專利名稱：全景影像拍攝裝置的制作方法
全景影像拍攝裝置
所屬技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種影像拍攝裝置，尤其涉及一種具有全景影像支架的全景影像拍攝
裝置，使用者僅需簡(jiǎn)單的操作，即可拍攝獲得滿足全景軟件合成要求的全景影像序列的影 像。
背景技術(shù)：
數(shù)碼照相機(jī)拍照的便捷性和影像數(shù)據(jù)的易傳輸性，使得數(shù)碼相機(jī)已經(jīng)成為廣泛使 用的電子產(chǎn)品。然而，現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)碼相機(jī)在拍攝中，由于鏡頭的視角的限制，只能選擇性 地拍攝景物或環(huán)境的一部分影像，拍攝的影像不能滿足全景合成的要求，進(jìn)而不能獲得拍 攝者所處位置的全方位的景物或環(huán)境的影像。 互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為虛擬現(xiàn)實(shí)提供了巨大的發(fā)展空間，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已成為未來發(fā)展 趨勢(shì)，其需要大量的全景圖片和視頻。若需要拍攝使用者所在位置的周圍的全方位的全景 影像，比如，在展覽館中，參觀者希望看到展覽館內(nèi)從天花板到展覽館四周再到地面的設(shè)計(jì) 的全方位的全景影像，現(xiàn)有技術(shù)需要的設(shè)備是單反相機(jī)和專用的全景拍攝架，操作復(fù)雜，使 用成本高。 因此，如何設(shè)計(jì)出一種方便現(xiàn)有技術(shù)的普通的數(shù)碼相機(jī)也可以進(jìn)行景物或環(huán)境的 全方位的全景影像拍攝，從而方便普通數(shù)碼相機(jī)的全景影像的獲取，擴(kuò)大人們的影像的欣 賞視野，則成為當(dāng)前影像拍攝領(lǐng)域發(fā)展所亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種全景影像拍攝裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于普通的數(shù)碼相機(jī)便于拍攝 獲得全景影像。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種全景影像拍攝裝置，包括全景影像拍攝的 支架和數(shù)碼相機(jī)，所述的全景影像拍攝的支架包括云臺(tái)、全景支架及相機(jī)支架，所述的云臺(tái) 包括以豎直軸為軸線連接的底座和轉(zhuǎn)盤，所述的轉(zhuǎn)盤相對(duì)于底座繞豎直軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述 的相機(jī)支架通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以與云臺(tái)水平平行的水平軸為軸線與全景支架連接，所述的相機(jī) 支架與全景支架的水平軸垂直于所述的云臺(tái)的豎直軸且相交，所述的數(shù)碼相機(jī)與所述的相 機(jī)支架固定連接，所述的相機(jī)支架相對(duì)于全景支架繞水平軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)與相機(jī)支架 固定連接的數(shù)碼相機(jī)一并相對(duì)于全景支架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述的云臺(tái)的豎直軸與所述的相機(jī)支 架和全景支架的水平軸及數(shù)碼相機(jī)的鏡頭的光軸相交于同一點(diǎn)形成全景交點(diǎn)，所述的全景 交點(diǎn)與所述的數(shù)碼相機(jī)的鏡頭的中心點(diǎn)重合。 由上述可知，本發(fā)明通過調(diào)整調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)即可使得數(shù)碼相機(jī)相對(duì)于云臺(tái)成俯仰角度 的旋轉(zhuǎn)，再通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤與底座旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而便于數(shù)碼相機(jī)拍攝獲得全景影像。因此，本 發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用者通過簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)操作即可獲得全景影像，降低獲取全景影像的復(fù)雜 性，降低全景影像的拍攝成本。

圖1是本發(fā)明全景影像拍攝裝置的立體示意圖。
圖2是本發(fā)明全景影像拍攝裝置的另一角度的立體示意圖。 圖3是本發(fā)明的全景影像拍攝的支架的立體分解圖。 圖4是本發(fā)明的全景影像拍攝的支架的另一角度的立體分解圖。 圖5是本發(fā)明全景影像裝置在拍攝水平方位的影像的原理示意圖。 圖6是本發(fā)明全景影像拍攝裝置在拍攝俯視角度和仰視角度的影像的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步闡述本發(fā)明達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及實(shí) 施例，對(duì)本發(fā)明全景影像拍攝裝置的具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)特征及其功效，詳細(xì)說明如下。
