CN113079320A - 一种基于全身镜的分段式多功能摄像方法 - Google Patents

一种基于全身镜的分段式多功能摄像方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于全身镜的分段式多功能摄像方法。本发明包括以下步骤：1通过点击触摸屏或语音交互启动，激活分段式人体摄像装置；2确认所需的拍照模式以及所需的俯仰角；3获得人体身高、人体与分段式人体摄像装置的距离和获取人体明暗程度；4主控制器给副控制器发送每个传动模块上的传动摄像头需要到达的位置，传动摄像头到达指定位置后，传动摄像头进行拍摄并发送给主控制器；5对人体进行补光和调节微型云台的俯仰角；6主控制器控制传动摄像头进行拍照后输出到触摸屏上，并初始化，拍照结束。本发明能基于人脸对齐针对不同身高和拍摄站位的拍摄对象移动多轴摄像组件并调整补光方向进行最优化拍摄。本发明适用于商场个性化自拍等场合。

Description

一种基于全身镜的分段式多功能摄像方法
技术领域
本发明涉及了一种镜面摄像方法，尤其是涉及一种基于全身镜的分段式多功能摄像方法。
背景技术
现实生活中，越来越多的场合需要实现照镜子过程中记录人脸和体态细节，例如女性化妆时对眉毛或眼睑等特定部位进行铺粉、对鞋子等低位物体进行特写拍照、中医面诊诊断时对眼睛或舌苔等进行观察、通过体态识别人体姿势健康程度或进行动作捕捉。
为实现人脸细节观测，化妆镜是一类常用的工具。化妆镜通常为中间一面镜子，镜子四周一圈灯光，且灯光向镜子中心聚焦以照亮整个脸庞。但是，化妆镜的灯光只能实现整体式亮度调节，无法实现人脸特定区域的局部亮度调节，而且使用者为了看清楚特定面部细节，只能演员自身往镜子前面凑并调整合适角度，然后才能看清楚。同时，化妆镜也不具备摄像、图像保存等功能，因此使用场合具有一定的局限性。
用智能手机可以方便地实现自拍，但是对人脸局部细节进行清晰地自拍仍然存在较大的困难，这是因为手机镜头的通常只有广角焦段，为拍清楚某个人脸细节(如左边眉毛)需要将手机镜头凑近，而此时拍照者往往因为角度问题无法看到手机屏幕上的图像；且智能手机的前置摄像头与屏幕监视器有一定距离，会造成眼神正对摄像头时只能用余光看监视画面，眼睛正对监视画面时拍出来的画面眼神有漂移。同时，智能手机的闪光功能也往往不够强大，白天和黑夜、室内和室外的拍照效果往往差异较大。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种基于全身镜的分段式多功能摄像方法。本发明能在拍照时通过显示屏和语音交互方式选定相应的拍摄方案，通过相应方法控制镜面背后的可移动镜头，以获取人体或者局部身体部位的图像。同时能在拍照或录像时通过图像处理方法完成对拍摄主体的补光，实现对细节部位的均衡照度高清摄像。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一、一种基于全身镜的分段式多功能摄像方法
方法包括以下步骤：
S1：通过点击触摸屏或语音交互启动，激活分段式人体摄像装置；
S2：根据不同的拍照需求，点击触摸屏或者语音交互的方式确认所需的拍照模式以及所需的俯仰角；
S3：主控制器控制双目摄像头对人体进行拍摄，获得初步人体图像，主控制器对初步人体图像进行图像分析，获得人体身高、人体与分段式人体摄像装置的距离，主控制器控制光敏传感器进行周围环境亮度的检测获取人体明暗程度；
S4：根据所需的拍照模式、人体身高和人体与分段式人体摄像装置的距离，主控制器给副控制器发送每个传动模块上的传动摄像头需要到达的位置，副控制器控制每个齿轮电机和丝杆电机，使传动摄像头到达指定位置，传动摄像头到达指定位置后，传动摄像头进行拍摄并发送给主控制器；
S5：根据所需的拍照模式和人体明暗程度，主控制器控制补光模块对人体进行补光；根据所需的俯仰角，主控制器调节微型云台的俯仰角；
S6：主控制器控制传动摄像头进行拍照，获得补光人体图像，主控制器对补光人体图像进行处理后输出到触摸屏上，主控制器向副控制器发送初始化指令，副控制器初始化每个齿轮电机和丝杆电机，使得每个传动摄像头回到初始位置，拍照结束。
所述步骤S4具体为：
S41：主控制器根据所需的拍照模式、人体身高和人体与分段式人体摄像装置的距离给副控制器发送调整首次纵向位置的指令，副控制器接收指令分别控制每个传动模块的丝杆电机转动，使得各自传动模块上的传动摄像头到指定的首次纵向位置；
