一种单镜头裸眼3D图像拍摄装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种单镜头裸眼3D图像拍摄装置，涉及3D拍摄领域。所述装置包括：图像采集单元、转动单元、直线运动单元和控制单元；图像采集单元固定在转动单元的上部；转动单元固定在直线运动单元的上部，用于带动图像采集单元转动；直线运动单元用于带动转动单元沿直线运动；控制单元用于控制转动单元和直线运动单元作业。所述装置，由控制单元根据用户输入的原始数据自动计数出相应的拍摄参数，进而控制转动单元和直线运动单元完成相应地运动，使相机进行平行式拍摄或汇聚式拍摄，并可以在两种拍摄方式间自由切换。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及3D拍摄
，特别涉及一种单镜头裸眼3D图像拍摄装置。
技术介绍
由于人的双眼之间存在一定的距离，人通过左右眼观看同一对象时，两眼所看的角度不同，左眼看到物体的左侧面较多，右眼看到物体的右侧面较多。从而在视网膜上形成不完全相同的影像，当大脑将这两幅具有视差的图像相融合时，便会产生立体感。立体摄影就是利用这一原理来保存和展现景物三维空间信息的一种摄影方法，即从不同角度拍摄同一个物体，当人的左右眼分别看到存在一定视差的不同角度的拍摄图像时，就会形成具有深度感的立体图像。在立体摄影中拍摄方式有很多种，常见方式包括平行式和汇聚式，在不同的拍摄场景下采用最合适的拍摄方式，可以最大限度的发挥出其各自独有的优势。目前的立体摄影技术主要存在两大问题。第一大问题是目前的立体拍摄装置本身存在不足。当前的立体拍摄装置主要分为两大类，分别是多镜头拍摄装置和单镜头拍摄装置。多镜头拍摄装置是指利用两台或者多台图像采集单元来模拟人的眼睛，从不同角度来拍摄同一景物，从而获得视差图像的拍摄装置。然而，采用这种拍摄装置时，很难保证多台图像采集单元的光心完全处于同一水平线，并且各图像采集单元的光轴完全平行或者同时交于一点，从而严重影响立体拍摄图像的质量。尤其是当拍摄近距离小视差景物时，固有的图像采集单元尺寸导致图像采集单元镜头间距不能调到较小的数值而无法拍摄得到合适视差的立体图像，从而限制了立体图像采集单元的拍摄范围和立体效果的发挥。而且多镜头拍摄装置的成本较高，不利于推广和普及。单镜头拍摄装置是指只采用一台图像采集单元，通过移动一段距离从不同角度拍摄同一物体，从而获得视差图像的拍摄装置。它很好的克服了多镜头拍摄时安装复杂、调试难度大、图像采集单元间距限制以及成本高等诸多问题。然而目前的单镜头拍摄装置只能采用单一的拍摄方式，只能平行移动图像采集单元拍摄或者始终对准拍摄对象拍摄，即只能采用平行式拍摄或者汇聚式拍摄，没有一种装置能同时具备这两种拍摄方式，无法在相应的拍摄场景下即时切换成最合适的拍摄方式，从而无法达到最佳的立体拍摄效果。第二大问题是目前的拍摄装置无法实时计算确定最合适的拍摄参数。对于目前的立体拍摄装置来说，只能得到视差图而无法保证其视差图具有最佳视差、最适合人眼观看。立体拍摄时的拍摄参数包括图像采集单元间距、夹角、焦距以及成像CXD的宽度。在成像CCD宽度确定的情况下，立体拍摄时图像采集单元间距、夹角以及图像采集单元焦距决定着拍摄图像的立体效果。立体照片拍得好与坏，跟上述三者计算、调整的准确与否有着直接的关系。随着拍摄景物远近距离的不同，三者的最佳值也随之而变。这就要求立体拍摄装置能实时计算出随拍摄场景的改变而改变的最佳拍摄参数。而当前的立体拍摄装置都无法实时计算并使拍摄装置自动作出相应调整，使得当前拍摄的立体图像质量参差不齐，严重加大了拍摄图像后期处理难度和工作量，成为了制约立体拍摄技术进一步发展的瓶颈。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种单镜头裸眼3D图像拍摄装置，以同时具有平行式拍摄和汇聚式拍摄的功能，并且可以方便地在两种拍摄方式之间切换。( 二 )技术方案为解决上述技术问题，本专利技术提供一种单镜头裸眼3D图像拍摄装置，其包括图像采集单元、转动单元、直线运动单元和控制单元；所述图像采集单元固定在所述转动单元的上部；所述转动单元固定在所述直线运动单元的上部，用于带动所述图像采集单元转动；所述直线运动单元用于带动所述转动单元沿直线运动；所述控制单元用于控制所述图像采集单元、所述转动单元和所述直线运动单元作业。优选地,所述转动单元包括旋转平台和自转电机；所述旋转平台的上部与所述图像采集单元固定连接，下部与所述自转电机的输出轴相连接；所述自转电机固定在所述直线运动单元的上部，电连接所述控制单元，用于驱动所述旋转平台转动。优选地,所述转动单元还包括圆周刻度尺和圆周刻度读取头；所述旋转平台为圆柱状平台，所述圆周刻度尺沿周向设置在所述圆柱状平台的侧面上；所述圆周刻度读取头，设置在所述圆周刻度尺的下方，与所述直线运动单元固定连接，并且与所述控制单元电连接，用于读取所述旋转平台旋转的角度。优选地，所述直线运动单元包括负载平台、滑块和导轨；所述负载平台设置在所述导轨的上部，所述滑块设置在所述负载平台和所述导轨之间，用于引导所述负载平台沿所述导轨滑动。