CN204089958U - 一种具有复合效果的照相机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有复合效果的照相机，包括机壳、镜头和控制装置，其特征在于该照相机还包括增强现实算法芯片和与其连接的外围设备，所述外围设备包括可触摸显示屏、数码相机模块、无线网卡、GPS模块、加速计、重力感应器、陀螺仪、惯性导航仪和存储卡；所述数码相机模块分别与可触摸显示屏和增强现实算法芯片单向连接；存储卡分别与增强现实算法芯片和数码相机模块双向连接；惯性导航仪与增强现实算法芯片连接，为其提供数据来源；惯性导航仪与增强现实算法芯片分别与陀螺仪，重力感应器和加速计单向连接，获得外部数据；无线网卡和GPS与增强现实算法芯片单向链接，为其提供定位数据；增强现实算法芯片与可触摸屏幕双向连接。该相机可获得虚拟物体与现实图景结合的复合效果。

Description

一种具有复合效果的照相机

技术领域

本实用新型涉及图像采集技术，具体是一种具有复合效果的照相机。 

背景技术

照相机是摄影爱好者必不可少的工具，同时也是居家或外出旅游留存宝贵记忆的重要载体之一。传统照相所拍摄的即是实景，缺少个性化的乐趣。为了增加一些小乐趣，很多玩友对照片进行后期处理，对照片进行修改。 

增强现实技术是近年来被众多厂商看好的一项技术，目前已经被广泛应用于军事、医疗和传媒等领域。增强现实技术作为虚拟现实技术的一个分支，在70年代就已经有使用该技术的设备出现。但是，由于该技术对硬件设备的要求极高，以及相关图形算法的不完善，虚拟现实技术的发展停滞了很长的一段时间。如今，硬件很强大，已经可以满足增强现实技术的基本要求。在此基础上，结合传统照相机获得的真实场景，可以生成玩友想要的个性化相片。 

在申请人检索的范围内，尚未见到具有复合效果功能的照相机。 

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种具有复合效果的照相机。该照相机能够在常规拍摄的同时，将虚拟物体添加到拍摄画面中，具有个性化定制功能，且功能强大，结构简单，操作容易等特点。 

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，设计一种具有复合效果的照相机，包括机壳、镜头和控制装置，其特征在于该照相机还包括增强现实算法芯片和与其连接的外围设备，所述外围设备包括可触摸显示屏、数码相机模块、无线网卡、GPS模块、加速计、重力感应器、陀螺仪、惯性导航仪和存储卡；所述数码相机模块分别与可触摸显示屏和增强现实算法芯片单向连接；存储卡分别与增强现实算法芯片和数码相机模块双向连接；惯性导航仪与增强现实算 法芯片连接，为其提供数据来源；惯性导航仪与增强现实算法芯片分别与陀螺仪，重力感应器和加速计单向连接，获得外部数据；无线网卡和GPS与增强现实算法芯片单向链接，为其提供定位数据；增强现实算法芯片与可触摸屏幕双向连接。 

与现有技术相比，本实用新型照相机可以满足人们在拍照时根据需求增添虚拟元素的爱好，为传统的拍照增添了一份乐趣和意义；同时，省去了后期再制作的麻烦；而且，本实用新型照相机结构简单，使用方便(操作都是通过触屏完成)，符合人们目前使用智能手机等电子产品的习惯。本实用新型的特点具体是： 