S42：主控制器根据所需的拍照模式，使用调用的传动摄像头对人体进行拍照，主控制器对拍得的预拍摄人体图像进行分析，获取预拍摄人体图像中的人像特征点信息，并且将获取到的人像特征点信息与所需的拍照模式的标准特征点信息进行比较；
如果满足预设条件，则不需要二次纵向位置调整；否则，主控制器分析出各传动模块上的传动摄像头需要到达的二次纵向位置，主控制器给副控制器发送二次纵向位置的指令，副控制器接收指令分别控制每个丝杆电机转动，使得各自传动模块上的传动摄像头到指定的二次纵向位置；
S43：主控制器判断预拍摄人体图像中的人像是否居中，若人像处于居中位置，则不需要横向位置调整；否则，主控制器分析出各传动模块上的传动摄像头需要到达的横向位置，主控制器给副控制器发送需要到达的横向位置的指令，副控制器接收指令分别控制每个传动模块的齿轮电机转动，使得各自传动模块上的传动摄像头到指定的横向位置；
S44：主控制器控制传动摄像头拍照获得横向调整后的预拍摄人体图像，判断横向调整后的预拍摄人体图像是否满足所需的拍照模式；如果满足，则进行步骤S5；否则，重复步骤S42-S43，直到传动摄像头拍摄所得照片满足所需的拍照模式。
所述步骤S41中每个传动模块的传动摄像头的首次纵向位置均通过以下公式进行设置：
PositionX＝S(K*height-L*distance)
其中，PositionX表示当前传动模块的传动摄像头需要到达的首次纵向位置，distance为人体与分段式人体摄像装置的距离，height为人体身高，S是当前传动模块的传动摄像头的摄像头调用参数，L为距离系数；
所述步骤S42中每个传动模块的传动摄像头的二次纵向位置均通过以下公式进行设置：
PositionZ＝S*β(C/D)
其中，PositionZ为当前传动模块的传动摄像头的二次纵向位置，β为根据所需的拍照模式和人体身高决定的身高图像占比系数，C为计算当前传动摄像头拍摄所得照片中的人像特征点数量的实际位置函数，D为计算当前传动摄像头在所需的拍照模式下拍摄所得照片中的标准特征点数量的理论位置函数；
所述步骤S43中每个传动模块的传动摄像头的横向位置均通过以下公式进行设置：
PositionH＝γ(yleft％-yright％)
其中，PositionH为当前传动模块的传动摄像头的横向位置，且每个传动模块的传动摄像头的横向移动的位置和方向相同PositionH的绝对值为当前传动模块的传动摄像头移动的距离，PositionH的正负为左右移动的方向，γ为占比转距离系数，yleft％,yright％分别为计算当前传动摄像头拍摄所得照片中左边环境和右边环境与照片整体的占比的函数。
二、一种基于全身镜的分段式人体摄像装置
装置包括全身镜框架、传动模块组、摄影模块、控制模块和补光模块；传动模块组、摄影模块和控制模块均固定安装在全身镜框架内部，补光模块安装在全身镜框架两侧，控制模块分别与传动模块组、摄影模块和补光模块相连，传动模块组与摄影模块相连；控制模块分别控制传动模块组、摄影模块和补光模块，实现分段式人体摄像。
所述全身镜框架包括全身镜外框架、单向透光全身镜、中空支架、左安装架和右安装架；全身镜外框架表面的一端面固定安装有单向透光全身镜，全身镜外框架的外部两侧开设有凹槽，补光模块包括左补光灯和右补光灯，左补光灯和右补光灯分别与全身镜外框架两侧凹槽铰接，全身镜外框架的内部固定安装有中空支架，中空支架上固定安装传动模块组和摄影模块，中空支架两侧的全身镜外框架上分别固定安装有左安装架和右安装架，左安装架和右安装架上均固定安装控制模块。
所述传动模块组主要由若干个依次纵向间隔布置在全身镜框架内部的传动模块组成；
每个传动模块包括水平皮带滑轨、垂直丝杆、左侧滑轨、右侧滑轨、齿轮电机、丝杆电机和水平滑块；左侧滑轨、垂直丝杆和右侧滑轨从左到右依次平行布置在全身镜框架上，左侧滑轨、垂直丝杆和右侧滑轨分别通过各自的垂直滑块与水平皮带滑轨滑动连接，垂直丝杆包括上丝杆安装座、下丝杆安装座和垂直丝杆本体，垂直丝杆本体为螺纹状丝杆，上丝杆安装座和下丝杆安装座固定安装在在全身镜框架上，下丝杆安装座内固定安装有丝杆电机，丝杆电机的输出轴与垂直丝杆本体的下端同轴连接，垂直丝杆本体的上端同轴活动安装在上丝杆安装座中，丝杆电机的转动使得水平皮带滑轨沿左侧滑轨、垂直丝杆和右侧滑轨上下滑动；水平皮带滑轨中固定安装有水平皮带，水平皮带滑轨中滑动安装有水平滑块，水平皮带与水平滑块啮合形成皮带滑块副，水平皮带滑轨的一侧固定安装有齿轮电机，齿轮电机的输出齿轮与水平皮带啮合形成电机皮带副，齿轮电机和丝杆电机与控制模块相连。
