一种建模数据采集系统的制作方法

1.本公开涉及信息技术领域，尤其涉及一种建模数据采集系统。


背景技术：

2.在对目标物体进行建模之前，通常需要从不同角度对目标物体进行拍照，以获得多种视角下目标物体的照片，而后基于多种视角下目标物体的照片建立目标物体的物理模型。所述照片覆盖的视角越多，建立的物理模型精度越高。
3.目前，通常是依靠人工手持相机在不同视角下对目标物体进行拍照，拍照的视角以及张数根据人工的建模经验确定。
4.显然的，目前的拍照方式过度依赖人工的建模经验，人力成本较高，且效率较低。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种建模数据采集系统，实现了建模数据的自动采集，节省了人力成本，提高了采集效率。
6.本公开实施例提供了一种建模数据采集系统，该系统包括：
7.置物台、移动装置、分别与所述置物台和所述移动装置电连接的控制器以及采集装置；
8.其中，所述置物台用于放置待建模的目标物体；
9.所述移动装置与所述置物台关联设置，用于承载所述采集装置；
10.所述控制器用于对所述移动装置和/或所述置物台进行运动控制，以对所述采集装置与所述目标物体之间的相对位置进行调节，并基于所述采集装置从不同视角对所述目标物体进行数据采集，获得用于对所述目标物体建模的原数据。本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比至少具有如下优点：
11.本公开实施例提供的建模数据采集系统，包括：置物台、移动装置、分别与所述置物台和所述移动装置电连接的控制器以及采集装置；其中，所述置物台用于放置待建模的目标物体，即将待建模的目标物体放置于置物台，移动装置承载采集装置移动，控制器用于对移动装置和/或置物台进行运动控制，以通过采集装置从不同视角对所述目标物体进行数据采集，获得用于对所述目标物体建模的原数据，实现了用户建模的原数据的自动采集，降低了人力成本，提高了采集效率。
附图说明
12.结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。
13.图1为本公开实施例中的一种建模数据采集系统的结构示意图；
14.图2为本公开实施例中的一种在滑道取点的示意图；
15.图3为本公开实施例中的一种建模数据采集系统的结构示意图；
16.图4为本公开实施例中的一种虚拟多面体的结构示意图。
具体实施方式
17.下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
18.应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行以及并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。
19.本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
20.需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
21.需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
22.本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
23.图1为本公开实施例中的一种建模数据采集系统的结构示意图。该系统用于对待建模的目标物体进行自动的数据采集。如图1所示，该建模数据采集系统包括：置物台110、移动装置120、分别与置物台110和移动装置120电连接的控制器130以及采集装置140140。
24.其中，置物台110用于放置待建模的目标物体；移动装置120与置物台110关联设置，用于承载采集装置140；控制器130用于对移动装置120和/或置物台110进行运动控制，以对采集装置140与目标物体之间的相对位置进行调节，以基于采集装置140从不同视角对目标物体进行数据采集，获得用于对目标物体建模的原数据。换言之，用户将待建模的目标物体放置于置物台110，在控制器130的控制下移动装置120承载采集装置140移动或者置物台110承载目标物体移动，使采集装置140与目标物体之间的相对位置不断改变，采集装置140从不同视角下对目标物体进行数据采集，获得用于对目标物体进行建模的原数据，从而实现原数据的自动采集，降低了人力成本，提高了采集效率。