优选地，所述直线运动单元还包括直线电机定子和直线电机动子；所述直线电机定子设置在所述负载平台下部，并且与所述导轨平行设置，用于产生励磁磁场；所述直线电机动子固定在所述负载平台的下部，用于与所述直线电机定子配合，在电磁力作用下带动所述负载平台沿所述导轨运动。优选地，所述直线运动单元还包括底座、直线刻度尺和直线刻度读取头；所述底座设置在所述导轨的下部，用于支撑所述导轨；所述直线刻度尺沿所述底座的长度方向设置在所述底座的前壁上；所述直线刻度读取头固定设置在所述负载平台的前部，并且与所述控制单元电连接，用于读取所述负载平台沿所述导轨运动的位移。优选地，所述装置还包括支撑单元；所述支撑单元采用可伸缩三脚架，与所述底座的下部固定连接。优选地，所述装置还包括交互单元；所述交互单元包括键盘和显示屏；所述键盘与所述控制单元电连接，用于输入拍摄的原始数据，以及对拍摄参数进行修正；所述显示屏也与所述控制单元电连接，用于实时显示当前的拍摄参数。优选地，所述装置还包括无线通信单元；所述无线通信单元与所述控制单元电连接，用于与远程控制设备进行交互。优选地，所述控制单元采用单片机。(三)有益效果本专利技术的单镜头裸眼3D图像拍摄装置，由控制单元根据用户输入的原始数据自动计数出相应的拍摄参数，进而控制所述转动单元和直线运动单元完成相应地运动，使相机进行平行式拍摄或汇聚式拍摄，并可以在两种拍摄方式间自由切换；同时，所述拍摄装置在拍摄过程中实时读取相机的旋转角度和直线运动位移，并反馈给控制单元，以供控制单元对相应电机的运动状态进行微调，以保证相机始终处于最佳的拍摄状态。附图说明图I是本专利技术实施例所述单镜头裸眼3D图像拍摄装置的结构示意图；图2是所述直线运动单元部分的结构示意图；图3是所述装置中负载平台及其上部分的结构示意图；图4是本专利技术实施例所述单镜头裸眼3D图像拍摄方法流程图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术实施例所述单镜头裸眼3D图像拍摄装置主要包括图像采集单元、转动单元、交互单元、直线运动单元、支撑单元、控制单元和无线通信单元。图I是本专利技术实施例所述单镜头裸眼3D图像拍摄装置的结构示意图，图2是所述直线运动单元部分的结构示意图；图3是所述装置中负载平台及其上部分的结构示意图。参见图I和图3,所述图像采集单元采用一个相机100。所述转动单元包括旋转平台201、自转电机202、圆周刻度尺203和圆周刻度读取头213。所述旋转平台201的上部与所述相机100固定连接，下部通过联轴器连接所述自转电机202的输出轴。所述自转电机202的主体部分设置在壳体300的内部，并且与同样设置在所述壳体300内部的所述控制单元电连接，用于在所述控制单元的控制下，驱动所述旋转平台201转动，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单镜头裸眼3D图像拍摄装置，其特征在于，包括：图像采集单元、转动单元、直线运动单元和控制单元；所述图像采集单元固定在所述转动单元的上部；所述转动单元固定在所述直线运动单元的上部，用于带动所述图像采集单元转动；所述直线运动单元用于带动所述转动单元沿直线运动；所述控制单元用于控制所述图像采集单元、所述转动单元和所述直线运动单元作业。

【技术特征摘要】
1.一种单镜头裸眼3D图像拍摄装置，其特征在于，包括图像采集单元、转动单元、直线运动单元和控制单元；所述图像采集单元固定在所述转动单元的上部；所述转动单元固定在所述直线运动单元的上部，用于带动所述图像采集单元转动；所述直线运动单元用于带动所述转动单元沿直线运动；所述控制单元用于控制所述图像采集单元、所述转动单元和所述直线运动单元作业。2.如权利要求I所述的装置，其特征在于，所述转动单元包括旋转平台和自转电机；所述旋转平台的上部与所述图像采集单元固定连接，下部与所述自转电机的输出轴相连接；所述自转电机固定在所述直线运动单元的上部，电连接所述控制单元，用于驱动所述旋转平台转动。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述转动单元还包括圆周刻度尺和圆周刻度读取头；所述旋转平台为圆柱状平台，所述圆周刻度尺沿周向设置在所述圆柱状平台的侧面上；所述圆周刻度读取头，设置在所述圆周刻度尺的下方，与所述直线运动单元固定连接，并且与所述控制单元电连接，用于读取所述旋转平台旋转的角度。4.如权利要求I所述的装置，其特征在于，所述直线运动单元包括负载平台、滑块和导轨；所述负载平台设置在所述导轨的上部，所述滑块设置在所述负载平台和所述导轨之间，用于引导所述负载平台沿所述导轨滑动。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑新柱，葛宏升，赵天奇，张颖，丁凌，张成浩，颜玢玢，王葵如，
申请(专利权)人：北京邮电大学，北京广卓能网络科技发展有限公司，
类型：实用新型
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