所述控制模块包括主控制器、副控制器、Wi-Fi模块、麦克风、供电模块、左触摸显示屏和右触摸显示屏；主控制器分别通过线缆与副控制器、Wi-Fi模块、麦克风、供电模块、左触摸显示屏、右触摸显示屏、摄像模块和补光模块连接，副控制器通过线缆与传动模块组电相连；
左触摸显示屏和右触摸显示屏固定粘接在全身镜框架上；左触摸显示屏和右触摸显示屏下方的全身镜框架上分别固定安装有麦克风和光敏传感器，全身镜框架固定安装有主控制器与Wi-Fi模块和副控制器与供电模块。
所述摄像模块包括双目摄像头、广角摄像头、中焦摄像头和微型云台；双目摄像头固定安装在全身镜框架的顶部中间，广角摄像头和中焦摄像头水平排列固定安装在微型云台上，微型云台与控制模块微型云台固定安装在传动模块组上。
所述左补光灯和右补光灯结构相同，左补光灯和右补光灯均主要由补光灯外壳、柔光板、百叶窗条和LED灯矩阵组成；补光灯外壳中间固定安装有柔光板，柔光板一侧的补光灯外壳中固定安装LED灯矩阵，百叶窗条和LED灯矩阵与控制模块相连，柔光板另一侧的补光灯外壳与多个百叶窗条铰接，多个百叶窗条依次水平间隔布置。
所述传动模块的个数通过以下公式进行设置：
Figure BDA0003018495440000051
其中，n为传动模块的个数，H为单向透光全身镜的高度，m为最顶部传动模块顶端与透光全身镜最上端的间距，n为最底部传动模块底端与透光全身镜下端的间距，j为相邻传动模块的纵向间隔，k为每个传动模块的高度，[]为向下取整操作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)拍摄模式多：只需要一台设备便可以选择拍摄全身照、部位特写照等不同构图、不同部位的照片。
2)拍摄质量高：装置会根据选择的拍照模式，自动进行补光操作，并选择合适的摄像头从不同的角度拍摄多张照片并进行优选，提供最高质量的内容。
3)交互效率高：可以通过触摸屏或语音交互进行拍摄操作，通过无线网络功能快速获取该装置所拍摄的内容。
4)场景适应性好：可选取相应数量的传动模块组合使用，以适应不同全身镜高度的需求，有助于批量生产传动模块而不用专门定制过长的移动轨道；同时转动模块组合可以减少每个摄影模块在纵向空间中的移动距离，有利于提高拍摄效率。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构示意图。
图2为本发明实施例的内部结构示意图。
图3为本发明实施例的内部结构正视图。
图4为本发明实施例的安装架结构内侧示意图。
图5为本发明实施例的传动模块结构示意图。
图6为本发明实施例的摄影模块结构示意图。
图7为本发明实施例的补光模块结构半剖示意图。
图8为本发明实施例的电气连接结构示意图。
图9为本发明实施例的部分方法流程结构示意图。
图10为本发明实施例的部分方法流程结构示意图。
图中：1-全身镜外框架、11-单向透光全身镜、12-补光模块、2-左补光灯、21-右补光灯、22-中空支架、23-左安装架、24-右安装架、25-传动模块、3-双目摄像头、31-左触摸显示屏、32-右触摸显示屏、33-麦克风、34-光敏传感器、4-主控制器、41-Wi-Fi模块、42-副控制器、43-供电模块、5-水平皮带滑轨、51-垂直丝杆、52-左侧滑轨、53-右侧滑轨、54-滑块、55-摄影模块、6-广角摄像头、61-中焦摄像头、62-微型云台、7-补光灯外壳、71-柔光板、72-百叶窗条、73-LED灯矩阵。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和2所示，本发明的分段式人体摄像装置包括全身镜框架、传动模块组、摄影模块55、控制模块和补光模块12；传动模块组、摄影模块55和控制模块均固定安装在全身镜框架内部，补光模块12安装在全身镜框架两侧，控制模块分别与传动模块组、摄影模块55和补光模块12相连，传动模块组与摄影模块55相连；控制模块分别控制传动模块组、摄影模块55和补光模块12，实现分段式人体摄像。
全身镜框架包括全身镜外框架1、单向透光全身镜11、中空支架22、左安装架23和右安装架24；全身镜外框架1是一个长方体半中空外壳，全身镜外框架1表面的一端面固定安装有单向透光全身镜11，摄影模块55朝向单向透光全身镜11，补光模块12向全身镜外框架1正面的人体补光，单向透光全身镜11是一种单向玻璃，透光镜面朝向外侧，其表面视觉形象为镜面，反面视觉形象为透明玻璃；全身镜外框架1的外部两侧开设有凹槽，补光模块12包括左补光灯2和右补光灯21，左补光灯2和右补光灯21分别与全身镜外框架1两侧凹槽铰接，需要进行补光时，补光模块12展开后进行补光；全身镜外框架1的内部固定安装有中空支架22，中空支架22上固定安装传动模块组和摄影模块55，中空支架22两侧的全身镜外框架1上分别固定安装有左安装架23和右安装架24，左安装架23和右安装架24上均固定安装控制模块。