25.在一些实施方式中，该建模数据采集系统还包括：与移动装置120适配的滑道。控制器130用于对移动装置120进行运动控制，包括：控制器130用于控制移动装置120沿所述滑道移动，以调节采集装置140与目标物体之间的相对位置。优选的，为了使采集装置140可以从较全面的视角下对目标物体进行数据采集，所述滑动围绕置物台110设置，即移动装置120可以沿着滑道围绕置物台110移动，使得采集装置140可以以任意视角对目标物体进行拍摄，获得较全面的建模数据。以任意视角对目标物体进行拍摄获得的不同拍摄视角下的照片用于构建目标物体的三维模型。例如目标物体是鞋子，则从不同拍摄视角下针对鞋子
拍摄的照片用于构建鞋子的三维模型，鞋子的三维模型可用于在虚拟试穿场景中实现鞋子的虚拟试穿功能。具体是在试穿页，通过终端相机拍摄用户的脚部，然后控制待试穿鞋子的三维模型穿在所拍摄到的用户脚部，呈现一种虚拟试穿的效果。进一步的，鞋子的三维模型可以以文件包的形式存储在服务器，当客户端需要调用鞋子的三维模型时，从服务器获取相应的三维模型。
26.在一些实施方式中，移动装置120不仅可以承载采集装置140在同一平面内围绕目标物体移动，还可以使采集装置140在不同平面内相对目标物体移动，以从新的视角下对目标物体进行数据采集。具体的，控制器130还用于控制移动装置120的俯仰角和/或翻滚角变化，以调节采集装置140与目标物体之间的相对位置。其中，俯仰角指物体的x轴与水平面之间的夹角，例如飞机抬头时，俯仰角为正，低头时俯仰角为负。翻滚角指物体的z轴与包含物体的x轴的铅垂面之间的夹角，例如飞机向右倾斜时，翻滚角为正，飞机向左倾斜时，翻滚角为负。
27.在一些实施方式中，控制器130基于预设算法确定移动装置120的运动路径。运动路径包括下述至少一种：沿所述滑道的移动路径；俯仰角和/或翻滚角的变化路径。
28.示例性的，控制器130基于预设算法确定移动装置120的运动路径，包括：根据预设图像张数在所述滑道上均匀取点；所述滑道上的每个点构成移动装置120的运动路径，在移动装置120运动到所述滑道上的目标点时，移动装置120在所述目标点停止预设时长，以使采集装置140对目标物体进行拍摄。例如预设图像张数为8，则在所述滑道上均匀取8个点，如图2所示的一种在滑道取点的示意图，其中包括置物台310、放置在置物台310的目标物体311、移动装置320、采集装置330以及与移动装置320适配的滑道321。移动装置320沿着每个点移动，当移动装置320承载着采集装置330移动到第1个点时，在第1个点停留一段时间，以使采集装置330对目标物体311进行数据采集，数据采集完毕后，移动装置320承载着采集装置继续移动，当移动到第2个点时，移动装置320停止移动，在第2个点的位置停留一段时间，采集装置330对目标物体311进行数据采集
……
以此类推，移动装置320承载着采集装置330遍历滑道上的所有点，采集装置330以不同视角对目标物体311进行数据采集。
29.进一步的，控制器基于预设算法确定移动装置的运动路径，还包括：根据预设图像张数、在所述滑道上确定的点以及移动装置120的预设俯仰角范围确定俯仰节点；和/或，根据预设图像张数、在所述滑道上确定的点以及移动装置的预设翻滚角范围确定翻滚节点；所述运动路径包括所述俯仰节点和/或所述翻滚节点。例如，预设图像张数为20，在所述滑道上均匀确定了5个点，则在移动装置处于每个点时，在预设俯仰角范围内随机确定或者均匀确定2个俯仰节点，例如预设俯仰角范围为0-60度，则可以在俯仰角为0度时确定一个俯仰节点，在俯仰角为60时确定一个俯仰节点，采集装置在每个俯仰节点上对目标物体进行数据采集，例如控制器首先控制移动装置的俯仰角为0度，采集装置对目标物体进行数据采集，数据采集完成后，控制器控制移动装置的俯仰角变为60度，此时采集装置再次对目标物体进行数据采集。可以理解的是，移动装置的俯仰角不同时，采集装置与目标物体之间的相对位置不同，因此可以实现从不同视角对目标物体进行数据采集的目的。
