一种真实场景虚拟化采集方法和电路.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107909029A(43)申请公布日2018.04.13(21)申请号201711122811.9(22)申请日2017.11.14(71)申请人福州瑞芯微电子股份有限公司地址350000福建省福州市鼓楼区软件大道89号18号楼(72)发明人廖裕民陈勇全(74)专利代理机构福州市鼓楼区京华专利事务所(普通合伙)35212代理人林晓琴(51)Int.Cl.G06K9/00(2006.01)G06K9/20(2006.01)G06T15/04(2011.01)G06T19/00(2011.01)G06F3/01(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种真实场景虚拟化采集方法和电路(57)摘要本发明提供一种真实场景虚拟化采集方法，包括采集扫描流程：先设置好扫描方案，即配置采样点的三维指向信息和步进信息；将激光发射器和摄像头放置于待采样空间中；通过步进电机控制激光发射器和摄像头指向，根据扫描方案完成采样空间内整个场景的采集扫描；还包括采样点收集流程：通过激光发射器和激光测距仪测得对象物体距离发射点的距离信息；同时通过摄像头采集该采样点的纹理材质图，再完成角度-距离-材质三者的映射关系存储。本发明还提供相应的真实场景虚拟化采集电路，使得真实场景的物理信息得到完整记录,可以在还原时通过GPU的实时渲染得到用户当前视点对应的真实环境的完整复现,不再局限于拍摄时的那个视点。CN107909029ACN107909029A权利要求书1/2页1.一种真实场景虚拟化采集方法，其特征在于：包括采集扫描流程和采样点收集流程；所述采集扫描流程是：先设置好扫描方案，即配置采样点的三维指向信息和步进信息；将激光发射器和摄像头放置于待采样空间中；通过步进电机控制激光发射器和摄像头指向，根据扫描方案完成采样空间内整个场景的采集扫描；所述采样点收集流程是：在采集扫描的过程中，通过激光发射器和激光测距仪测得对象物体距离发射点的距离信息；同时通过摄像头在所指向角度上采集一张图像作为该采样点的纹理材质图，再根据采样点的三维指向信息，所述距离信息以及所述纹理材质图完成角度-距离-材质三者的映射关系存储。2.根据权利要求1所述的一种真实场景虚拟化采集方法，其特征在于：所述采样点的三维指向信息和步进信息包括扫描平面中的初始平面，每个扫描平面采样点的初始角度，每个扫描平面的步进角度A以及扫描平面步进方向，每个扫描平面内采样点的步进角度B以及采样点步进方向，总的采样点数为扫描平面数乘以每个扫描平面内的采样点数。3.根据权利要求2所述的一种真实场景虚拟化采集方法，其特征在于：所述采集扫描流程具体包括：步骤S11、先设置好扫描方案并将扫描方案配置到扫描方案配置存储单元；步骤S12、将激光发射器和摄像头放置于待采样空间中；步骤S13、通过步进电机控制激光发射器和摄像头指向，首先指到所述初始平面内的初始角度，完成一次采样点采集，然后控制激光发射器和摄像头在当前扫描平面内按所述采样点步进方向旋转步进角度B，开始下一次采样点采集，如此循环，直到完成整个当前扫描平面采样点的采集；步骤S14、当一个扫描平面所有采样点均采集完之后，将扫描平面按所述扫描平面步进方向旋转步进角度A，并调整激光发射器和摄像头的角度指到当前扫描平面的初始角度，开始当前扫描平面采样点的采集；如此循环直到完成采样空间内整个场景的采集。4.根据权利要求2或3所述的一种真实场景虚拟化采集方法，其特征在于：所述扫描平面中的初始平面为从水平陀螺仪获得的水平面；所述采样点的初始角度为从指南针陀螺仪获得的正北方向角度，所述扫描平面步进方向和所述采样点步进方向是顺时针方向或逆时针方向。5.根据权利要求1所述的一种真实场景虚拟化采集方法，其特征在于：所述采样点收集流程是：步骤S21、开始某一采样点的采集后，激光发射器在所指向角度上发射出激光，激光射到对象物体后反射回来由激光测距仪接收，根据时间差计算出对象物体距离发射点的距离，然后把该点的距离值送往坐标距离记录单元；步骤S22、摄像头在所指向角度上采集一张图像，然后将该图像作为该采样点的纹理材质图送往材质记录单元；步骤S23、在坐标距离记录单元和材质记录单元完成该点的记录后，二者的存储地址以及本次采样点的三维指向信息送往映射关系存储单元，完成角度，距离，材质三者的映射关系存储。6.根据权利要求5所述的一种真实场景虚拟化采集方法，其特征在于：所述角度，距离，材质三者的映射关系的存储格式为"角度，距离信息在坐标距离记录单元中的存储地址，纹2CN107909029A权利要求书2/2页理材质图在材质记录单元中的存储地址"。7.一种真实场景虚拟化采集电路，其特征在于：包括激光发射器、摄像头、步进