如图3和5所示，传动模块组主要由若干个依次纵向间隔布置在全身镜框架内部的中空支架22的传动模块25组成；
每个传动模块25包括水平皮带滑轨5、垂直丝杆51、左侧滑轨52、右侧滑轨53、齿轮电机、丝杆电机和水平滑块54；左侧滑轨52、垂直丝杆51和右侧滑轨53从左到右依次平行布置在全身镜框架的中空支架22上，左侧滑轨52、垂直丝杆51和右侧滑轨53分别通过各自的垂直滑块与水平皮带滑轨5滑动连接，垂直丝杆51包括上丝杆安装座、下丝杆安装座和垂直丝杆本体，垂直丝杆本体为螺纹状丝杆，上丝杆安装座和下丝杆安装座固定安装在在全身镜框架的中空支架22上，下丝杆安装座内固定安装有丝杆电机，丝杆电机的输出轴与垂直丝杆本体的下端同轴连接，垂直丝杆本体的上端同轴活动安装在上丝杆安装座中，丝杆电机的转动使得水平皮带滑轨5沿左侧滑轨52、垂直丝杆51和右侧滑轨53上下滑动；水平皮带滑轨5中固定安装有水平皮带，水平皮带滑轨5中滑动安装有水平滑块54，水平皮带与水平滑块54啮合形成皮带滑块副，水平皮带滑轨5的一侧固定安装有齿轮电机，齿轮电机的输出齿轮与水平皮带啮合形成电机皮带副，齿轮电机和丝杆电机与控制模块的副控制器42相连。齿轮电机转动，带动电机皮带副，从而带动皮带滑块副，实现水平滑块54的左右滑动。
如图4所示，控制模块包括主控制器4、副控制器42、Wi-Fi模块41、麦克风33、供电模块43、左触摸显示屏31和右触摸显示屏32；主控制器4分别通过线缆与副控制器42、Wi-Fi模块41、麦克风33、供电模块43、左触摸显示屏31、右触摸显示屏32、摄像模块55和补光模块12连接，副控制器42通过线缆与传动模块组中的每个齿轮电机和丝杆电机电相连；
左触摸显示屏31和右触摸显示屏32分别固定粘接在全身镜框架的左安装架和右安装架一侧上，单向透光全身镜11与左触摸显示屏31和右触摸显示屏32的端面贴合；左触摸显示屏31和右触摸显示屏32下方的全身镜框架的左安装架和右安装架一侧上分别固定安装有麦克风33和光敏传感器34，麦克风33和光敏传感器34与左触摸显示屏31和右触摸显示屏32之间具有间隔；全身镜框架的左安装架和右安装架的另一侧分别固定安装有主控制器4与Wi-Fi模块41和副控制器42与供电模块43。
如图6所示，摄像模块55包括双目摄像头3、广角摄像头6、中焦摄像头61和微型云台62；双目摄像头3固定安装在全身镜框架的中空支架22的顶部中间，广角摄像头6和中焦摄像头61水平排列固定安装在微型云台62上，微型云台62与控制模块的主控制器4相连微型云台62固定安装在传动模块组的每个水平滑块54上，主控制器4控制微型云台62，能调整航向轴和俯仰轴的角度，实现广角摄像头6和中焦摄像头61的俯仰角的调节；广角摄像头6、中焦摄像头61和微型云台62的个数与传动模块25的个数相同。
如图7所示，左补光灯2和右补光灯21结构相同，左补光灯2和右补光灯21均主要由补光灯外壳7、柔光板71、百叶窗条72和LED灯矩阵73组成；补光灯外壳7与全身镜外框架1一侧凹槽铰接，补光灯外壳7中间固定安装有柔光板71，柔光板71一侧的补光灯外壳7中固定安装LED灯矩阵73，百叶窗条72和LED灯矩阵73与控制模块的主控制器4相连，LED灯矩阵73中每个灯珠亮度单独控制，用于分区补光；柔光板71另一侧的补光灯外壳7与多个百叶窗条72铰接，多个百叶窗条72依次水平间隔布置，多个百叶窗条72用于控制光线的垂直角度，实现进行定向补光。
可根据所需要的单向透光全身镜11的高度定制传动模块25的个数，传动模块25的个数通过以下公式进行设置：
Figure BDA0003018495440000081
其中，n为传动模块25的个数，即传动模块组分段的数量，H为单向透光全身镜11的高度，m为最顶部传动模块顶端与透光全身镜11最上端的间距，n为最底部传动模块底端与透光全身镜11下端的间距，j为相邻传动模块25的纵向间隔，k为每个传动模块25的高度，[]为向下取整操作。具体实施中，相邻传动模块25的纵向间隔为15厘米，单向透光全身镜11的高度H为180厘米，每个传动模块25的高度k为40厘米，顶部预留间距m为20厘米，底部预留间距n为10厘米，因此传动模块25的个数n为3个。
