一種單鏡頭裸眼3D圖像拍攝裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種單鏡頭裸眼3D圖像拍攝裝置，涉及3D拍攝領域。所述裝置包括：圖像采集單元、轉動單元、直線運動單元和控制單元；圖像采集單元固定在轉動單元的上部；轉動單元固定在直線運動單元的上部，用于帶動圖像采集單元轉動；直線運動單元用于帶動轉動單元沿直線運動；控制單元用于控制轉動單元和直線運動單元作業。所述裝置，由控制單元根據用戶輸入的原始數據自動計數出相應的拍攝參數，進而控制轉動單元和直線運動單元完成相應地運動，使相機進行平行式拍攝或匯聚式拍攝，并可以在兩種拍攝方式間自由切換。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及3D拍攝
，特別涉及一種單鏡頭裸眼3D圖像拍攝裝置。
技術介紹
由于人的雙眼之間存在一定的距離，人通過左右眼觀看同一對象時，兩眼所看的角度不同，左眼看到物體的左側面較多，右眼看到物體的右側面較多。從而在視網膜上形成不完全相同的影像，當大腦將這兩幅具有視差的圖像相融合時，便會產生立體感。立體攝影就是利用這一原理來保存和展現景物三維空間信息的一種攝影方法，即從不同角度拍攝同一個物體，當人的左右眼分別看到存在一定視差的不同角度的拍攝圖像時，就會形成具有深度感的立體圖像。在立體攝影中拍攝方式有很多種，常見方式包括平行式和匯聚式，在不同的拍攝場景下采用最合適的拍攝方式，可以最大限度的發揮出其各自獨有的優勢。目前的立體攝影技術主要存在兩大問題。第一大問題是目前的立體拍攝裝置本身存在不足。當前的立體拍攝裝置主要分為兩大類，分別是多鏡頭拍攝裝置和單鏡頭拍攝裝置。多鏡頭拍攝裝置是指利用兩臺或者多臺圖像采集單元來模擬人的眼睛，從不同角度來拍攝同一景物，從而獲得視差圖像的拍攝裝置。然而，采用這種拍攝裝置時，很難保證多臺圖像采集單元的光心完全處于同一水平線，并且各圖像采集單元的光軸完全平行或者同時交于一點，從而嚴重影響立體拍攝圖像的質量。尤其是當拍攝近距離小視差景物時，固有的圖像采集單元尺寸導致圖像采集單元鏡頭間距不能調到較小的數值而無法拍攝得到合適視差的立體圖像，從而限制了立體圖像采集單元的拍攝范圍和立體效果的發揮。而且多鏡頭拍攝裝置的成本較高，不利于推廣和普及。單鏡頭拍攝裝置是指只采用一臺圖像采集單元，通過移動一段距離從不同角度拍攝同一物體，從而獲得視差圖像的拍攝裝置。它很好的克服了多鏡頭拍攝時安裝復雜、調試難度大、圖像采集單元間距限制以及成本高等諸多問題。然而目前的單鏡頭拍攝裝置只能采用單一的拍攝方式，只能平行移動圖像采集單元拍攝或者始終對準拍攝對象拍攝，即只能采用平行式拍攝或者匯聚式拍攝，沒有一種裝置能同時具備這兩種拍攝方式，無法在相應的拍攝場景下即時切換成最合適的拍攝方式，從而無法達到最佳的立體拍攝效果。第二大問題是目前的拍攝裝置無法實時計算確定最合適的拍攝參數。對于目前的立體拍攝裝置來說，只能得到視差圖而無法保證其視差圖具有最佳視差、最適合人眼觀看。立體拍攝時的拍攝參數包括圖像采集單元間距、夾角、焦距以及成像CXD的寬度。在成像CCD寬度確定的情況下，立體拍攝時圖像采集單元間距、夾角以及圖像采集單元焦距決定著拍攝圖像的立體效果。立體照片拍得好與壞，跟上述三者計算、調整的準確與否有著直接的關系。隨著拍攝景物遠近距離的不同，三者的最佳值也隨之而變。這就要求立體拍攝裝置能實時計算出隨拍攝場景的改變而改變的最佳拍攝參數。而當前的立體拍攝裝置都無法實時計算并使拍攝裝置自動作出相應調整，使得當前拍攝的立體圖像質量參差不齊，嚴重加大了拍攝圖像后期處理難度和工作量，成為了制約立體拍攝技術進一步發展的瓶頸。