本發(fā)明的全景影像拍攝裝置進(jìn)行全景影像拍攝，將數(shù)碼相機(jī)安裝于本發(fā)明的支架 上，使用者通過簡(jiǎn)單的操作，即可將使用者所處位置的周圍環(huán)境或周圍景物進(jìn)行全方位的 影像拍攝，并獲得全景影像。 如圖1及圖2所示，是本發(fā)明全景影像拍攝裝置100。全景影像拍攝裝置100包括 全景影像拍攝的支架1和組裝于支架1上的數(shù)碼相機(jī)3。全景影像支架1包括云臺(tái)11、全 景支架12和相機(jī)支架13，全景支架12固定安裝于云臺(tái)11上，相機(jī)支架13與全景支架12 通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以水平軸為軸線連接，使得相機(jī)支架13與全景支架12可繞水平軸作相對(duì)旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。數(shù)碼相機(jī)3組裝于相機(jī)支架13上并固定，相機(jī)支架13相對(duì)于全景支架12旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)數(shù)碼相機(jī)3相對(duì)于全景支架12作旋轉(zhuǎn)角度的調(diào)整運(yùn)動(dòng)，由此而進(jìn)行全景影像 拍攝。 參閱圖2及圖3，云臺(tái)11包括底座111和安裝于底座111上的轉(zhuǎn)盤112。底座lll 是半徑R1的圓形臺(tái)，底座111的中心部位以底座的圓心為圓心形成軸承l(wèi)lla，與軸承l(wèi)lla 套接配合設(shè)置圓環(huán)lllb，軸承的半徑R2等于圓環(huán)的內(nèi)圓半徑R3，進(jìn)而可使得圓環(huán)lllb套 接于軸承l(wèi)lla上，軸承l(wèi)lla與圓環(huán)lllb的圓心與底座111的圓心位于同一豎直的豎直軸 Zl上，軸承l(wèi)lla的內(nèi)部中空形成半徑為R4的圓形的內(nèi)螺紋軸孔lllc，內(nèi)螺紋軸孔lllc的 中心點(diǎn)也位于豎直軸Zl上。以底座111的圓心為圓心，在底座的上表面形成半徑為R5的 圓形的轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡，轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡的半徑R5小于底座的半徑R1進(jìn)而使得轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡距離底座111 的圓周邊緣一定距離。底座111的上表面開設(shè)12個(gè)半徑均為R6的圓形的定位槽llld， 12 個(gè)定位槽llld均勻分布位于半徑為R5的轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡的圓周上，每?jī)蓚€(gè)相鄰的定位槽llld的 圓心角的角度為30度。 轉(zhuǎn)盤112為半徑R7的圓臺(tái)，在具體實(shí)施例中，半徑R7等于底座111的半徑R1。轉(zhuǎn) 盤112的中心部位上下貫穿形成貫通孔，貫通孔包括上、下貫通孔112a、112b兩部分，上貫 通孔112a的半徑R8小于下貫通孔112b的半徑R9，上、下貫通孔112a、112b的圓心位于同 一豎直軸Zl上，上、下貫通孔112a、112b的交接處形成臺(tái)階，上貫通孔112b的半徑R8大 于或等于底座111的軸承l(wèi)lla的半徑R2，下貫通孔112b的半徑R9等于圓環(huán)lllb的半徑 R3。以轉(zhuǎn)盤112的圓心為圓心，在轉(zhuǎn)盤112的下表面上形成半徑為R10的滑動(dòng)軌跡，滑動(dòng)軌 跡的圓周距離轉(zhuǎn)盤112的圓周邊緣一定距離，轉(zhuǎn)盤112的下表面向上豎直開設(shè)3個(gè)定位孔 5112c。定位孔112c均勻分布位于半徑為RIO的滑動(dòng)軌跡上，且定位孔112c的下端連通轉(zhuǎn) 盤112的外部空間，上端封閉。每?jī)上噜彽亩ㄎ豢?12c之間的圓心角度為120度，以與底座 111的定位槽llld配合滑動(dòng)定位。每一定位孔112c內(nèi)設(shè)置定位彈簧112d和定位珠112e， 定位珠112e位于定位彈簧112d的下方，定位珠112d的半徑小于等于定位孔112c的半徑。 位于轉(zhuǎn)盤112的圓周邊緣與上、下貫通孔112a、112b之間的轉(zhuǎn)盤112上表面向下豎直開設(shè) 一對(duì)圓形的固定孔112f，固定孔112f內(nèi)開設(shè)內(nèi)螺紋孔。為保證轉(zhuǎn)盤112與底座111之間連 接后的水平面的水平平衡的精準(zhǔn)度，在轉(zhuǎn)盤112上設(shè)置水平儀112g，通過水平儀112g即可 方便調(diào)整轉(zhuǎn)盤112的水平放置時(shí)的水平平衡度。 轉(zhuǎn)盤112的中心部位貫通的上、下貫通孔112a、112b與底座111的上、下圓臺(tái) 111a、lllb分別緊扣配合，S卩，底座111的上圓臺(tái)111a扣入轉(zhuǎn)盤112的上貫通孔112b內(nèi)， 下圓臺(tái)111b扣入轉(zhuǎn)盤112的下貫通孔112c內(nèi)，通過一個(gè)扣合螺栓112j旋入上、下貫通孔 112a、112b，為確保扣合螺栓112j的穩(wěn)定配合，緊固環(huán)112i和墊圈1121h分別依次設(shè)置于 扣合螺栓112j下方，從而扣合螺栓112j分別依次穿過緊固環(huán)112i和墊圈112h，使得扣合 螺栓112j的外螺紋與底座111的上、下圓臺(tái)111a、lllb的內(nèi)螺紋旋緊配合，以穩(wěn)定地將轉(zhuǎn) 盤112固定連接于底座111上。