30.在一些实施方式中，参考如图3所示的一种建模数据采集系统的结构示意图，包括置物台410、移动装置420和采集装置430。其中，置物台410用于放置待建模的目标物体411；移动装置420与置物台410关联设置，用于承载采集装置430，并对采集装置430与目标物体
411之间的相对位置进行调节，以基于采集装置430从不同视角对目标物体411进行数据采集，获得用于对目标物体411建模的原数据。换言之，用户将待建模的目标物体411放置于置物台410，移动装置420承载采集装置430移动，使采集装置430与目标物体411之间的相对位置不断改变，采集装置430从不同视角下对目标物体411进行数据采集，获得用于对目标物体411进行建模的原数据，从而实现原数据的自动采集，降低了人力成本，提高了采集效率。采集装置430包括摄像头或者配置有摄像头的终端，例如智能手机、平板电脑、可穿戴智能设备等。用于对目标物体进行建模的原数据包括目标物体的图像数据，即对目标物体进行拍摄获得的照片。可选的，控制器(在图3中未示出)还与置物台410电连接，用于控制置物台410沿设定圆周移动，以调节采集装置430与目标物体411之间的相对位置，即置物台410可以带动目标物体411相对采集装置430移动。
31.可选的，移动装置包括机械臂，移动装置可具备仿生手，用于握持采集装置，或者在移动装置上设置有夹持部件，用于夹持采集装置，从而实现对采集装置的承载，并带动采集装置移动。当移动装置是机械臂时，控制器基于预设算法确定所述机械臂的运动路径，包括：
32.(1)根据配置有摄像头的终端的物理位置确定待建模的目标物体的物理位置。
33.其中，配置有摄像头的终端的物理位置指配置有摄像头的终端在物理空间的真实位置，换言之，配置有摄像头的终端的物理位置指配置有摄像头的终端在世界坐标系中的坐标位置。在一种实施方式中，根据配置有摄像头的终端的物理位置确定目标物体的物理位置，包括：在配置有摄像头的终端位于目标物体的位置时，基于预设算法确定配置有摄像头的终端的物理位置；将配置有摄像头的终端的物理位置确定为目标物体的物理位置。在对目标物体进行拍照时，目标物体摆放置物台，以使目标物体处于一个有利于拍摄的环境中，例如置物台周围的颜色是浅颜色，以尽量减少给拍摄带来的影响。为了获得目标物体在被摆放到置物台时所处的物理位置，可以先将配置有摄像头的终端放置在置物台，基于预设算法确定配置有摄像头的终端的物理位置，该物理位置即为将目标物体摆放到置物台时，目标物体的物体位置。以配置有摄像头的终端是智能手机为例，可以在智能手机运行slam(simultaneous localization and mapping，同步定位与建图)算法，当把智能手机放置在置物台时，通过slam算法确定智能手机的物理位置，该物理位置即为目标物体被摆放到置物台时的物理位置。
34.在另一种实施例方式中，根据配置有摄像头的终端的物理位置确定目标物体的物理位置，包括：通过配置有摄像头的终端对目标物体进行拍摄，获得目标物体的拍摄图像；基于预设算法确定配置有摄像头的终端的物理位置；对拍摄图像进行图像分析，确定目标物体与配置有摄像头的终端之间的相对位置关系；根据配置有摄像头的终端的物理位置以及所述相对位置关系确定目标物体的物理位置。即不限定目标物体以及配置有摄像头的终端的位置，目标物体可以被摆放在任何位置，配置有摄像头的终端也可以是在任何位置，只要在配置有摄像头的终端所处的位置处能够拍摄到目标物体即可，根据拍摄的图像确定配置有摄像头的终端与目标物体之间的相对位置，而后根据配置有摄像头的终端的物理位置以及所述相对位置确定目标物体的物理位置。
35.(2)根据目标物体的物理位置确定与目标物体匹配的虚拟多面体；基于ar(augmented reality，增强现实)技术，在所述终端的拍摄页面显示所述虚拟多面体，以基
于所述虚拟多面体进行拍摄引导，获得不同拍摄视角下所述目标物体的照片。
