專利名稱：基于三維深度攝像頭實(shí)時(shí)人體掃描三維雕塑裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種人體掃描三維裝置，尤其是一種基于三維深度攝像頭實(shí)時(shí)人體掃描三維雕塑裝置。
背景技術(shù)：
目前實(shí)時(shí)制作人體雕塑模型的方法主要有1.人工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)照被雕塑對(duì)象的樣子，泥塑成型，其缺點(diǎn)是，成型需要人工創(chuàng)作，要求較高的藝術(shù)和工藝水平，需要有良好的專業(yè)背景，制作周期長(zhǎng)，成本高，難以為普通人所接受。2.通過(guò)雙目三維掃描儀掃描獲得對(duì)象數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為機(jī)械加工程序，在多維加工機(jī)床上加工成型。該方法雖然減少了人工勞動(dòng)，但仍然需要很高的成本和較長(zhǎng)的周期，而且采用雙目三維攝像機(jī)捕捉目標(biāo)信息，易受被拍攝對(duì)象的材質(zhì)、紋理、環(huán)境光線等影響，通常還需要對(duì)被攝對(duì)象進(jìn)行特定標(biāo)記，用以進(jìn)行多幅圖片的拼接。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題為了克服了傳統(tǒng)實(shí)時(shí)制作雕塑工藝存在的，步驟復(fù)雜，加工成本高，周期長(zhǎng)，環(huán)境適應(yīng)性不強(qiáng)等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于三維深度攝像頭實(shí)時(shí)人體掃描三維雕塑裝置。本實(shí)用新型包括三維深度攝像頭、支架、計(jì)算機(jī)和三維立體打印機(jī)。三根豎直設(shè)置的支架呈正三角形布置，在每根支架上設(shè)置有多個(gè)三維深度攝像頭，每根支架上的三維深度攝像頭個(gè)數(shù)相同，同一高度的三根支架上都有一個(gè)三維深度攝像頭；所述的三維深度攝像頭都通過(guò)數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線與三維立體打印機(jī)連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型克服了基于雙目三維攝像機(jī)制作雕塑工藝存在的設(shè)備成本高，操作復(fù)雜，適應(yīng)性差等特點(diǎn)，可以隨時(shí)隨意記錄下被雕塑者的動(dòng)作行為，生動(dòng)的反演出被雕塑者的原形。整個(gè)系統(tǒng)精準(zhǔn)度高，不受環(huán)境光線影響，制作時(shí)間短，鑄造工藝簡(jiǎn)單，適合客戶定制與小批量生產(chǎn)。

圖1是本實(shí)用新型裝置示意圖；圖2是三維深度攝像頭分布示意圖；圖3是本實(shí)用新型信號(hào)走向圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明如圖1和圖2所示，三根豎直設(shè)置的支架2呈正三角形布置，在每根支架2上設(shè)置有η個(gè)三維深度攝像頭1，同一高度的三根支架2上都有一個(gè)三維深度攝像頭1，即保證了同一水平面上從三個(gè)角度對(duì)人體進(jìn)行掃描。三維深度攝像頭1都通過(guò)數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)3連接，計(jì)算機(jī)3通過(guò)數(shù)據(jù)線與三維立體打印機(jī)4連接。三維深度攝像頭的型號(hào)Primeknsor PS1080，水平視角57度， 垂直視角43度，景深鏡頭感應(yīng)距離1. 2米至3. 5米，分辨率640x480 ；30fp。圖2中， al=a2=a3=120度士20度，11=12=13=2. 5米士0. 5米(實(shí)際方案根據(jù)攝像頭數(shù)量，以及被拍攝對(duì)象調(diào)整)。如圖3所示，將3η個(gè)三維深度攝像頭設(shè)置在支架上，η根據(jù)對(duì)所制雕塑精度要求確定，確定被雕塑者的行為動(dòng)作。精確的獲取真實(shí)人體或人體部位的矢量點(diǎn)云數(shù)據(jù)根據(jù)圖像特征點(diǎn)匹配結(jié)果精確估計(jì)三維空間中各攝像頭的位置關(guān)系，將所有點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化到同一坐標(biāo)系下，再通過(guò)點(diǎn)云擬合、細(xì)化等方法構(gòu)造人體的三維模型并生成虛擬雕塑模型數(shù)據(jù)，將虛擬雕塑模型轉(zhuǎn)化為三維立體打印機(jī)能識(shí)別的數(shù)據(jù)文件，將上述數(shù)據(jù)文件實(shí)時(shí)輸出給三維立體打印機(jī)，采用三維立體打印機(jī)配套的化學(xué)聚合物和粘合劑，直接制成人體雕塑模型成品。
權(quán)利要求1.基于三維深度攝像頭實(shí)時(shí)人體掃描三維雕塑裝置，包括三維深度攝像頭、支架、計(jì)算機(jī)和三維立體打印機(jī)，其特征在于三根豎直設(shè)置的支架呈正三角形布置，在每根支架上設(shè)置有多個(gè)三維深度攝像頭，每根支架上的三維深度攝像頭個(gè)數(shù)相同，同一高度的三根支架上都有一個(gè)三維深度攝像頭；所述的三維深度攝像頭都通過(guò)數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線與三維立體打印機(jī)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于三維深度攝像頭實(shí)時(shí)人體掃描三維雕塑裝置，現(xiàn)有的裝置成本高，制作人體雕塑模型周期長(zhǎng)。本實(shí)用新型包括三維深度攝像頭、支架、計(jì)算機(jī)和三維立體打印機(jī)，其特征在于三根豎直設(shè)置的支架呈正三角形布置，在每根支架上設(shè)置有多個(gè)三維深度攝像頭，每根支架上的三維深度攝像頭個(gè)數(shù)相同，同一高度的三根支架上都有一個(gè)三維深度攝像頭。三維深度攝像頭都通過(guò)數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線與三維立體打印機(jī)連接。本實(shí)用新型可以隨時(shí)隨意記錄下被雕塑者的動(dòng)作行為，生動(dòng)的反演出被雕塑者的原形。
文檔編號(hào)G06T17/00GK202293994SQ20112040698
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者曹騰, 陸浩川 申請(qǐng)人:杭州新爵科技有限公司