由此，使得底座lll的圓心、底座111的軸承l(wèi)lla與圓環(huán) 11 lb的圓心與轉(zhuǎn)盤的上、下貫通孔112a、112b的圓心和扣合螺栓112J的圓心都位于同一豎 直軸Zl上，且相互緊密配合扣緊，由此，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤112，定位珠112e沿著底座111的轉(zhuǎn)動(dòng)軌 跡運(yùn)動(dòng)，并滑入底座111的定位槽llld內(nèi)定位，從而使得轉(zhuǎn)盤112相對(duì)于底座lll繞豎直 軸Z1作相對(duì)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 在具體實(shí)施例中，全景支架12為L(zhǎng)型支架，包括水平的固定板121和豎直彎折形 成的支架板124。固定板121上下貫通開設(shè)一對(duì)圓形的配合孔122，配合孔122的孔徑大小 與固定孔112f的孔徑大小相同。 一對(duì)固定螺栓123分別安裝于配合孔122和固定孔112f 內(nèi)，進(jìn)而將全景支架12固定于轉(zhuǎn)盤112上。支架板122的上部分貫穿形成圓形的調(diào)節(jié)孔 125，調(diào)節(jié)孔125的下方形成弧形的凹陷部126。 相機(jī)支架13與全景支架12通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以與云臺(tái)11的水平平衡位置水平平行 的水平軸為軸線連接，使得相機(jī)支架13相對(duì)于全景支架12繞水平軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)與 相機(jī)支架13固定連接的數(shù)碼相機(jī)3 —并相對(duì)于全景支架12旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形成水平角度、仰視 角度和俯視角度的旋轉(zhuǎn)角度。 相機(jī)支架13包括豎直方向設(shè)置的相機(jī)承載板131，相機(jī)承載板131的右端向后豎 直彎折形成配合板132，配合板132開設(shè)貫穿的鎖定孔133，鎖定螺栓134穿過鎖定孔133 進(jìn)而將數(shù)碼相機(jī)3固定于相機(jī)支架13并鎖定。相機(jī)承載板131的左端向前豎直彎折形成 調(diào)節(jié)板135，調(diào)節(jié)板135上貫穿開通旋轉(zhuǎn)孔136，旋轉(zhuǎn)鈕137穿過調(diào)節(jié)孔125和旋轉(zhuǎn)孔136， 凹陷部126位于旋轉(zhuǎn)鈕137下方，進(jìn)而便于手動(dòng)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)鈕137以調(diào)整相機(jī)支架13相對(duì)于 全景支架12進(jìn)行上下旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而形成相對(duì)于全景支架12的俯視或仰視的旋轉(zhuǎn)角度，由于數(shù) 碼相機(jī)3被鎖定螺栓134固定于相機(jī)支架13，故而，相機(jī)支架13帶動(dòng)數(shù)碼相機(jī)3也相對(duì)旋 轉(zhuǎn)相同的角度。本發(fā)明的全景影像拍攝的支架1通過包括調(diào)節(jié)板135上的旋轉(zhuǎn)孔136、旋 轉(zhuǎn)鈕137和調(diào)節(jié)孔125形成的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使得相機(jī)支架13以水平軸Z2為軸線連接全景支架 12并相對(duì)于全景支架12作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也就是說，旋轉(zhuǎn)孔136與調(diào)節(jié)孔125的中心軸是與水 平軸Z2相重合，且水平軸Z2與云臺(tái)11的水平平衡位置的水平線平行，進(jìn)而使得調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)鈕137即可調(diào)節(jié)數(shù)碼相機(jī)3相對(duì)于云臺(tái)11的水平平衡位置形成仰視角度和俯視角度的旋 轉(zhuǎn)角度。 在具體實(shí)施例中，為確保旋轉(zhuǎn)鈕137的精準(zhǔn)定位，可以采用現(xiàn)有技術(shù)的定位技術(shù)， 例如，可以采用在全景支架12的支架板124設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度刻度，配合板135上的旋轉(zhuǎn)孔136 的相應(yīng)位置處增加絲印刻度或水平基準(zhǔn)刻度，調(diào)節(jié)所述的旋轉(zhuǎn)鈕137使得配合板135的基 準(zhǔn)線與支架板124上的旋轉(zhuǎn)角度刻度對(duì)準(zhǔn)配合，進(jìn)而調(diào)節(jié)相機(jī)支架13并帶動(dòng)數(shù)碼相機(jī)3相 對(duì)于云臺(tái)11的水平平衡角度旋轉(zhuǎn)成水平角度或俯視角度或仰視角度。