首先，提供在个性化定制功能，除了随机提供的几种拍摄解决方案外，用户还可根据配套的软件进行深度定制，根据个人需求进行虚拟物体的设计。 

其次，本实用新型从外观上看与传统相机无差异，方便使用，且在使用过程中不会有手持不适的感觉。 

第三，操作简单，用户只需要选择个性化方案，即可和传统相机一样进行使用，操作非常简单。 

附图说明

图1是本实用新型具有复合效果的照相机一种实施例的系统架构示意图。 

图2是本实用新型具有复合效果的照相机一种实施例的硬件结构示意图。 

图3是本实用新型具有复合效果的照相机一种实施例的工作流程框图。 

图4是本实用新型具有复合效果的照相机一种实施例的软件设计框图。 

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步说明。 

本实用新型设计的一种具有复合效果的照相机(简称照相机或相机，参见图1‐4)包括机壳、镜头和控制装置等，其特征在于该照相机还包括增强现实算法芯片(简称算法芯片)和与其连接的外围设备，所述外围设备包括可触摸显示屏、数码相机模块、无线网卡、GPS模块、加速计、重力感应器、陀螺仪、惯性导航仪和存储卡；所述数码相机模块分别与可触摸显示屏和增强现实算法 芯片单向连接；存储卡分别与增强现实算法芯片和数码相机模块双向连接；惯性导航仪与算法芯片连接，为其提供数据来源；惯性导航仪与增强现实算法芯片分别与陀螺仪，重力感应器和加速计单向连接，获得外部数据；无线网卡和GPS与增强现实算法芯片单向链接，为其提供定位数据；算法芯片与可触摸屏幕双向连接。实际使用的外围设备可以组配、安装或集成在一起。 

本实用新型相机设计的系统架构(参见图1)是四层结构，界面UI层是作为人际交互界面存在，是该产品与用户的唯一交互途径，也是决定产品用户体验的最直接选项；增强现实算法层(增强现实算法芯片)是该产品的核心算法层，该层通过实现惯性导航技术，动态跟踪技术和虚实混合技术实现这一功能；驱动层是基础层，该产品的硬件部分的驱动都在此部分集成；硬件层包括了重力感应器，无线网卡，陀螺仪和显示屏等，这些硬件是组成该产品的构件层。所述外围设备连接到增强现实算法芯片上。 

本实用新型相机的算法芯片可根据外围设备提供的动态信息，结合实景照片，经过增强现实算法计算后，生成用户需要的虚拟镜像。数码相机模块可以将真实场景数字化。如果用户不需要使用增强现实功能，那么真实场景数字化信息直接输出到显示屏上，与平常使用相机一样；如果选择使用增强现实功能，则将数字化的场景输出给增强现实算法芯片。该算法芯片根据所连接硬件设备的信息以及用户的行为在实景图片的基础上生成一副新的图片输出到显示屏上，此时，在屏幕上显示的即为增强现实后的图像。该图像可以同传统相机一样输出为增强现实照片。 

本实用新型照相机可在动态的在照片上添加虚拟物体，该实用新型使用了增强现实技术来完成这一功能。在传统的照相机基础上，增添通过设备的组合为增强现实技术的实现提供基本数据和手段，通过这些数据的计算，进而实现在实景照片中添加虚拟景物的功能。 

本实用新型相机的增强现实算法芯片包括如下软件设计(参见图4)。 

为了更好的增加用户体验，本实用新型设计了用户体验模块，通过该模块用户可以自定义编辑所需图案。该模块从功能上分为三大部分:图形绘制功能 模块、定位功能处理模块和数据存储功能模块。 

首先，图形绘制功能模块。该模块包括基本2D图形小模块和基本3D图形小模块，主要用于实现基本2D图形和基本3D图形的绘制。基本2D图形绘制主要包括：绘制正方形，绘制直线，绘制圆形，文本绘制以及着色功能；基本3D图形绘制主要包括：球体的绘制，四面体的绘制，立方体的绘制，射线的绘制，渲染处理，对obj文件的解析，可以获得资源的顶点，法线和纹理信息等；实现了基于矩形和圆形的碰撞检测方法。 

