CN217739928U - 一种人物三维重建扫描装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种人物三维重建扫描装置，包括前后间隔相对设置的背板和拍摄板，背板和拍摄板间隔之间的下方安装有用于支承人物的底座，背板和拍摄板同步相对于底座转动；朝向背板的拍摄板侧面中部从上至下间隔安装有多组相机组件，相机组件的镜头均朝向人物；通过从上至下间隔布设的多组相机组件，随着转动的进行同时对底座上的人物进行拍摄取像，直至达到完整的转动周期，从而快速获得360°成像照片序列，有效助力于通过多帧二维图像来进行三维重建，合成获得人物的3D点云模型，取像方便快捷，稳定可靠，实用性好。

Description

一种人物三维重建扫描装置

技术领域

本实用新型涉及三维重建装置技术领域，尤其是一种人物三维重建扫描装置。

背景技术

在虚拟现实系统中，通常需要对实际的真实人物进行三维建模。

现有的人物三维建模技术，需要由专业建模工程师对真实人物进行人工测量和手工建模，耗费大量人工成本且建模耗时较长，并且还不可避免会发生测量数据无法有效准确匹配的问题。

实用新型内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的人物三维重建扫描装置，从而有效助力于通过多帧二维图像来进行三维重建，合成获得人物的3D点云模型，取像方便快捷，稳定可靠，实用性好。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种人物三维重建扫描装置，包括前后间隔相对设置的背板和拍摄板，背板和拍摄板间隔之间的下方安装有用于支承人物的底座，背板和拍摄板同步相对于底座转动；朝向背板的拍摄板侧面中部从上至下间隔安装有多组相机组件，相机组件的镜头均朝向人物。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述背板和拍摄板顶部共同安装有顶环，背板和拍摄板底部共同安装有底环，构成一体式旋转结构，并共同相对于底座同步转动。

所述背板和拍摄板共同位于同一直径的球面上，顶环和底环均为圆形结构。

所述底环套装于底座圆周外部，底环在动力机构带动下相对于底座沿同一方向匀速转动。

所述拍摄板中部从上至下沿着经线方向安装有相机架，相机架上从上至下间隔安装有多组相机组件，单组相机组件的镜头轴向均沿着球面的径向布置。

所述相机架的壁面上、顶环底面上均安装有补光灯条。

所述拍摄板、背板沿着经线方向的边缘上均安装有装饰灯条，顶环顶面周向、底座顶面周向均安装有灯条环；背板外凸侧面上还设置有外饰灯；所述装饰灯条、灯条环和外饰灯均由外部控制器控制工作，还包括与外部控制器电性连接的发声器，发声器随着相机组件的拍摄采集进行倒计时播放。

单组相机组件均为沿着相机架竖向安装的广角摄像头，单个广角摄像头的水平视角为40°～60°，竖直视角为70°～100°。

所述背板沿着纬线方向的角度为80°～120°，拍摄板沿着纬线方向的尺寸小于背板的尺寸。

所述拍摄板的材质为高反光亚力克，朝向拍摄板的背板侧面采用灰色吸光布作为内饰。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，通过从上至下间隔布设的多组相机组件，随着转动的进行同时对底座上的人物进行拍摄取像，直至达到完整的转动周期，从而快速获得360°成像照片序列，有效助力于通过多帧二维图像来进行三维重建，合成获得人物的3D点云模型，取像方便快捷，稳定可靠，实用性好；

本实用新型还包括如下优点：

本实用新型中可以采用2D工业相机，来获取二维图像，成本低，并且采集方便快捷，能够为重建技术提供可靠的基础数据；

球形结构的外形，配合外部边界的装饰灯条，使得扫描装置整体外观上美观，具备吸引力，还配置取像倒计时，充满时代感和科技感，有效提升客户使用体验。

附图说明

图1为本实用新型的使用状态示意图。

图2为本实用新型一体式旋转结构的结构示意图。

图3为图2中A处的局部放大图。

图4为图2中B处的局部放大图。

图5为本实用新型底环和动力机构的结构示意图。

图6为本实用新型一体式旋转结构的俯视示意图。

其中：1、底座；2、底环；3、背板；4、顶环；5、拍摄板；6、人物；7、装饰灯条；8、相机组件；9、相机架；10、衔接件；11、传动齿轮；12、主动齿轮；13、电机组件；

21、套装环；41、灯条环；71、外饰灯。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实施例的一种人物三维重建扫描装置，包括前后间隔相对设置的背板3和拍摄板5，背板3和拍摄板5间隔之间的下方安装有用于支承人物6的底座1，背板3和拍摄板5同步相对于底座1转动；朝向背板3的拍摄板5侧面中部从上至下间隔安装有多组相机组件8，相机组件8的镜头均朝向人物6。