使用者可以通過讀 取刻度數(shù)得知相機(jī)支架13帶動(dòng)數(shù)碼相機(jī)3相對(duì)于全景支架12的旋轉(zhuǎn)角度，或者，也可以在 旋轉(zhuǎn)鈕137上設(shè)置定位裝置，比如設(shè)置定位孔和定位柱，旋轉(zhuǎn)鈕137包括相對(duì)于云臺(tái)11的 基準(zhǔn)水平面的水平角度、45度仰視角度和45度俯視角度的水平角度定位檔、仰視角度定位 檔和俯視角度定位檔，使得數(shù)碼相機(jī)相與相機(jī)支架固定。每次當(dāng)定位孔與定位柱相配合時(shí) 形成為水平角度、45度仰視角度或45度俯視角度，并發(fā)出定位聲，進(jìn)而提示使用者旋轉(zhuǎn)到 位。此外，還可以使用現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域的其它任何旋轉(zhuǎn)定位的方式來定位確定數(shù)碼相機(jī)相對(duì) 于全景支架的俯視或仰視的旋轉(zhuǎn)角度，比如采用現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)軸及定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位等。 此外，為方便數(shù)碼相機(jī)3沿光軸方向上作水平調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括水平旋轉(zhuǎn)鈕，調(diào)節(jié) 水平旋轉(zhuǎn)鈕進(jìn)而調(diào)節(jié)相機(jī)支架并帶動(dòng)數(shù)碼相機(jī)3在光軸方向上的位移，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)鈕137進(jìn) 而調(diào)節(jié)相機(jī)支架的俯視角度、水平角度和仰視角度。 數(shù)碼相機(jī)3安裝于相機(jī)承載板131的中部位置處貫穿形成圓形的相機(jī)容置孔138 內(nèi)，數(shù)碼相機(jī)3的鏡頭架伸入相機(jī)容置孔135內(nèi)并固定。相機(jī)容置孔135還可設(shè)置與數(shù)碼 相機(jī)3相扣合的相機(jī)鏡頭架的配合機(jī)構(gòu)，可采用現(xiàn)有技術(shù)的方式進(jìn)行固定，比如，采用現(xiàn)有 技術(shù)的加長(zhǎng)鏡頭與數(shù)碼相機(jī)機(jī)身之間的卡扣的配合機(jī)構(gòu)，從而在實(shí)現(xiàn)鏡頭與數(shù)碼相機(jī)機(jī)身 連接的同時(shí)實(shí)現(xiàn)鏡頭與數(shù)碼相機(jī)的電氣連接，因此可以使得鏡頭將拍攝時(shí)出現(xiàn)光線不足的 情況傳輸給數(shù)碼相機(jī)的處理器，進(jìn)而自動(dòng)開啟數(shù)碼相機(jī)的曝光系統(tǒng)進(jìn)行曝光。在具體實(shí)施 例中，相機(jī)容置孔135上連接廣角鏡頭14，由于廣角鏡頭14便于拍攝仰視角度和俯視角度 的影像，使得現(xiàn)有技術(shù)的普通的數(shù)碼相機(jī)3可以直接通過與相機(jī)容置孔135連接，進(jìn)而進(jìn)行 影像拼接以獲得全景影像。在具體實(shí)施例中，采用廣角鏡頭14預(yù)安裝于相機(jī)容置孔135， 進(jìn)而使得旋轉(zhuǎn)137的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置可以采用簡(jiǎn)單的固定角度旋轉(zhuǎn)，即只設(shè)定水平角度的水 平定位檔、45度仰視角度的定位檔以及45度俯視的定位檔三個(gè)旋轉(zhuǎn)角度的定位就可以滿 足使用者操作相機(jī)支架13帶動(dòng)數(shù)碼相機(jī)3在豎直方向上，沿旋轉(zhuǎn)鈕137進(jìn)行定位拍攝的需 求。 如上所述，參閱圖1及圖2，本發(fā)明的全景影像拍攝的支架1與數(shù)碼相機(jī)3組裝后 形成的全景影像拍攝裝置100，本發(fā)明全景影像拍攝的支架1的底座111的圓心、底座111 的上、下圓臺(tái)111a、lllb的圓心與轉(zhuǎn)盤112的上、下貫通孔112a、112b的圓心和扣合螺栓 112j的圓心都位于同一豎直軸Zl上，相機(jī)支架13的旋轉(zhuǎn)鈕137的水平軸線Z2與豎直軸Zl 相交于交點(diǎn)O，而數(shù)碼相機(jī)3安裝于相機(jī)支架13上，廣角鏡頭14固定位于相機(jī)承載板131 的相機(jī)容置孔135內(nèi)，此時(shí)，交點(diǎn)0與數(shù)碼相機(jī)3的鏡頭位于光軸Z3上的中心點(diǎn)相重合，且 鏡頭的中心點(diǎn)即為鏡頭的光學(xué)中心。因此，本發(fā)明使得豎直軸Zl、旋轉(zhuǎn)孔136與調(diào)節(jié)孔125 的水平軸Z2以及數(shù)碼相機(jī)3的光軸Z3三軸都共同相交于同一交點(diǎn)0，且交點(diǎn)0是與數(shù)碼相 機(jī)3的鏡頭的中心點(diǎn)相重合一致，故而，交點(diǎn)0即為本發(fā)明全景影像拍攝的支架1的全景交點(diǎn)，使得數(shù)碼相機(jī)3安裝于本發(fā)明的全景影像拍攝的支架1后即可進(jìn)行全景影像拍攝。 為詳細(xì)說明本發(fā)明全景影像拍攝裝置100的技術(shù)方案的原理及使用方式，以下結(jié)