如图8-10所示，分段式人体摄像方法包括以下步骤：
S1：通过点击触摸屏或语音交互启动，激活分段式人体摄像装置；触摸屏为左触摸显示屏31或右触摸显示屏32；
S2：根据不同的拍照需求，点击触摸屏或者语音交互的方式确认所需的拍照模式以及所需的俯仰角；拍照模式包括局部拍摄模式、全自动拍摄模式(系统默认)、仰拍模式和俯拍模式，全自动拍摄：对人体全身进行拍摄；仰拍模式：默认情况下为30°仰角拍摄，也可以通过触摸屏进行仰角的调整；俯拍模式：通过触摸屏进行俯角的调整；局部拍摄模式：选择人体的头部、上半身或者下半身进行拍摄；局部拍摄模式包括低机位拍摄模式；低机位拍摄模式：对人体脚部进行拍摄。
所需的俯仰角是通过两侧的触摸屏来选择是否进行俯仰拍摄。当选择进行俯仰拍摄时，默认情况下，主控制器4会调节微型云台62呈30°的仰角进行拍照，也可以通过点击触摸屏上的增加或减少微型云台62的俯仰角度来设置微型云台62的俯仰角；
S3：主控制器4控制双目摄像头3对人体进行拍摄，获得初步人体图像，主控制器4对初步人体图像的所有像素点和特征点进行图像分析，获得人体身高、人体与分段式人体摄像装置的距离，主控制器4控制光敏传感器34进行检测周围环境亮度获取人体明暗程度；人体明暗程度具体为：通过光敏传感器34检测周围环境的亮度，将检测到的环境亮度与预先设立的亮度标准值进行对比，当检测到的环境亮度大于预先设立的亮度标准值，则为明，不需要对人体进行补光；当检测到的亮度小于预先设立的亮度标准值，则为暗，需要对人体进行补光。
S4：根据所需的拍照模式、人体身高和人体与分段式人体摄像装置的距离，主控制器4给副控制器42发送每个传动模块25上的传动摄像头需要到达的位置，副控制器控制每个齿轮电机和丝杆电机，使传动摄像头到达指定位置，传动摄像头到达指定位置后，传动摄像头进行拍摄并发送给主控制器4；传动摄像头为广角摄像头6和中焦摄像头61；
步骤S4具体为：
S41：主控制器4根据所需的拍照模式、人体身高和人体与分段式人体摄像装置的距离给副控制器42发送调整首次纵向位置的指令，副控制器42接收指令分别控制每个传动模块25的丝杆电机转动，使得各自传动模块25上的传动摄像头到指定的首次纵向位置；
步骤S41中每个传动模块25的传动摄像头的首次纵向位置均通过以下公式进行设置：
PositionX＝S(K*height-L*distance)
其中，PositionX表示当前传动模块25的传动摄像头需要到达的首次纵向位置，传动摄像头的位置均是以地面为参考高度，地面的高度为0，distance为人体与分段式人体摄像装置的距离，人体与分段式人体摄像装置的距离distance在80～120cm范围内为有效的使用距离，height为人体身高，S是当前传动模块25的传动摄像头的摄像头调用参数，摄像头调用参数S由拍照模式决定，S＝0，则传动摄像头不调用，S＝1，则传动摄像头调用，L为距离系数；距离系数L根据人体与分段式人体摄像装置的距离distance不断变化。
S42：主控制器4根据所需的拍照模式，使用调用的传动摄像头(在不同的拍照模式下需要调用的传动摄像头是不同的)对人体进行拍照，主控制器4对拍得的预拍摄人体图像进行分析，获取预拍摄人体图像中的人像特征点信息，并且将获取到的人像特征点信息与所需的拍照模式的标准特征点信息进行比较；具体为：比较预拍摄人体图像中人体各部位的特征点数量与标准特征点数量是否相同或在预设的特征点数量范围内。人像是指摄像头拍摄的图像中的人体部位或者完整人体。
如果满足预设条件，则不需要二次纵向位置调整；否则，主控制器4分析出各传动模块25上的传动摄像头需要到达的二次纵向位置，主控制器4给副控制器42发送二次纵向位置的指令，副控制器42接收指令分别控制每个丝杆电机转动，使得各自传动模块25上的传动摄像头到指定的二次纵向位置；
步骤S42中每个传动模块25的传动摄像头的二次纵向位置均通过以下公式进行设置：
PositionZ＝S*β(C/D)
其中，PositionZ为当前传动模块25的传动摄像头的二次纵向位置，β为根据使用者选择的拍照模式和人体身高决定的身高图像占比系数，C为计算当前传动摄像头拍摄所得照片中的人像特征点数量的实际位置函数，D为计算当前传动摄像头在所需的拍照模式下拍摄所得照片中的标准特征点数量的理论位置函数；