通过从上至下间隔布设的多组相机组件8，随着转动的进行同时对底座1上的人物进行拍摄取像，直至达到完整的转动周期，从而快速获得360°成像照片序列，有效助力于通过多帧二维图像来进行三维重建。

如图2所示，背板3和拍摄板5顶部共同安装有顶环4，背板3和拍摄板5底部共同安装有底环2，构成一体式旋转结构，并共同相对于底座1同步转动，使得整体的转动装置稳定可靠。

背板3和拍摄板5共同位于同一直径的球面上，顶环4和底环2均为圆形结构。

同一球面的设置，能够助力于保证拍摄板5尤其是其上相机组件8与中部距离的一致性；球面结构的设置，还对于相机组件8工作时的光源具备一定的收拢性和均匀性，并且外形简洁美观。

底环2套装于底座1圆周外部，底环2在动力机构带动下相对于底座1沿同一方向匀速转动。

本实施例中，背板3和拍摄板5可以直接在板型结构的基础上，上接顶环4、下接底环2，比如焊接、螺栓紧固等方式实现，结构简单，整体轻便；

也可以是在构建框架结构的基础上，再嵌装背板3、拍摄板5实现，框架结构包括顶环4、底环2以及连接于两者之间的经向线，对应的两根经向线之间嵌装背板3或拍摄板5；框架形式的一体式旋转结构更加坚实稳固，相接处更加可靠且便于处理维护；另一方面，框架形式也便于外饰灯71等的装饰布置，视觉效果更佳。

如图4所示，背板3或拍摄板5底部两端分别延伸有套装于底环2上的套装环21，套装设置使得与底环2之间的安装更加可靠；

背板3和拍摄板5顶部两端可以直接接触贴合于顶环4外圆周壁面，通过焊接或是螺栓紧固。

如图5所示，带动底环2转动的动力机构的结构可以是：包括经间隔设置的衔接件10固定安装于下方的传动齿轮11，传动齿轮11内啮合或外啮合配装有主动齿轮12，主动齿轮12由电机组件13带动转动，从而实现底环2以及上方拍摄板5、背板3、顶环4的同步传动。

其中，底环2和传动齿轮11可以同步套装于底座1圆周外壁的下部，传动齿轮11也可以支承位于底座1的底部；传动齿轮11与底座1之间还可以配装周向或是端面轴承，来实现转动安装的同时使得相对转动更加顺畅，助力于相机组件8的可靠稳定取像。

本实施例中，带动底环2转动的动力机构也可以是其他形式的动力组件，能够带动底环2相对于底座1均匀转动即可。

拍摄板5中部从上至下沿着经线方向安装有相机架9，相机架9上从上至下间隔安装有多组相机组件8，单组相机组件8的镜头轴向均沿着球面的径向布置。

本实施例中，相机组件8的数量为五组，五组相机组件8沿着相机架9的长度方向从上至下均匀布置。

相机架9的壁面上、顶环4底面上均安装有补光灯条，用于保证取像时可靠的光照环境。

拍摄板5、背板3沿着经线方向的边缘上均安装有装饰灯条7，顶环4顶面周向、底座1顶面周向均安装有灯条环41；背板3外凸侧面上还设置有外饰灯71；装饰灯条7、灯条环41和外饰灯71均由外部控制器控制工作，还包括与外部控制器电性连接的发声器，发声器随着相机组件8的拍摄采集进行倒计时播放。

本实施例中，背板3外侧面上外饰灯71的形状可以根据实际装饰效果的需求进行布设，比如经线、纬线方向的直线型交错布置等，其起到外观装饰作用。

如图3所示，顶环4顶面和底面均沿着圆周方向配装有灯条环41，在起到外形装饰效果的同时，尤其是底面的灯条环41，其亦为内部的取像提供照明作用。

球形结构的外形，配合外部边界的装饰灯条7，使得扫描装置整体外观上美观，具备吸引力，还配置取像倒计时，充满时代感和科技感，有效提升客户使用体验。

单组相机组件8均为沿着相机架9竖向安装的广角摄像头，如图6所示，单个广角摄像头的水平视角θ为40°～60°，竖直视角为70°～100°，从而能够在拍摄过程中有效覆盖人体，并且使得大部分拍摄画面位于背板3的去背景区域，以保证取像的可靠性和可处理性。

