整系数，δ<0.596。

当上述两个位置是沿感光元件长度方向时，d取矩形长度；当上述两个位置是沿感光元件宽度方向时，d取矩形宽度。

在两个位置中的任何一个位置时，感光元件沿着光轴到目标物表面的距离作为T。除了这种方法外，在另一种情况下，L为A_n、A_n+1两个感光元件光心的直线距离，与A_n、A_n+1两个感光元件相邻的A_n-1、A_n+2两个感光元件和A_n、A_n+1两个感光元件各自感光元件沿着光轴到目标物表面的距离分别为T_n-1、T_n、T_n+1、T_n+2，T＝(T_n-1+T_n+T_n+1+T_n+2)/4。当然可以不只限于相邻4个位置，也可以用更多的位置进行平均值计算。

通常情况下，现有技术中均采用物体尺寸、视场角等参数作为推算手机摄像头模组位置的方式，并且两个位置关系也采用角度表达。由于角度在实际使用过程中并不好测量，因此在实际使用时较为不便。并且，物体尺寸会随着测量物体的变化而改变。例如，在进行一个成年人头部3D信息采集后，再进行儿童头部采集时，就需要重新测量头部尺寸，重新推算。上述不方便的测量以及多次重新测量都会带来测量的误差，从而导致手机摄像头模组位置推算错误。而本方案根据大量实验数据，给出了手机摄像头模组位置需要满足的经验条件，不仅避免测量难以准确测量的角度，而且不需要直接测量物体大小尺寸。经验条件中d、f均为手机摄像头模组固定参数，在出厂时，厂家即会给出相应参数，无需测量。而T仅为一个直线距离，用传统测量方法，例如直尺、激光测距仪均可以很便捷的测量得到。因此，本发明的经验公式使得准备过程变得方便快捷，同时也提高了手机摄像头模组位置的排布准确度，使得手机摄像头模组能够设置在优化的位置中，从而在同时兼顾了3D合成精度和速度，具体实验数据参见下述。

采用手机摄像头模组，利用本发明装置，进行实验，得到了如下实验结果。

序号	δ值	合成时间	合成区域面积
				1	0.7033	1.2min	/
2	0.5960	1.6min	65％
				3	0.4316	1.7min	90％
4	0.1131	1.9min	100％

从上述实验结果及大量实验经验可以得出，δ的值应当满足δ<0.596596，此时已经能够合成部分3D模型，虽然有一部分无法自动合成，但是在要求不高的情况下也是可以接受的，并且可以通过手动或者更换算法的方式弥补无法合成的部分。特别是δ的值满足δ<0.432时，能够最佳地兼顾合成效果和合成时间的平衡；为了获得更好的合成效果可以选择δ<0.113，此时合成时间会上升，但合成质量更好。而当δ为0.7033时，已经无法合成。但这里应当注意，以上范围仅仅是最佳实施例，并不构成对保护范围的限定。

并且从上述实验可以看出，对于相机拍照位置的确定，只需要获取手机摄像头模组参数(焦距f、CCD尺寸)、CCD与物体表面的距离T即可根据上述公式得到，这使得在进行设备设计和调试时变得容易。由于手机摄像头模组参数(焦距f、CCD尺寸)在手机摄像头模组购买时就已经确定，并且是产品说明中就会标示的，很容易获得。因此根据上述公式很容易就能够计算得到相机位置，而不需要再进行繁琐的视场角测量和物体尺寸测量。同理，在采集不同物体时，由于物体大小不同，对于物体尺寸的测量也较为繁琐。而使用本发明的方法，无需进行物体尺寸测量，能够更为便捷地确定手机摄像头模组位置。并且使用本发明确定的手机摄像头位置，能够兼顾合成时间和合成效果。因此，上述经验条件是本发明的发明点之一。

以上数据仅为验证该公式条件所做实验得到的，并不对发明构成限定。即使没有这些数据，也不影响该公式的客观性。本领域技术人员可以根据需要调整设备参数和步骤细节进行实验，得到其他数据也是符合该公式条件的。

本发明所述的转动运动，为在采集过程中前一位置采集平面和后一位置采集平面发生交叉而不是平行，或前一位置图像采集装置光轴和后一位置图像采集位置光轴发生交叉而不是平行。也就是说，图像采集装置的采集区域环绕或部分环绕目标物运动，均可以认为是两者相对转动。虽然本发明实施例中列举更多的为有轨道的转动运动，但是可以理解，只要图像采集设备的采集区域和目标物之间发生非平行的运动，均是转动范畴，均可以使用本发明的限定条件。本发明保护范围并不限定于实施例中的有轨道转动。

本发明所述的相邻采集位置是指，在图像采集装置相对目标物移动时，移动轨迹上的发生采集动作的两个相邻位置。这通常对于图像采集装置运动容易理解。但对于目标物发生移动导致两者相对移动时，此时应当根据运动的相对性，将目标物的运动转化为目标物不动，而图像采集装置运动。此时再衡量图像采集装置在转化后的移动轨迹中发生采集动作的两个相邻位置。