S43：主控制器4判断预拍摄人体图像中的人像是否居中，人像是否居中是通过比较预拍摄人体图像中左边环境与预拍摄人体图像整体的占比和右边环境与预拍摄人体图像整体的占比是否接近来判断的，若人像处于居中位置，则不需要横向位置调整；否则，主控制器4分析出各传动模块25上的传动摄像头需要到达的横向位置，主控制器4给副控制器42发送需要到达的横向位置的指令，副控制器42接收指令分别控制每个传动模块25的齿轮电机转动，使得各自传动模块25上的传动摄像头到指定的横向位置；
步骤S43中每个传动模块25的传动摄像头的横向位置均通过以下公式进行设置：
PositionH＝γ(yleft％-yright％)
其中，PositionH为当前传动模块25的传动摄像头的横向位置，且每个传动模块25的传动摄像头的横向移动的位置和方向相同，水平皮带滑轨5的中间位置为初始位置，初始位置为0，PositionH的绝对值为当前传动模块25的传动摄像头移动的距离，PositionH的正负为左右移动的方向，PositionH为正，则左移，反之，则右移；γ为占比转距离系数，yleft％,yright％分别为计算当前传动摄像头拍摄所得照片中左边环境和右边环境与照片整体的占比的函数。
S44：主控制器4控制传动摄像头拍照获得横向调整后的预拍摄人体图像，判断横向调整后的预拍摄人体图像是否满足所需的拍照模式；如果满足，则进行步骤S5；否则，重复步骤S42-S43，直到传动摄像头拍摄所得照片满足所需的拍照模式。
S5：根据所需的拍照模式和人体明暗程度，主控制器4控制补光模块12对人体进行补光；根据所需的俯仰角，主控制器4调节微型云台62的俯仰角来实现传动摄像头的俯仰角调节；
S6：主控制器4控制传动摄像头进行拍照，获得补光人体图像，主控制器4对补光人体图像进行处理后输出到触摸屏上，主控制器4控制Wi-Fi模块41将补光人体图像传输给终端，主控制器4向副控制器42发送初始化指令，副控制器42初始化每个齿轮电机和丝杆电机，使得每个传动摄像头回到初始位置，拍照结束。具体实施中，初始位置为每个传动模块25的横向的中间位置，纵向的顶部位置。
本发明的实施例的工作过程：
通过点击触摸屏或语音交互启动，激活分段式人体摄像装置，在此时点击触摸屏或语音交互确认所需的拍照模式为全自动拍摄模式，同时，进行调整所需拍照俯仰角度为30°，主控制器在接收到拍照需求后，主控制器控制双目摄像头对人体进行拍摄，主控制器通过分析拍得的照片，获取到的身高为175cm、人体分段式人体摄像装置的距离为80cm，光敏传感器检测到人体明暗程度符合标准，随后，主控制器根据获取到的身高和人体分段式人体摄像装置的距离的信息，给副控制器发送各自传动模块需要到达的初步纵向位置，副控制器控制丝杆电机转动，每个传动模块25上的摄像头快速的到达指定纵向位置，初次纵向位置调整后，主控制器控制传动摄像头进行拍照，对照片分析，判断此时照片是否符合全自动拍照模式，人体全身拍摄是否拍摄完整，如果照片拍摄不完整，则需要再次调整传动模块上的摄像头的纵向位置，主控制器通过对照片的特征点分析，给副控制器发送传动摄像头需要到达的二次纵向位置，进行二次调整，调整完毕后，主控制器通过比较人体图像占比来判断预拍摄人体图像的人像是否居中，如果人体的左侧图像占比大于右侧，主控制器就会给副控制器发送齿轮电机转动信号，使传动摄像头往右侧移动，在调整完毕后，将进行补光和俯仰角调整，因为当前人体明暗程度符合标准，所以无需补光，主控制器控制微型云台使传动摄像头呈30°的仰角，主控制器控制传动摄像头拍照，照片上传到触摸显示屏上，传动摄像头回到各自传动模块25的横向的中间位置、纵向的顶部位置，拍照结束。

Claims (10)

1.一种基于全身镜的分段式多功能摄像方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：通过点击触摸屏或语音交互启动，激活分段式人体摄像装置；
S2：根据不同的拍照需求，点击触摸屏或者语音交互的方式确认所需的拍照模式以及所需的俯仰角；
S3：主控制器(4)控制双目摄像头(3)对人体进行拍摄，获得初步人体图像，主控制器(4)对初步人体图像进行图像分析，获得人体身高、人体与分段式人体摄像装置的距离，主控制器(4)控制光敏传感器(34)进行周围环境亮度的检测获取人体明暗程度；
S4：根据所需的拍照模式、人体身高和人体与分段式人体摄像装置的距离，主控制器(4)给副控制器(42)发送每个传动模块(25)上的传动摄像头需要到达的位置，副控制器控制每个齿轮电机和丝杆电机，使传动摄像头到达指定位置，传动摄像头到达指定位置后，传动摄像头进行拍摄并发送给主控制器(4)；