背板3沿着纬线方向的角度α为80°～120°，拍摄板5沿着纬线方向的尺寸小于背板3的尺寸，来助力于保障取像的效果。

本实施例中，背板3沿着纬线方向的角度α为90°，即为四分之一的球面结构，拍摄板5沿着纬线方向的角度β则为背板3的三分之一左右，为30°，从而在保证取像效果的同时，亦兼顾扫描装置整体外观，使其便于使用等。

拍摄板5的材质为高反光亚力克，以助力于保障取像时光源的均匀性，朝向拍摄板5的背板3侧面采用灰色吸光布作为内饰，以助力于实现去背景化的取像，提升取像实际效果，便于后续处理。

本实施例中的相机组件8可以采用2D工业相机，来获取二维图像，成本低，并且采集方便快捷，能够为重建技术提供可靠的基础数据。

本实施例中，布设于背板3、拍摄板5等上的灯条、相机组件8，以及发声器等，与其相连接的电源线、信号线等，可以通过导电滑环进行连接通讯，以使得相应的电性连接不受取像时单向旋转的影响，并且在旋转后无需进行复位，也就是说，可以无限进行单向旋转。

本实施例中，根据1.8m高人体模型进行布设，底座1的直径约为1.5米，旋转结构的直径约为3米，使得扫描装置整体简洁、大气，并且使用方便，客户体验感好。

本实用新型中，在人物6站上底座1之后，在感应器的感应反馈下，灯条环41、外饰灯71等可以同步点亮，并配合发声器的语音播报，指导人物6站立就绪，开始取像；

背板3、拍摄板5同步相对于底座1匀速转动，多个相机组件8同步工作，结合发声器的倒计时提示音，直至旋转周期结束，取像完毕。

本实用新型使用简单方便，能够快速获得360°成像照片序列，有效助力于通过多帧二维图像来进行三维重建，合成获得人物的3D点云模型，取像方便快捷，稳定可靠，实用性好。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (10)

1.一种人物三维重建扫描装置，其特征在于：包括前后间隔相对设置的背板(3)和拍摄板(5)，背板(3)和拍摄板(5)间隔之间的下方安装有用于支承人物(6)的底座(1)，背板(3)和拍摄板(5)同步相对于底座(1)转动；朝向背板(3)的拍摄板(5)侧面中部从上至下间隔安装有多组相机组件(8)，相机组件(8)的镜头均朝向人物(6)。

2.如权利要求1所述的一种人物三维重建扫描装置，其特征在于：所述背板(3)和拍摄板(5)顶部共同安装有顶环(4)，背板(3)和拍摄板(5)底部共同安装有底环(2)，构成一体式旋转结构，并共同相对于底座(1)同步转动。

3.如权利要求2所述的一种人物三维重建扫描装置，其特征在于：所述背板(3)和拍摄板(5)共同位于同一直径的球面上，顶环(4)和底环(2)均为圆形结构。

4.如权利要求3所述的一种人物三维重建扫描装置，其特征在于：所述底环(2)套装于底座(1)圆周外部，底环(2)在动力机构带动下相对于底座(1)沿同一方向匀速转动。

5.如权利要求3所述的一种人物三维重建扫描装置，其特征在于：所述拍摄板(5)中部从上至下沿着经线方向安装有相机架(9)，相机架(9)上从上至下间隔安装有多组相机组件(8)，单组相机组件(8)的镜头轴向均沿着球面的径向布置。

6.如权利要求5所述的一种人物三维重建扫描装置，其特征在于：所述相机架(9)的壁面上、顶环(4)底面上均安装有补光灯条。

7.如权利要求5所述的一种人物三维重建扫描装置，其特征在于：所述拍摄板(5)、背板(3)沿着经线方向的边缘上均安装有装饰灯条(7)，顶环(4)顶面周向、底座(1)顶面周向均安装有灯条环(41)；背板(3)外凸侧面上还设置有外饰灯(71)；所述装饰灯条(7)、灯条环(41)和外饰灯(71)均由外部控制器控制工作，还包括与外部控制器电性连接的发声器，发声器随着相机组件(8)的拍摄采集进行倒计时播放。

8.如权利要求5所述的一种人物三维重建扫描装置，其特征在于：单组相机组件(8)均为沿着相机架(9)竖向安装的广角摄像头，单个广角摄像头的水平视角为40°～60°，竖直视角为70°～100°。

9.如权利要求3所述的一种人物三维重建扫描装置，其特征在于：所述背板(3)沿着纬线方向的角度为80°～120°，拍摄板(5)沿着纬线方向的尺寸小于背板(3)的尺寸。

10.如权利要求1所述的一种人物三维重建扫描装置，其特征在于：所述拍摄板(5)的材质为高反光亚力克，朝向拍摄板(5)的背板(3)侧面采用灰色吸光布作为内饰。

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