CN201754214U - 全景拍摄装置 - Google Patents

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毛庆洲
曹晓航
陈长军
刘雄雁
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毛庆乐
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Abstract

本实用新型公开了一种全景拍摄装置，属于信息科学与技术领域。其中，该全景拍摄装置包括在360°环形支架上均匀布置的多台相机，所述多台相机的镜头朝向所述支架外侧，还包括：同步控制器，与所述多台相机相连接，用于控制所述多台相机进行图像的同步拍摄；数据传输模块，与所述多台相机相连接，用于将所述多台相机拍摄的图像传送至计算机，以便所述计算机利用接收到的图像拼接得到全景影像。本实用新型的全景拍摄装置能够实现动态以及连续拍摄现场的全景影像。本实用新型的全景拍摄装置适用于基于影像的导航数据生产、城市和交通设施调查与测绘。

Description

全景拍摄装置
技术领域
本实用新型涉及信息科学与技术领域，特别是指一种全景拍摄装置。
背景技术
在导航数据生产的后期预处理作业过程中，经常会遇到对现场情况存疑，而又苦于无现场直接证据从而导致二次现场作业，甚至多次现场作业的情况，最终会降低作业效率，增加作业成本。影像可以真实而直观的反应当时拍摄现场的情况，因此利用影像作为现场情况的真实反映，可以为作业员在后期预处理作业过程中，提供直观的图像呈现。
目前现场拍摄影像一般都使用数码相机进行拍摄。数码相机拍摄现场影像具有分辨率高，色彩丰富的特点，能很好的还原现场情况。但是由于作业效率低，不能满足人们对动态以及连续拍摄的要求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种全景拍摄装置，能够实现动态以及连续拍摄现场的全景影像。
为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种全景拍摄装置，包括在360°环形支架上均匀布置的多台相机，所述多台相机的镜头朝向所述支架外侧，还包括：
同步控制器，与所述多台相机相连接，用于控制所述多台相机进行图像的同步拍摄；
数据传输模块，与所述多台相机相连接，用于将所述多台相机拍摄的图像传送至计算机，以便所述计算机利用接收到的图像拼接得到全景影像。
其中，所述360°环形支架上均匀布置有8台相机。
其中，所述相机为彩色光电耦合器件相机。
其中，所述同步控制器还用于将所述多台相机的曝光时刻传递给所述计算机。
其中，所述同步控制器包括组合定位模块，用于获取所述全景拍摄装置的位置信息以及授时信息，并将所述全景拍摄装置的位置信息和授时信息传递给所述计算机。
其中，所述同步控制器的触发方式包括距离触发、时间触发和手动触发。
其中，所述数据传输模块包括一个以上集线器。
本实用新型的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，提供了一种全景拍摄装置，在环形支架上布置多台相机，并通过同步控制器控制多台相机同时拍摄现场图像，这样就能方便的实现实时且连续拍摄现场图像，多台相机拍摄的现场图像经计算机处理后就可以得到现场的全景影像。
附图说明
图1为本实用新型的全景拍摄装置的结构示意图；
图2为本实用新型的控制信号连接示意图；
图3为本实用新型的数据信号连接示意图；
图4为根据本实用新型的全景拍摄装置的图像采集系统结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本实用新型的实施例针对现有技术中数码相机拍摄现场影像时不能动态以及连续拍摄的问题，提供一种全景拍摄装置，能够实现动态以及连续拍摄现场的全景影像。
图1为本实用新型实施例的全景拍摄装置的结构示意图，如图1所示，该全景拍摄装置包括：
在360°环形支架1上均匀布置的多台相机2，多台相机2的镜头朝向支架1外侧，多台相机2均与同步控制器3相连接，该同步控制器3可以控制多台相机2进行图像的同步拍摄；该全景拍摄装置还包括数据传输模块4，用于将多台相机2拍摄的图像传送至计算机，以便计算机利用接收到的图像拼接得到全景影像。
可以根据相机拍摄视野的大小或拍摄精度的要求确定相机2的数量，例如3台、4台等，图1中则为8台相机的一种情况。
进一步地，为了减轻全景拍摄装置的重量，本实施例中的360°环形支架1可以为铝合金支架。相机2可以为彩色光电耦合器件(Charge Couple Device，CCD)相机，本实施例可以在360°圆周内均匀安装固定8台相同型号的彩色CCD相机2。相机2在同步控制器3的控制下进行图像的同步拍摄，拍摄的图像通过数据传输模块4传递给计算机保存起来。
本实施例中的同步控制器3包括组合定位模块，用于获取全景拍摄装置的位置信息以及授时信息，并将全景拍摄装置的位置信息和授时信息传递给计算机。同步控制器3可以为基于GPS-DR(Global Positioning System/Dead Reckoning，全球定位系统航位推算)的同步控制器，具有两个功能，获得全景拍摄装置的位置信息以及产生同步控制信号。由于GPS信号在道路上不是100％的覆盖，对于没有GPS信号的地点，全景拍摄装置就不能得到精确的位置信息，因此本实施例的全景拍摄装置采用了组合导航方式，可以获取任意地点的位置信息，包括GPS坐标和航向信息。