S5：根据所需的拍照模式和人体明暗程度，主控制器(4)控制补光模块(12)对人体进行补光；根据所需的俯仰角，主控制器(4)调节微型云台(62)的俯仰角；
S6：主控制器(4)控制传动摄像头进行拍照，获得补光人体图像，主控制器(4)对补光人体图像进行处理后输出到触摸屏上，主控制器(4)向副控制器(42)发送初始化指令，副控制器(42)初始化每个齿轮电机和丝杆电机，使得每个传动摄像头回到初始位置，拍照结束。
2.根据权利要求1所述的一种基于全身镜的分段式多功能摄像方法，其特征在于：所述步骤S4具体为：
S41：主控制器(4)根据所需的拍照模式、人体身高和人体与分段式人体摄像装置的距离给副控制器(42)发送调整首次纵向位置的指令，副控制器(42)接收指令分别控制每个传动模块(25)的丝杆电机转动，使得各自传动模块(25)上的传动摄像头到指定的首次纵向位置；
S42：主控制器(4)根据所需的拍照模式，使用调用的传动摄像头对人体进行拍照，主控制器(4)对拍得的预拍摄人体图像进行分析，获取预拍摄人体图像中的人像特征点信息，并且将获取到的人像特征点信息与所需的拍照模式的标准特征点信息进行比较；
如果满足预设条件，则不需要二次纵向位置调整；否则，主控制器(4)分析出各传动模块(25)上的传动摄像头需要到达的二次纵向位置，主控制器(4)给副控制器(42)发送二次纵向位置的指令，副控制器(42)接收指令分别控制每个丝杆电机转动，使得各自传动模块(25)上的传动摄像头到指定的二次纵向位置；
S43：主控制器(4)判断预拍摄人体图像中的人像是否居中，若人像处于居中位置，则不需要横向位置调整；否则，主控制器(4)分析出各传动模块(25)上的传动摄像头需要到达的横向位置，主控制器(4)给副控制器(42)发送需要到达的横向位置的指令，副控制器(42)接收指令分别控制每个传动模块(25)的齿轮电机转动，使得各自传动模块(25)上的传动摄像头到指定的横向位置；
S44：主控制器(4)控制传动摄像头拍照获得横向调整后的预拍摄人体图像，判断横向调整后的预拍摄人体图像是否满足所需的拍照模式；如果满足，则进行步骤S5；否则，重复步骤S42-S43，直到传动摄像头拍摄所得照片满足所需的拍照模式。
3.根据权利要求2所述的一种基于全身镜的分段式多功能摄像方法，其特征在于：所述步骤S41中每个传动模块(25)的传动摄像头的首次纵向位置均通过以下公式进行设置：
PositionX＝S(K*height-L*distance)
其中，PositionX表示当前传动模块(25)的传动摄像头需要到达的首次纵向位置，distance为人体与分段式人体摄像装置的距离，height为人体身高，S是当前传动模块(25)的传动摄像头的摄像头调用参数，L为距离系数。
4.根据权利要求2所述的一种基于全身镜的分段式多功能摄像方法，其特征在于：所述步骤S42中每个传动模块(25)的传动摄像头的二次纵向位置均通过以下公式进行设置：
PositionZ＝S*β(C/D)
其中，PositionZ为当前传动模块(25)的传动摄像头的二次纵向位置，β为根据所需的拍照模式和人体身高决定的身高图像占比系数，C为计算当前传动摄像头拍摄所得照片中的人像特征点数量的实际位置函数，D为计算当前传动摄像头在所需的拍照模式下拍摄所得照片中的标准特征点数量的理论位置函数。
5.根据权利要求2所述的一种基于全身镜的分段式多功能摄像方法，其特征在于：所述步骤S43中每个传动模块(25)的传动摄像头的横向位置均通过以下公式进行设置：
PositionH＝γ(yleft％-yright％)
其中，PositionH为当前传动模块(25)的传动摄像头的横向位置，且每个传动模块(25)的传动摄像头的横向移动的位置和方向相同PositionH的绝对值为当前传动模块(25)的传动摄像头移动的距离，PositionH的正负为左右移动的方向，γ为占比转距离系数，yleft％,yright％分别为计算当前传动摄像头拍摄所得照片中左边环境和右边环境与照片整体的占比的函数。
6.根据权利要求1所述的一种基于全身镜的分段式多功能摄像方法，其特征在于：方法采用以下分段式人体摄像装置，具体包括全身镜框架、传动模块组、摄影模块(55)、控制模块和补光模块(12)；传动模块组、摄影模块(55)和控制模块均固定安装在全身镜框架内部，补光模块(12)安装在全身镜框架两侧，控制模块分别与传动模块组、摄影模块(55)和补光模块(12)相连，传动模块组与摄影模块(55)相连；控制模块分别控制传动模块组、摄影模块(55)和补光模块(12)，实现分段式人体摄像。