技術實現思路
(一 )要解決的技術問題本專利技術要解決的技術問題是如何提供一種單鏡頭裸眼3D圖像拍攝裝置，以同時具有平行式拍攝和匯聚式拍攝的功能，并且可以方便地在兩種拍攝方式之間切換。( 二 )技術方案為解決上述技術問題，本專利技術提供一種單鏡頭裸眼3D圖像拍攝裝置，其包括圖像采集單元、轉動單元、直線運動單元和控制單元；所述圖像采集單元固定在所述轉動單元的上部；所述轉動單元固定在所述直線運動單元的上部，用于帶動所述圖像采集單元轉動；所述直線運動單元用于帶動所述轉動單元沿直線運動；所述控制單元用于控制所述圖像采集單元、所述轉動單元和所述直線運動單元作業。優選地,所述轉動單元包括旋轉平臺和自轉電機；所述旋轉平臺的上部與所述圖像采集單元固定連接，下部與所述自轉電機的輸出軸相連接；所述自轉電機固定在所述直線運動單元的上部，電連接所述控制單元，用于驅動所述旋轉平臺轉動。優選地,所述轉動單元還包括圓周刻度尺和圓周刻度讀取頭；所述旋轉平臺為圓柱狀平臺，所述圓周刻度尺沿周向設置在所述圓柱狀平臺的側面上；所述圓周刻度讀取頭，設置在所述圓周刻度尺的下方，與所述直線運動單元固定連接，并且與所述控制單元電連接，用于讀取所述旋轉平臺旋轉的角度。優選地，所述直線運動單元包括負載平臺、滑塊和導軌；所述負載平臺設置在所述導軌的上部，所述滑塊設置在所述負載平臺和所述導軌之間，用于引導所述負載平臺沿所述導軌滑動。優選地，所述直線運動單元還包括直線電機定子和直線電機動子；所述直線電機定子設置在所述負載平臺下部，并且與所述導軌平行設置，用于產生勵磁磁場；所述直線電機動子固定在所述負載平臺的下部，用于與所述直線電機定子配合，在電磁力作用下帶動所述負載平臺沿所述導軌運動。優選地，所述直線運動單元還包括底座、直線刻度尺和直線刻度讀取頭；所述底座設置在所述導軌的下部，用于支撐所述導軌；所述直線刻度尺沿所述底座的長度方向設置在所述底座的前壁上；所述直線刻度讀取頭固定設置在所述負載平臺的前部，并且與所述控制單元電連接，用于讀取所述負載平臺沿所述導軌運動的位移。優選地，所述裝置還包括支撐單元；所述支撐單元采用可伸縮三腳架，與所述底座的下部固定連接。優選地，所述裝置還包括交互單元；所述交互單元包括鍵盤和顯示屏；所述鍵盤與所述控制單元電連接，用于輸入拍攝的原始數據，以及對拍攝參數進行修正；所述顯示屏也與所述控制單元電連接，用于實時顯示當前的拍攝參數。優選地，所述裝置還包括無線通信單元；所述無線通信單元與所述控制單元電連接，用于與遠程控制設備進行交互。優選地，所述控制單元采用單片機。(三)有益效果本專利技術的單鏡頭裸眼3D圖像拍攝裝置，由控制單元根據用戶輸入的原始數據自動計數出相應的拍攝參數，進而控制所述轉動單元和直線運動單元完成相應地運動，使相機進行平行式拍攝或匯聚式拍攝，并可以在兩種拍攝方式間自由切換；同時，所述拍攝裝置在拍攝過程中實時讀取相機的旋轉角度和直線運動位移，并反饋給控制單元，以供控制單元對相應電機的運動狀態進行微調，以保證相機始終處于最佳的拍攝狀態。附圖說明圖I是本專利技術實施例所述單鏡頭裸眼3D圖像拍攝裝置的結構示意圖；圖2是所述直線運動單元部分的結構示意圖；圖3是所述裝置中負載平臺及其上部分的結構示意圖；圖4是本專利技術實施例所述單鏡頭裸眼3D圖像拍攝方法流程圖。