合本發(fā)明的結(jié)構(gòu)對(duì)本發(fā)明全景影像拍攝的支架1的工作原理進(jìn)行描述 參閱圖5、圖6所示，為清楚地說明本發(fā)明的使用過程，茲舉一個(gè)室內(nèi)展臺(tái)的全景
影像拍攝為例。 首先，調(diào)節(jié)云臺(tái)11的水平度，可以通過云臺(tái)11的水平儀112g可以將云臺(tái)11的水 平平衡度調(diào)節(jié)精準(zhǔn)到位，之后，將數(shù)碼相機(jī)3的鏡頭架安置于相機(jī)容置孔135內(nèi)并與廣角鏡 頭14相連接配合，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)鈕137，將數(shù)碼相機(jī)3固定為水平方位位置，即，數(shù)碼相機(jī)的鏡頭 的成像的像平面垂直于云臺(tái)11的水平面，鏡頭的光軸Z3平行于云臺(tái)11的水平面。
第一步，先拍攝數(shù)碼相機(jī)3位于水平方位位置時(shí)的周圍的全景影像，即，拍攝位于 數(shù)碼相機(jī)3的水平方位位置的周圍的展臺(tái)環(huán)境的影像，使用者只需按下快門按鈕拍攝水平 方位的第一張影像后，順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)云臺(tái)11的轉(zhuǎn)盤112，當(dāng)然，也可以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)云臺(tái)11 的轉(zhuǎn)盤112，且此后每次旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤112均按照第一次旋轉(zhuǎn)的同一方向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤112的定位 珠112e沿著滾動(dòng)軌跡滾動(dòng)一次，使得定位珠112e與定位槽112c定位配合，每一次滾動(dòng)定 位使得相機(jī)支架13及全景支架12并帶動(dòng)數(shù)碼相機(jī)3 —并隨轉(zhuǎn)盤112相對(duì)于底座111旋轉(zhuǎn) 30度，也就是，數(shù)碼相機(jī)3位于水平位置時(shí)的鏡頭的像平面繞豎直軸Zl旋轉(zhuǎn)30度。由此， 位于水平位置的數(shù)碼相機(jī)3旋轉(zhuǎn)12次，即可完成12X30 = 360度的旋轉(zhuǎn)，使得水平方向上 的展臺(tái)景物經(jīng)過12次的旋轉(zhuǎn)完成全景影像的拍攝。 如圖5所示，當(dāng)數(shù)碼相機(jī)3位于水平方位位置時(shí)進(jìn)行全景影像拍攝所拍攝的第一 張影像Al之后，相機(jī)支架13帶動(dòng)數(shù)碼相機(jī)3，與全景支架12及轉(zhuǎn)盤112 —并相對(duì)于底座 111旋轉(zhuǎn)30度時(shí)，所拍攝的第二張影像A2，由于數(shù)碼相機(jī)的鏡頭的視野廣度，而鏡頭的一次 旋轉(zhuǎn)僅僅為30度，故，第一、第二張影像A1、A2存在影像重疊，因此，通過現(xiàn)有技術(shù)的影像合 成的拼接技術(shù)，例如現(xiàn)有技術(shù)的AutodeskStitcher Unlimited 2009 (歐特克全景圖制作軟 件)，即可將A1、A2的重疊影像關(guān)聯(lián)，將其余影像進(jìn)行對(duì)接，進(jìn)而將第一、第二影像A1、A2拼 接成大于現(xiàn)有技術(shù)的普通的數(shù)碼相機(jī)的視野的影像A12，按照此種方式，每次數(shù)碼相機(jī)3旋 轉(zhuǎn)一次，即進(jìn)行相同原理的影像拼接，依次拼接，當(dāng)位于水平位置的數(shù)碼相機(jī)旋轉(zhuǎn)完成360 度時(shí)，將數(shù)碼相機(jī)每旋轉(zhuǎn)一次所拍攝的12張影像A1、A2、A3、…，A12按照現(xiàn)有技術(shù)的影像 拼接技術(shù)的拼接起來，形成數(shù)碼相機(jī)3位于水平位置時(shí)的展臺(tái)的周圍的全景影像。
本發(fā)明的全景影像拍攝的支架1在數(shù)碼相機(jī)位于水平方位的位置拍攝所形成的 水平位置的全景影像A，即可符合使用者的一般性的獲取水平視野的全景影像的需求，例 如，在野外的景物拍攝時(shí)，游客需將所看到的周圍的景物拍攝形成景物在水平方位位置的 全景影像，就可觀賞到位于游客周圍的景物的全局風(fēng)貌。 第二步，完成數(shù)碼相機(jī)3在水平位置的全景影像的拍攝之后，調(diào)節(jié)相機(jī)支架12的 旋轉(zhuǎn)鈕137，將數(shù)碼相機(jī)3向上偏離水平位置沿仰視方向相對(duì)于水平方向成45度仰視角度， 然后旋緊旋轉(zhuǎn)鈕137，使得相機(jī)支架12及數(shù)碼相機(jī)3 —并調(diào)整至相對(duì)于水平方向成45度仰 視角度。之后，同樣按照上述數(shù)碼相機(jī)3位于水平位置的全景影像的拍攝方法，拍攝45度 仰視角度位置的第一張影像B1，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤，使得與轉(zhuǎn)盤112—并固定的全景支架12、相機(jī)支 架13及數(shù)碼相機(jī)3 —同相對(duì)于底座111旋轉(zhuǎn)30度角度，再拍攝45度仰視角度的第二張影 像B2，依此拍攝，旋轉(zhuǎn)12次X 30度=360度，即完成45度仰視角度的展臺(tái)的天花板及展臺(tái)的上部分的全景影像的拍攝，然后，按照上述的數(shù)碼相機(jī)3位于水平位置時(shí)所拍攝的第一、 第二影像A1、A2的影像合成的拼接方式，將45度仰視角度的第一、第二影像B1、B2也通過 重疊部分的關(guān)聯(lián)而將第一、第二影像B1、B2拼接起來，依此原理，即可將45度仰視角度所拍 攝的影像Bl、 B2、 B3、…，B12也拼接成位于45度仰視角度的全景影像B。