36.其中，与目标物体匹配的虚拟多面体指能够包围目标物体的多面体，可以理解为是能够包裹住目标物体的罩子。虚拟多面体包括很多个面，每个面表示一个拍摄视角，即从虚拟多面体的一个面看向目标物体时可以看到一个具体视角下目标物体的一部分。虚拟多面体包括的面的总数表示需要拍摄的总张数。如果目标物体的形状较复杂，则与之匹配的虚拟多面体可以包括较多的面，以获取尽量多的拍摄图像，使得基于拍摄图像建立的物体模型的精度更高；如果目标物体的形状较简单，则与之匹配的虚拟多面体可以包括较少的面。虚拟多面体具体需要包括多少个面，可以通过参数进行设置，如果要建立目标物体较精细的模型，则面数需要多一些，通常由建模经验较丰富的工程人员进行设置，一旦设置好面数之后，会自动生成虚拟多面体，在虚拟多面体的引导下即使没有建模经验的人员也可以对目标物体进行拍摄，如此解决过度依赖人工建模经验的问题。
37.当检测到所述终端的摄像头对准所述虚拟多面体的一个面时，控制所述摄像头对目标物体进行拍摄，获得该视角下目标物体的照片，然后控制机械臂移动，以使所述终端的摄像头对准所述虚拟多面体的其它面，并完成拍摄，直到遍历所述虚拟多面体的所有面。需要说明的是，在确定所述终端的摄像头是否对准所述虚拟多面体的一个面时，可利用从摄像头发出的预设数量的光线是否穿过虚拟多面体的一个面来确定，如果从摄像头发出的预设数量的光线穿过虚拟多面体的一个面则确定摄像头对准了该面。
38.机械臂带动摄像头移动，改变摄像头对准的位置，可以看到显示在拍摄页面的虚拟多面体对应的面发生颜色变化。例如初始时虚拟多面体的很多面均为红色，只有摄像头当前对准的目标面为绿色，若此时触发拍摄控件，即拍摄一张照片，则摄像头当前对准的所述目标面保持为绿色，即使机械臂带动摄像头移动，使摄像头对准虚拟多面体其它的面，所述目标面的颜色依然为绿色，用于提示已经完成一张拍摄。若在摄像头对准所述目标面时，没有触发拍摄控件，当摄像头不再对准所述目标面，而是对准其它面时，所述目标面恢复为红色，表示针对所述目标面还未完成拍摄，而摄像头对准的其它面则临时变为绿色，只有针对摄像头对准的面进行了拍摄，该面才会一直保持为绿色。
39.通过虚拟多面体的多个面对用户进行建模数据采集，使得用户无需自己选取拍摄角度；通过对虚拟多面体的每个面的颜色进行控制，可方便系统记忆已经拍摄了哪些视角下的照片，以及还未拍摄哪些视角下的照片，可非常方便地快速完成拍摄，有利于提升拍摄效率。
40.在一种实施方式中，根据目标物体的物理位置确定与目标物体匹配的虚拟多面体包括：
41.(1)根据所述目标物体的物理位置以及形状特征确定在设定平面上的多个圆。
42.其中，设定平面可以是水平面或者与水平面垂直的竖直面，或者与水平面呈一定夹角的平面。
43.以设定平面是水平面为例，根据目标物体的物理位置以及形状特征确定在设定平面上的多个圆，包括：以目标物体的物理位置为第一圆心，第一预设数值为第一半径在水平面确定第一圆；将第一圆心沿重力方向的反方向(即竖直向上)移动预设距离获得第二圆心；以第二圆心为圆心，第二预设数值为第二半径在水平面确定第二圆；类似的，将所述第一圆心沿重力方向的反方向继续移动，获得第三圆心、第四圆心等等，对应的，以第三预设
数值为第三半径在水平面确定第三圆，以第四预设数值为第四半径在水平面确定第四圆等，直到所述第一圆心到达设定位置。其中，所述多个圆包括所述第一圆以及所述第二圆，所述第一预设数值、所述预设距离、所述第二预设数值以及所述设定位置根据所述目标物体的形状特征确定。可以理解的是，如果目标物体的底部比顶部宽，例如锥体状，那么上述第二圆的第二半径小于第一圆的第一半径；如果目标物体的底部比顶部窄，例如倒锥体，那么上述第二圆的第二半径大于第一圆的第一半径。
44.组成虚拟多面在水平面的多个圆的总数根据目标物体的形状确定，因为最终所构造出的虚拟多面体需要能够包裹住目标物体，因此虚拟多面体要比目标物体最宽的位置宽，比目标物体最高的位置高。
45.(2)根据所述在设定平面上的多个圆确定多个面，基于所述多个面组成所述虚拟多面体。
46.在一种实施方式中，根据所述在设定平面上的多个圆确定多个面，包括：在所述第一圆的第一圆弧上确定预设数量的点；在所述第二圆的第二圆弧上确定预设数量的点；将所述第一圆弧上的点与所述第二圆弧上的点一一对应连接，形成所述多个面；所述预设数量根据所述目标物体的形状特征确定。其中，将所述第一圆弧上的点与所述第二圆弧上的点一一对应连接的含义是，第一圆弧上的一个点只能与第二圆弧上的一个点连接，第二圆弧上的一个点只能与第一圆弧上的一个点连接。参考如图4所示的一种虚拟多面体的结构示意图，其包括水平面上的多个圆，每个圆的圆弧上包括多个点，相邻两个圆弧上的点一一对应连接形成多个面。