同步控制器3的触发方式包括距离触发、时间触发和手动触发。本实施例中的全景拍摄装置一般为车载装置，距离触发就是设置同步控制器在全景拍摄装置移动预设距离之后产生同步控制信号，时间触发就是设置在预设时间同步控制器产生同步控制信号，手动触发就是人为控制同步控制器产生同步控制信号，同步控制信号可以控制相机进行同步拍摄，图2为本实用新型的控制信号连接示意图。同步控制器3可以将8台相机的曝光时刻和全景拍摄装置的位置信息通过串口或通用串行总线(Universal Serial BUS，USB)或蓝牙通信传递给计算机。通过时间触发，同步控制器3就可以控制多台相机进行连续拍摄。
本实施例的数据传输模块4可以为一个以上集线器，为了保证影像传输的稳定性以及数据量，如图3所示，具体地可以采用两个1394Hub(集线器)与8台相机相连接，将8台相机采集的图像信息通过IEEE 1394传输接口传输至计算机。
计算机接收到8台相机采集的图像信息，由软件进行自动拼接计算得到全景影像，并将同步控制器3发送过来的时间信息与位置信息写入全景影像的Exif(Exchangeable Image File，可交换图像文件)区域，之后用户就可以通过全景影像浏览软件根据影像的Exif的信息从不同的观察角度观察影像，并可平滑的平移、缩放影像。
本实用新型在环形支架上布置多台相机，并通过同步控制器控制多台相机同时拍摄现场图像，这样就能方便的实现实时且连续拍摄现场图像，多台相机拍摄的现场图像经计算机处理后就可以得到现场的全景影像。本实用新型为全景街景、全景路景的采集提供了一种快速、可靠、低成本的技术途径和设备，可广泛应用于导航地图制作、实景导航、测绘、电力、城市规划、公路和铁路设计等相关行业。
图4为根据本实用新型实施例的全景拍摄装置的图像采集系统结构示意图，在该图像采集系统中，八台CCD相机21镜头朝外，成环形安装在相机安装底板20上，在环形中央设置有一GPS天线1，GPS天线1下设置有一水平限位块2。相机安装底板20连接有相机组盖板4和相机组底板9，52mmUV镜6通过UV镜安装板连接件7和UV镜安装板8安装到CCD相机21的镜头外侧，在CCD相机21的镜头上还安装有遮阳帽5，上述部件通过橡胶板密封起来后，安装在柱子10上。该图像采集系统底部由盒子顶盖11，墙板12，柱子13，安装底板14，橡胶板15以及橡胶固定板16组成，在该图像采集系统底部内还安装有一风扇19以及一水平限位块17。该图像采集系统可以应用在车载环境中。下面对本实施例的全景拍摄装置的工作流程进行进一步介绍。
步骤1：保证设备的正确安装以及设备连接；
首先需要保证设备的正确安装以及设备连接，本实用新型在设计时考虑到设备安装的便利性，对于设备的安装位置进行了优化设计，只需把设备进行简单固定；
步骤2：确认各设备正常工作；
首先需要确认CCD相机工作正常。通过计算机上的监控软件，可以获得各CCD相机的工作状态，从而确认各CCD相机是否工作正常。同时，也可以通过监控软件来调节CCD相机参数，使CCD相机获取的图像处于最佳状态。
之后确认同步控制器的工作状态，同样可以通过监控软件获取GPS信号状态信息，并且也能对同步控制器进行参数设置，以适应现场作业的要求；
步骤3：现场信息获取；
同步控制器的触发方式有距离触发、时间触发和手动触发。在现场作业过程中，可以根据不同的作业要求，选择不同的触发方式进行图像拍摄。
由于采用了组合定位方式，因此现场的位置信息可以通过GPS信号和惯性导航信号实时融合而获得；
步骤4：现场信息保存；
将图像信息、时间信息和位置信息实时保存在计算机对应的本地介质中；
步骤5：信息后处理。
现场作业后，进行现场信息的索引建立，关联图像信息和时间信息、位置信息。然后通过全景影像拼接软件进行全景影像拼接批处理，现场拍摄的8张图像，通过拼接软件进行后期处理，例如图像矫正、图像裁剪、自动匀光和白平衡等处理，就可以获得带有位置信息的全景影像。
本实施例利用同步控制器控制多台CCD相机同时拍摄现场图像，通过触发同步控制器，就可以实现实时动态以及连续拍摄现场的全景影像。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种全景拍摄装置，其特征在于，包括在360°环形支架上均匀布置的多台相机，所述多台相机的镜头朝向所述支架外侧，还包括：
同步控制器，与所述多台相机相连接，用于控制所述多台相机进行图像的同步拍摄；
数据传输模块，与所述多台相机相连接，用于将所述多台相机拍摄的图像传送至计算机，以便所述计算机利用接收到的图像拼接得到全景影像。
2.根据权利要求1所述的全景拍摄装置，其特征在于，所述360°环形支架上均匀布置有8台相机。
3.根据权利要求1或2所述的全景拍摄装置，其特征在于，所述相机为彩色光电耦合器件相机。
4.根据权利要求1所述的全景拍摄装置，其特征在于，所述同步控制器还用于将所述多台相机的曝光时刻传递给所述计算机。
5.根据权利要求1所述的全景拍摄装置，其特征在于，所述同步控制器包括组合定位模块，用于获取所述全景拍摄装置的位置信息以及授时信息，并将所述全景拍摄装置的位置信息和授时信息传递给所述计算机。
6.根据权利要求3、4或5所述的全景拍摄装置，其特征在于，所述同步控制器的触发方式包括距离触发、时间触发和手动触发。
7.根据权利要求1所述的全景拍摄装置，其特征在于，所述数据传输模块包括一个以上集线器。
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