此外，還需要將上述數(shù)碼相機(jī)位于45度仰視角度拍攝的第一影像Bl與數(shù)碼相機(jī) 在水平位置拍攝的第一影像Al進(jìn)行影像拼接，由于本發(fā)明在具體實(shí)施例中，采用廣角鏡頭 拍攝，故在45度仰視角度和水平位置拍攝的影像吻合一致性好。如圖2所示，水平位置拍攝 的第一影像Al與45度仰視角度拍攝的第一影像Bl之間重疊的區(qū)域AB1作為關(guān)聯(lián)影像，按 照現(xiàn)有技術(shù)的影像合成的拼接技術(shù)，即可實(shí)現(xiàn)將45度仰視角度的影像Bl、 B2、 B3、…，B12 與水平位置的影像Al、 A2、 A3、…，A12 —一對(duì)應(yīng)進(jìn)行影像拼接，從而實(shí)現(xiàn)展品環(huán)境的天花 板及展品水平位置的全景影像的拼接形成水平及45度仰視角度的全景影像AB。
第三步，再調(diào)整旋轉(zhuǎn)鈕137，將數(shù)碼相機(jī)相3調(diào)整至相對(duì)于水平位置的45度俯視 角度，然后，旋緊旋轉(zhuǎn)鈕137，將數(shù)碼相機(jī)3相對(duì)于相機(jī)支架13固定，拍攝45度俯視角度的 第一張影像Cl，同樣，旋轉(zhuǎn)云臺(tái)11的轉(zhuǎn)盤112，使得45度俯視角度的數(shù)碼相機(jī)3隨相機(jī)支 架13、全景支架12及轉(zhuǎn)盤112 —并相對(duì)于底座111旋轉(zhuǎn)30度，拍攝45俯視角度的第二張 影像C2，依次旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤112共12X30 = 360度，直到拍攝完成45度俯視角度的12張影像 C3、C4、…，C12。之后，按照上述的現(xiàn)有技術(shù)的影像拼接原理，如圖3所示，將45度俯視角 度的第一、第二張影像Cl、 C2按照重疊部分的關(guān)聯(lián)影像進(jìn)行拼接，依次拼接形成45度俯視 角度的360度的全景影像C。 再如圖2所示，還需要將上述完成的水平位置及45度仰視角度的全景影像AB與 45度俯視角度的全景影像C進(jìn)行影像拼接。此時(shí)，按照上述的45度仰視角度的全景影像B 與水平角度的全景影像A的拼接原理，進(jìn)行全景影像AB與45度俯視角度的全景影像C的 影像拼接，將重疊影像區(qū)域AC1作為關(guān)聯(lián)影像區(qū)域，進(jìn)而最終拼接完成水平位置、45度仰視 角度與45度俯視角度的影像拼接形成本實(shí)施例中的展臺(tái)的天花板方位、水平位置及地板 方位的全方位的全景影像I。 綜上所述，本發(fā)明全景影像拍攝裝置通過云臺(tái)11的豎直軸Zl與旋轉(zhuǎn)鈕137的水 平軸Z2以及數(shù)碼相機(jī)3的光軸Z3相交于同一交點(diǎn)0，且使得交點(diǎn)0與數(shù)碼相機(jī)3的鏡頭的 中心點(diǎn)相重合為全景交點(diǎn)O，在云臺(tái)11的轉(zhuǎn)盤112相對(duì)于底座111帶動(dòng)數(shù)碼相機(jī)3繞豎直 軸Zl旋轉(zhuǎn)360拍攝后，進(jìn)而使得數(shù)碼相機(jī)3基于全景交點(diǎn)0的位置拍攝的360度圓周的影 像得以通過現(xiàn)有技術(shù)的影像拼接技術(shù)而拼接成全景影像I。 因此，本發(fā)明的云臺(tái)11、全景支架12以及相機(jī)支架13的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，在 水平方位的全景影像拍攝時(shí)，使用者僅需簡(jiǎn)單操作轉(zhuǎn)盤112相對(duì)底座111旋轉(zhuǎn)即可獲得水 平方位的全景影像，之后，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)鈕137使得相機(jī)支架13及數(shù)碼相機(jī)3相對(duì)于全景支架 成45度仰視角度，并同樣按照水平位置的拍攝方法旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤112即可完成45度仰視角度 的全景影像的拍攝，同樣，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)鈕137即可完成45度俯視角度的全景影像拍攝，最后將 將上述水平位置的全景影像、45度仰視角度的全景影像以及45度俯視角度的影像拼接形 成全景影像I。由此可知，本發(fā)明進(jìn)行全景影像拍攝的操作時(shí)僅需操作轉(zhuǎn)盤112和旋轉(zhuǎn)鈕 137即可以獲取仰視角度或俯視角度或水平位置的全景影像拍攝，進(jìn)而最后可以獲得環(huán)境 的全方位的全景影像，增加使用者利用普通的數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行全景影像拍攝的靈活和便利性便，降低現(xiàn)有技術(shù)全景影像拍攝的難度，進(jìn)而降低全景影像拍攝的成本。 綜上所述，本發(fā)明通過將云臺(tái)11的豎直軸Zl、相機(jī)支架12與全景支架的水平軸