上述目标物体、目标物、及物体皆表示预获取三维信息的对象。可以为一实体物体，也可以为多个物体组成物。例如可以为车辆、大型雕塑等。所述目标物的三维信息包括三维图像、三维点云、三维网格、局部三维特征、三维尺寸及一切带有目标物三维特征的参数。本发明里所谓的三维是指具有XYZ三个方向信息，特别是具有深度信息，与只有二维平面信息具有本质区别。也与一些称为三维、全景、全息、三维，但实际上只包括二维信息，特别是不包括深度信息的定义有本质区别。

本发明所说的采集区域是指图像采集装置(例如相机)能够拍摄的范围。本发明中的图像采集装置可以为CCD、CMOS、相机、摄像机、工业相机、监视器、摄像头、手机、平板、笔记本、移动终端、可穿戴设备、智能眼镜、智能手表、智能手环以及带有图像采集功能所有设备。

以上实施例获得的目标物多个区域的3D信息可以用于进行比对，例如用于身份的识别。首先利用本发明的方案获取人体面部和虹膜的3D信息，并将其存储在服务器中，作为标准数据。当使用时，例如需要进行身份认证进行支付、开门等操作时，可以用3D获取装置再次采集并获取人体面部和虹膜的3D信息，将其与标准数据进行比对，比对成功则允许进行下一步动作。可以理解，这种比对也可以用于古董、艺术品等固定财产的鉴别，即先获取古董、艺术品多个区域的3D信息作为标准数据，在需要鉴定时，再次获取多个区域的3D信息，并与标准数据进行比对，鉴别真伪。以上实施例获得的目标物多个区域的三维信息可以用于为该目标物设计、生产、制造配套物。例如，获得人体口腔、牙齿三维数据，可以为人体设计、制造更为合适的假牙。以上实施例获得的目标物的三维信息也可以用于对该目标物的几何尺寸、外形轮廓进行测量。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的基于本发明装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (16)

1.一种具有升降式旋转3D采集装置的移动终端，其特征在于：包括升降装置、旋转装置、图像采集装置；

其中升降装置、旋转装置、图像采集装置依次连接；

在非使用状态，升降装置、旋转装置、图像采集装置均能够部分或全部收纳于移动终端外壳中；

在使用状态，图像采集装置的入光口暴露于移动终端外壳外；

图像采集装置与移动终端数据连接；

图像采集装置的旋转轴与图像采集装置的感光元件相互分离；

在图像采集的过程中图像采集装置也在旋转；或，在旋转装置转动某个角度后停止，图像采集装置再进行拍摄，拍摄完成后继续转动下一个角度，以此类推；

图像采集装置的感光元件在转动过程中位置满足：

其中L为在相邻两个采集位置时感光元件光心的直线距离；f为图像采集装置的焦距；d为感光元件的矩形长度或宽度；T为图像采集装置感光元件沿着光轴到目标物表面的距离；δ为调整系数，δ<0.596。

2.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于：升降装置、旋转装置、图像采集装置相互可分离或不可分离设置。

3.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于：升降装置、旋转装置、图像采集装置与移动终端外壳相互可分离或不可分离设置。

4.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于：所述图像采集装置为可见光相机、红外相机或两者的组合。

5.如权利要求4所述的移动终端，其特征在于：可见光相机和红外相机相互独立转动。

6.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于：所述数据连接方式为与Type-c接口、MicroUSB接口、USB接口、Lightning接口、wifi接口、蓝牙接口、蜂窝网络接口相配合的接口或图像采集装置通过数据接口在内部与移动终端连接。

7.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于：所述图像采集装置在采集过程中采集的图像实时在移动终端屏幕上显示。

8.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于：δ<0.432。

9.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于：δ<0.113。

10.一种具有隐藏式旋转3D采集装置的移动终端，其特征在于：包括旋转装置、图像采集装置；

其中旋转装置与图像采集装置连接，并且位于移动终端的外壳内；

图像采集装置对应的移动终端外壳的部分为透光材料构成；

图像采集装置与移动终端数据连接；

图像采集装置的旋转轴与图像采集装置的感光元件相互分离；

在图像采集的过程中图像采集装置也在旋转；或，在旋转装置转动某个角度后停止，图像采集装置再进行拍摄，拍摄完成后继续转动下一个角度，以此类推；

图像采集装置的感光元件在转动过程中位置满足：

其中L为在相邻两个采集位置时感光元件光心的直线距离；f为图像采集装置的焦距；d为感光元件的矩形长度或宽度；T为图像采集装置感光元件沿着光轴到目标物表面的距离；δ为调整系数，δ<0.596。

11.如权利要求10所述的移动终端，其特征在于：所述图像采集装置为可见光相机、红外相机或两者的组合。

12.如权利要求11所述的移动终端，其特征在于：可见光相机和红外相机相互独立转动。

13.如权利要求10所述的移动终端，其特征在于：所述数据连接方式为与Type-c接口、MicroUSB接口、USB接口、Lightning接口、wifi接口、蓝牙接口、蜂窝网络接口相配合的接口或图像采集装置通过数据接口在内部与移动终端连接。

14.如权利要求10所述的移动终端，其特征在于：所述图像采集装置在采集过程中采集的图像实时在移动终端屏幕上显示。

15.如权利要求10所述的移动终端，其特征在于：δ<0.432。

16.如权利要求10所述的移动终端，其特征在于：δ<0.113。

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