47.附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
48.描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
49.本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(cpld)等等。
50.在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计
算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
51.根据本公开的一个或多个实施例，本公开提供了一种建模数据采集系统，包括：包括：置物台、移动装置、分别与所述置物台和所述移动装置电连接的控制器以及采集装置；其中，所述置物台用于放置待建模的目标物体；所述移动装置与所述置物台关联设置，用于承载所述采集装置，所述控制器用于对所述移动装置和/或所述置物台进行运动控制，以对所述采集装置与所述目标物体之间的相对位置进行调节，以基于所述采集装置从不同视角对所述目标物体进行数据采集，获得用于对所述目标物体建模的原数据。
52.根据本公开的一个或多个实施例，在本公开提供的建模数据采集系统中，可选的，还包括：与所述移动装置适配的滑道；所述控制器用于对所述移动装置进行运动控制，包括：所述控制器用于控制所述移动装置沿所述滑道移动，以调节所述采集装置与所述目标物体之间的相对位置。
53.根据本公开的一个或多个实施例，在本公开提供的建模数据采集系统中，可选的，所述滑道围绕所述置物台设置。
54.根据本公开的一个或多个实施例，在本公开提供的建模数据采集系统中，可选的，所述控制器还用于控制所述移动装置的俯仰角和/或翻滚角变化，以调节所述采集装置与所述目标物体之间的相对位置。
55.根据本公开的一个或多个实施例，在本公开提供的建模数据采集系统中，可选的，所述控制器基于预设算法确定所述移动装置的运动路径。
56.根据本公开的一个或多个实施例，在本公开提供的建模数据采集系统中，可选的，所述运动路径包括下述至少一种：沿所述滑道的移动路径；俯仰角和/或翻滚角的变化路径。
57.根据本公开的一个或多个实施例，在本公开提供的建模数据采集系统中，可选的，所述控制器基于预设算法确定所述移动装置的运动路径，包括：根据预设图像张数在所述滑道上均匀取点；所述滑道上的每个点构成所述移动装置的运动路径，在移动装置运动到所述滑道上的目标点时，所述移动装置在所述目标点停止预设时长，以使所述采集装置对所述目标物体进行数据采集。
58.根据本公开的一个或多个实施例，在本公开提供的建模数据采集系统中，可选的，所述控制器基于预设算法确定所述移动装置的运动路径，还包括：根据预设图像张数、在所述滑道上确定的点以及移动装置的预设俯仰角范围确定俯仰节点；和/或，根据预设图像张数、在所述滑道上确定的点以及移动装置的预设翻滚角范围确定翻滚节点；所述运动路径包括所述俯仰节点和/或所述翻滚节点。
59.根据本公开的一个或多个实施例，在本公开提供的建模数据采集系统中，可选的，所述控制器用于对所述置物台进行运动控制，包括：所述控制器用于控制所述置物台沿设定圆周移动，以调节所述采集装置与所述目标物体之间的相对位置。
60.根据本公开的一个或多个实施例，在本公开提供的建模数据采集系统中，可选的，所述采集装置包括摄像头或者配置有摄像头的终端，所述原数据包括所述目标物体的图像数据，所述移动装置包括机械臂。
61.以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
62.此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
63.尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。