Z2及數(shù)碼相機(jī)3的鏡頭的光軸Z3相交于同一點(diǎn)形成全景交點(diǎn)，并使得全景交點(diǎn)與數(shù)碼相機(jī)
3的鏡頭的中心點(diǎn)重合，因此，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單而方便獲取全景影像，拍攝的照
片滿足全景軟件對(duì)所需合成照片自動(dòng)合成的技術(shù)要求，從而實(shí)現(xiàn)全景照片的拍攝標(biāo)準(zhǔn)化，
有利于全景影像的拍攝應(yīng)用的普及化。
權(quán)利要求
一種全景影像拍攝裝置，包括全景影像拍攝的支架和數(shù)碼相機(jī)，所述的全景影像拍攝的支架包括云臺(tái)、全景支架及相機(jī)支架，其特征在于，所述的云臺(tái)包括以豎直軸為軸線連接的底座和轉(zhuǎn)盤，所述的轉(zhuǎn)盤相對(duì)于底座繞豎直軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述的相機(jī)支架通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以與云臺(tái)水平平行的水平軸為軸線與全景支架連接，所述的相機(jī)支架與全景支架的水平軸垂直于所述的云臺(tái)的豎直軸且相交，所述的數(shù)碼相機(jī)與所述的相機(jī)支架固定連接，所述的相機(jī)支架相對(duì)于全景支架繞水平軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)與相機(jī)支架固定連接的數(shù)碼相機(jī)一并相對(duì)于全景支架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述的云臺(tái)的豎直軸與所述的相機(jī)支架和全景支架的水平軸及數(shù)碼相機(jī)的鏡頭的光軸相交于同一點(diǎn)形成全景交點(diǎn)，所述的全景交點(diǎn)與所述的數(shù)碼相機(jī)的鏡頭的中心點(diǎn)重合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全景影像拍攝裝置，其中，所述的全景支架包括固定板和支 架板，所述的固定板與轉(zhuǎn)盤固定連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全景影像拍攝裝置，其中，所述的相機(jī)支架包括相機(jī)承載板 和配合板，所述的相機(jī)承載板開設(shè)相機(jī)容置孔，所述的相機(jī)支架與全景支架連接的調(diào)節(jié)機(jī) 構(gòu)包括所述的配合板上開設(shè)的旋轉(zhuǎn)孔、所述的支架板開設(shè)的調(diào)節(jié)孔以及連接全景支架與相 機(jī)支架并旋入旋轉(zhuǎn)孔和調(diào)節(jié)孔的旋轉(zhuǎn)鈕，所述的旋轉(zhuǎn)孔和調(diào)節(jié)孔的中心軸線與所述的水平 軸重合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全景影像拍攝裝置，其中，所述底座中心部位以底座的圓心 為圓心形成軸承，與軸承套接配合設(shè)置圓環(huán)，底座的上表面以底座中心為圓心形成半徑大 于軸承的半徑的轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡上設(shè)置定位槽，所述轉(zhuǎn)盤的中心部位貫通開設(shè) 分別與圓環(huán)和軸承配合的上、下貫通孔，轉(zhuǎn)盤的下表面以轉(zhuǎn)盤的中心為圓心半徑與底座的 轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡的半徑相等形成滑動(dòng)軌跡，所述滑動(dòng)軌跡上開設(shè)定位孔，定位孔內(nèi)設(shè)置滾動(dòng)機(jī)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的全景影像拍攝裝置，其中，所述的滑動(dòng)軌跡的定位孔的下端 與外部連通，上端封閉，所述的滾動(dòng)機(jī)構(gòu)包括容置于定位孔內(nèi)的定位彈簧及位于定位彈簧 下方的定位珠。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全景影像拍攝裝置，其中，所述的轉(zhuǎn)盤的上、下貫通孔內(nèi)設(shè)置 扣合螺栓，所述的底座的上、下圓臺(tái)中空設(shè)置與扣合螺栓半徑相等的內(nèi)螺紋，所述的扣合螺 栓穿過上、下貫通孔并旋入上、下圓臺(tái)的內(nèi)螺紋孔并旋緊固定轉(zhuǎn)盤和底座。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的全景影像拍攝裝置，其中，所述的扣合螺栓還設(shè)置緊固環(huán)和 墊圈，所述的扣合螺栓依次穿過緊固環(huán)和墊圈，使得扣合螺栓與底座的圓環(huán)與軸承旋緊配 合，并將轉(zhuǎn)盤固定連接于底座。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的全景影像拍攝裝置，其中，所述的相機(jī)承載板的一端向后豎 直彎折形成配合板，所述的配合板開設(shè)貫穿的鎖定孔，鎖定螺栓穿過鎖定孔進(jìn)而將數(shù)碼相 機(jī)固定于相機(jī)支架并鎖定。