7.根据权利要求6所述的一种基于全身镜的分段式多功能摄像方法，其特征在于：
所述全身镜框架包括全身镜外框架(1)、单向透光全身镜(11)、中空支架(22)、左安装架(23)和右安装架(24)；全身镜外框架(1)表面的一端面固定安装有单向透光全身镜(11)，全身镜外框架(1)的外部两侧开设有凹槽，补光模块(12)包括左补光灯(2)和右补光灯(21)，左补光灯(2)和右补光灯(21)分别与全身镜外框架(1)两侧凹槽铰接，全身镜外框架(1)的内部固定安装有中空支架(22)，中空支架(22)上固定安装传动模块组和摄影模块(55)，中空支架(22)两侧的全身镜外框架(1)上分别固定安装有左安装架(23)和右安装架(24)，左安装架(23)和右安装架(24)上均固定安装控制模块；
所述控制模块包括主控制器(4)、副控制器(42)、Wi-Fi模块(41)、麦克风(33)、供电模块(43)、左触摸显示屏(31)和右触摸显示屏(32)；主控制器(4)分别通过线缆与副控制器(42)、Wi-Fi模块(41)、麦克风(33)、供电模块(43)、左触摸显示屏(31)、右触摸显示屏(32)、摄像模块(55)和补光模块(12)连接，副控制器(42)通过线缆与传动模块组电相连；
左触摸显示屏(31)和右触摸显示屏(32)固定粘接在全身镜框架上；左触摸显示屏(31)和右触摸显示屏(32)下方的全身镜框架上分别固定安装有麦克风(33)和光敏传感器(34)，全身镜框架固定安装有主控制器(4)与Wi-Fi模块(41)和副控制器(42)与供电模块(43)；
所述摄像模块(55)包括双目摄像头(3)、广角摄像头(6)、中焦摄像头(61)和微型云台(62)；双目摄像头(3)固定安装在全身镜框架的顶部中间，广角摄像头(6)和中焦摄像头(61)水平排列固定安装在微型云台(62)上，微型云台(62)与控制模块微型云台(62)固定安装在传动模块组上。
8.根据权利要求7所述的一种基于全身镜的分段式多功能摄像方法，其特征在于：所述传动模块组主要由若干个依次纵向间隔布置在全身镜框架内部的传动模块(25)组成；
每个传动模块(25)包括水平皮带滑轨(5)、垂直丝杆(51)、左侧滑轨(52)、右侧滑轨(53)、齿轮电机、丝杆电机和水平滑块(54)；左侧滑轨(52)、垂直丝杆(51)和右侧滑轨(53)从左到右依次平行布置在全身镜框架上，左侧滑轨(52)、垂直丝杆(51)和右侧滑轨(53)分别通过各自的垂直滑块与水平皮带滑轨(5)滑动连接，垂直丝杆(51)包括上丝杆安装座、下丝杆安装座和垂直丝杆本体，垂直丝杆本体为螺纹状丝杆，上丝杆安装座和下丝杆安装座固定安装在在全身镜框架上，下丝杆安装座内固定安装有丝杆电机，丝杆电机的输出轴与垂直丝杆本体的下端同轴连接，垂直丝杆本体的上端同轴活动安装在上丝杆安装座中，丝杆电机的转动使得水平皮带滑轨(5)沿左侧滑轨(52)、垂直丝杆(51)和右侧滑轨(53)上下滑动；水平皮带滑轨(5)中固定安装有水平皮带，水平皮带滑轨(5)中滑动安装有水平滑块(54)，水平皮带与水平滑块(54)啮合形成皮带滑块副，水平皮带滑轨(5)的一侧固定安装有齿轮电机，齿轮电机的输出齿轮与水平皮带啮合形成电机皮带副，齿轮电机和丝杆电机与控制模块相连。
9.根据权利要求7所述的一种基于全身镜的分段式多功能摄像方法，其特征在于：所述左补光灯(2)和右补光灯(21)结构相同，左补光灯(2)和右补光灯(21)均主要由补光灯外壳(7)、柔光板(71)、百叶窗条(72)和LED灯矩阵(73)组成；补光灯外壳(7)中间固定安装有柔光板(71)，柔光板(71)一侧的补光灯外壳(7)中固定安装LED灯矩阵(73)，百叶窗条(72)和LED灯矩阵(73)与控制模块相连，柔光板(71)另一侧的补光灯外壳(7)与多个百叶窗条(72)铰接，多个百叶窗条(72)依次水平间隔布置。
10.根据权利要求7所述的一种基于全身镜的分段式多功能摄像方法，其特征在于：所述传动模块(25)的个数通过以下公式进行设置：
Figure FDA0003018495430000041
其中，n为传动模块(25)的个数，H为单向透光全身镜(11)的高度，m为最顶部传动模块顶端与透光全身镜(11)最上端的间距，n为最底部传动模块底端与透光全身镜(11)下端的间距，j为相邻传动模块(25)的纵向间隔，k为每个传动模块(25)的高度，[]为向下取整操作。
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