其次，定位功能处理模块。该模块包括实现四种定位方法小模块：(1)GPS定位小模块：使用GPS功能对当前位置进行定位小模块；(2)基于WiFi无线热点的定位方法小模块；(3)基于基站的定位方法小模块和(4)惯性检测系统小模块。同时使用两种以上定位方法进行定位，可以有效提高定位的精度。另外，本实用新型还提供了离线地图辅助定位小模块。由于网络的不确定性，针对定位失败的可能，该模块还加入了超时检测机制，针对四种定位方法可能遇到的问题进行及时处理。 

最后，数据存储功能模块。该模块主要负责对数据的访问和管理。对数据的访问分为对网络资源的访问和对本地SD卡资源的访问；对数据的管理主要是对图形绘制属性表的创建和维护。 

对网络资源的访问，使用基于URI地址访问的方式对网络资源进行访问，提供超时检测功能，对地址的有效性和网络的通畅性进行检验。如果出错，采用及时报错给用户，询问处理方式或退出程序。如果资源有效，根据用户选择来确定是否将该资源保存到本地。 

对本地SD卡资源访问，同样是采用URI地址的方式进行访问。在校验地址格式正确后，还要对程序的权限进行检验，在许可的权限内可以对SD卡中的内容进行访问和更改。 

图形控制属性表是为了提高系统性能而构建的数据表。它主要包括两张表，一张用于记录图形坐标点的信息，另一张用于记录坐标点的色彩信息。针对所述两张表的内容，本实用新型提供了基本的数据库的增、删、改、查功能：增， 增加：增加表内的坐标点数目；删，删除：删除表中的某一项数据；改，更改：更改某一坐标的相应信息，对于同一坐标点的不同时间的状态，使用时间参数作为区分；查，查询：查询某一时刻的某一坐标点的信息。 

本实用新型照相机的工作流程设计是(参见图3)： 

(1)程序初始化，初始化所有用到的硬件设备。如果有设备不能工作，则提示用户错误信息后，结束程序。 

(2)通过用户的选择，确定画布是实景还是图片。实景是通过设备的摄像头获得实际图像作为背景信息。画布则为保存在存储卡中的图片信息。 

(3)确定绘制图形的坐标。坐标的来源有两种方式，一种是程序自身定义，这个须有用户指定，其在屏幕上指定绘制点；另一种是通过传感器设备动态获取的。为了解决获得动态坐标的问题，通过多种定位方式，确定使用者位置；其次，通过重力感应器，对用户行为进行监控；最后通过陀螺仪，加速度计对用户的行为进行惯性跟踪，从而达到跟踪注册的目的。 

(4)绘制图形时，根据素材的来源，使用不同的方式获取资源。 

(5)依据坐标信息，在指定坐标出生成虚拟图像。 

(6)将最后绘制的图像输出到移动显示屏幕上或进一步打印为照片。 

为了提供更好的个性化设计和体验，本实用新型照相机的进一步特征是，还提供一款用于绘制虚拟景物的模块，通过该模块与相应的硬件配合，可以绘制出用户想要的虚拟景物，而后将该虚拟景物导入到本实用新型照相机中，并与现实照片相结合，便可实现更有个性化、更具特色和意义的现实增强图像。 

本实用新型未述及之处适用于现有技术。 

Claims (1)

1.一种具有复合效果的照相机，包括机壳、镜头和控制装置，其特征在于该照相机还包括增强现实算法芯片和与其连接的外围设备，所述外围设备包括可触摸显示屏、数码相机模块、无线网卡、GPS模块、加速计、重力感应器、陀螺仪、惯性导航仪和存储卡；所述数码相机模块分别与可触摸显示屏和增强现实算法芯片单向连接；存储卡分别与增强现实算法芯片和数码相机模块双向连接；惯性导航仪与增强现实算法芯片连接，为其提供数据来源；惯性导航仪与增强现实算法芯片分别与陀螺仪，重力感应器和加速计单向连接，获得外部数据；无线网卡和GPS与增强现实算法芯片单向链接，为其提供定位数据；增强现实算法芯片与可触摸屏幕双向连接。