具體實施方式以下結合附圖和實施例，對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。本專利技術實施例所述單鏡頭裸眼3D圖像拍攝裝置主要包括圖像采集單元、轉動單元、交互單元、直線運動單元、支撐單元、控制單元和無線通信單元。圖I是本專利技術實施例所述單鏡頭裸眼3D圖像拍攝裝置的結構示意圖，圖2是所述直線運動單元部分的結構示意圖；圖3是所述裝置中負載平臺及其上部分的結構示意圖。參見圖I和圖3,所述圖像采集單元采用一個相機100。所述轉動單元包括旋轉平臺201、自轉電機202、圓周刻度尺203和圓周刻度讀取頭213。所述旋轉平臺201的上部與所述相機100固定連接，下部通過聯軸器連接所述自轉電機202的輸出軸。所述自轉電機202的主體部分設置在殼體300的內部，并且與同樣設置在所述殼體300內部的所述控制單元電連接，用于在所述控制單元的控制下，驅動所述旋轉平臺201轉動，進本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種單鏡頭裸眼3D圖像拍攝裝置，其特征在于，包括：圖像采集單元、轉動單元、直線運動單元和控制單元；所述圖像采集單元固定在所述轉動單元的上部；所述轉動單元固定在所述直線運動單元的上部，用于帶動所述圖像采集單元轉動；所述直線運動單元用于帶動所述轉動單元沿直線運動；所述控制單元用于控制所述圖像采集單元、所述轉動單元和所述直線運動單元作業。

【技術特征摘要】
1.一種單鏡頭裸眼3D圖像拍攝裝置，其特征在于，包括圖像采集單元、轉動單元、直線運動單元和控制單元；所述圖像采集單元固定在所述轉動單元的上部；所述轉動單元固定在所述直線運動單元的上部，用于帶動所述圖像采集單元轉動；所述直線運動單元用于帶動所述轉動單元沿直線運動；所述控制單元用于控制所述圖像采集單元、所述轉動單元和所述直線運動單元作業。2.如權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述轉動單元包括旋轉平臺和自轉電機；所述旋轉平臺的上部與所述圖像采集單元固定連接，下部與所述自轉電機的輸出軸相連接；所述自轉電機固定在所述直線運動單元的上部，電連接所述控制單元，用于驅動所述旋轉平臺轉動。3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述轉動單元還包括圓周刻度尺和圓周刻度讀取頭；所述旋轉平臺為圓柱狀平臺，所述圓周刻度尺沿周向設置在所述圓柱狀平臺的側面上；所述圓周刻度讀取頭，設置在所述圓周刻度尺的下方，與所述直線運動單元固定連接，并且與所述控制單元電連接，用于讀取所述旋轉平臺旋轉的角度。4.如權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述直線運動單元包括負載平臺、滑塊和導軌；所述負載平臺設置在所述導軌的上部，所述滑塊設置在所述負載平臺和所述導軌之間，用于引導所述負載平臺沿所述導軌滑動。5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：桑新柱，葛宏升，趙天奇，張穎，丁凌，張成浩，顏玢玢，王葵如，
申請(專利權)人：北京郵電大學，北京廣卓能網絡科技發展有限公司，
類型：實用新型
國別省市：