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的全景影像拍攝裝置，其中，所述的相機(jī)承載板的另一端向前 豎直彎折形成調(diào)節(jié)板，調(diào)節(jié)板貫穿開通旋轉(zhuǎn)孔，所述的支架板貫穿開設(shè)調(diào)節(jié)孔，所述的旋轉(zhuǎn) 鈕穿過所述的調(diào)節(jié)孔和旋轉(zhuǎn)孔，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)鈕進(jìn)而調(diào)整相機(jī)支架相對(duì)于云臺(tái)形成俯視角度或 仰視角度的旋轉(zhuǎn)角度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的全景影像拍攝裝置，其中，所述的旋轉(zhuǎn)鈕包括相對(duì)于云 臺(tái)的基準(zhǔn)水平面的水平角度、45度仰視角度和45度俯視角度的水平角度定位檔、仰視角度定位檔和俯視角度定位檔，并使得數(shù)碼相機(jī)相與相機(jī)支架固定。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的全景影像拍攝裝置，其中，所述的全景支架的支架板設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度刻度，所述的配合板設(shè)置基準(zhǔn)刻度線，調(diào)節(jié)所述的旋轉(zhuǎn)鈕使得配合板的基準(zhǔn)線 與支架板上的旋轉(zhuǎn)角度刻度對(duì)準(zhǔn)配合，進(jìn)而調(diào)節(jié)相機(jī)支架并帶動(dòng)數(shù)碼相機(jī)相對(duì)于云臺(tái)成水 平角度、俯視角度或仰視角度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的全景影像拍攝裝置，其中，調(diào)節(jié)所述的旋轉(zhuǎn)鈕使得相機(jī)支架 相對(duì)于云臺(tái)的水平平衡位置成45度俯視角度或45度仰視角度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的全景影像拍攝裝置，其中，所述的轉(zhuǎn)盤的上表面 還設(shè)置水平儀，調(diào)節(jié)水平儀可調(diào)整云臺(tái)的水平平衡度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的全景影像拍攝裝置，其中，還包括廣角 鏡頭，所述的相機(jī)承載板貫穿開設(shè)相機(jī)容之孔，所述的廣角鏡頭與相機(jī)承載板的相機(jī)容置 孔連接并固定，所述的廣角鏡頭的鏡頭的中心點(diǎn)與所述的全景交點(diǎn)相重合。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的全景影像拍攝裝置，其中，所述的相機(jī)容置孔設(shè)置與所述 的數(shù)碼相機(jī)的鏡頭相扣合的相機(jī)鏡頭架。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的全景影像拍攝裝置，其中，所述的相機(jī)鏡頭架內(nèi)設(shè)置配合 機(jī)構(gòu)，所述的廣角鏡頭通過所述的配合機(jī)構(gòu)與所述的數(shù)碼相機(jī)固定并電氣連接。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全景影像拍攝裝置，其中，所述的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括水平旋轉(zhuǎn) 鈕，調(diào)節(jié)所述的水平旋轉(zhuǎn)鈕進(jìn)而調(diào)節(jié)相機(jī)支架在光軸方向上的位移，調(diào)節(jié)所述的旋轉(zhuǎn)鈕進(jìn) 而調(diào)節(jié)相機(jī)支架的俯視角度、水平角度和仰視角度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種全景影像拍攝裝置，包括全景影像拍攝的支架和數(shù)碼相機(jī)，所述的支架包括云臺(tái)、全景支架和相機(jī)支架，相機(jī)支架與云臺(tái)轉(zhuǎn)盤固定，所述的轉(zhuǎn)盤相對(duì)于底座作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，相機(jī)支架通過調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)以與云臺(tái)水平平行的水平軸為軸線與全景支架固定，調(diào)整調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)即可調(diào)節(jié)相機(jī)支架并帶動(dòng)數(shù)碼相機(jī)旋轉(zhuǎn)，使得數(shù)碼相機(jī)與云臺(tái)成水平位置、仰視角度和俯視角度，由此，可以確保拍攝形成水平方位、仰視角度和俯視角度的符合全景軟件合成要求的全景照片序列圖片，并由全景軟件生成全景圖片。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，便于普通的數(shù)碼相機(jī)獲取全景影像。
文檔編號(hào)H04N5/225GK101782713SQ20091007781
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月21日
發(fā)明者李一鳴, 董兵 申請(qǐng)人:北京華旗資訊數(shù)碼科技有限公司