一種具有復合效果的照相的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有復合效果的照相機，包括機殼、鏡頭和控制裝置，其特征在于該照相機還包括增強現(xiàn)實算法芯片和與其連接的外圍設備，所述外圍設備包括可觸摸顯示屏、數(shù)碼相機模塊、無線網(wǎng)卡、GPS模塊、加速計、重力感應器、陀螺儀、慣性導航儀和存儲卡；所述數(shù)碼相機模塊分別與可觸摸顯示屏和增強現(xiàn)實算法芯片單向連接；存儲卡分別與增強現(xiàn)實算法芯片和數(shù)碼相機模塊雙向連接；慣性導航儀與增強現(xiàn)實算法芯片連接，為其提供數(shù)據(jù)來源；慣性導航儀與增強現(xiàn)實算法芯片分別與陀螺儀，重力感應器和加速計單向連接，獲得外部數(shù)據(jù)；無線網(wǎng)卡和GPS與增強現(xiàn)實算法芯片單向鏈接，為其提供定位數(shù)據(jù)；增強現(xiàn)實算法芯片與可觸摸屏幕雙向連接。該相機可獲得虛擬物體與現(xiàn)實圖景結合的復合效果。
【專利說明】一種具有復合效果的照相機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及圖像采集技術，具體是一種具有復合效果的照相機。
【背景技術】
[0002]照相機是攝影愛好者必不可少的工具，同時也是居家或外出旅游留存寶貴記憶的重要載體之一。傳統(tǒng)照相所拍攝的即是實景，缺少個性化的樂趣。為了增加一些小樂趣，很多玩友對照片進行后期處理，對照片進行修改。
[0003]增強現(xiàn)實技術是近年來被眾多廠商看好的一項技術，目前已經(jīng)被廣泛應用于軍事、醫(yī)療和傳媒等領域。增強現(xiàn)實技術作為虛擬現(xiàn)實技術的一個分支，在70年代就已經(jīng)有使用該技術的設備出現(xiàn)。但是，由于該技術對硬件設備的要求極高，以及相關圖形算法的不完善，虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展停滯了很長的一段時間。如今，硬件很強大，已經(jīng)可以滿足增強現(xiàn)實技術的基本要求。在此基礎上，結合傳統(tǒng)照相機獲得的真實場景，可以生成玩友想要的個性化相片。
[0004]在 申請人:檢索的范圍內，尚未見到具有復合效果功能的照相機。
實用新型內容
[0005]針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型擬解決的技術問題是，提供一種具有復合效果的照相機。該照相機能夠在常規(guī)拍攝的同時，將虛擬物體添加到拍攝畫面中，具有個性化定制功能，且功能強大，結構簡單，操作容易等特點。
[0006]本實用新型解決所述技術問題的技術方案是，設計一種具有復合效果的照相機，包括機殼、鏡頭和控制裝置，其特征在于該照相機還包括增強現(xiàn)實算法芯片和與其連接的外圍設備，所述外圍設備包括可觸摸顯示屏、數(shù)碼相機模塊、無線網(wǎng)卡、GPS模塊、加速計、重力感應器、陀螺儀、慣性導航儀和存儲卡；所述數(shù)碼相機模塊分別與可觸摸顯示屏和增強現(xiàn)實算法芯片單向連接；存儲卡分別與增強現(xiàn)實算法芯片和數(shù)碼相機模塊雙向連接；慣性導航儀與增強現(xiàn)實算法芯片連接，為其提供數(shù)據(jù)來源；慣性導航儀與增強現(xiàn)實算法芯片分別與陀螺儀，重力感應器和加速計單向連接，獲得外部數(shù)據(jù)；無線網(wǎng)卡和GPS與增強現(xiàn)實算法芯片單向鏈接，為其提供定位數(shù)據(jù)；增強現(xiàn)實算法芯片與可觸摸屏幕雙向連接。
[0007]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型照相機可以滿足人們在拍照時根據(jù)需求增添虛擬元素的愛好，為傳統(tǒng)的拍照增添了一份樂趣和意義；同時，省去了后期再制作的麻煩；而且，本實用新型照相機結構簡單，使用方便(操作都是通過觸屏完成)，符合人們目前使用智能手機等電子產(chǎn)品的習慣。本實用新型的特點具體是:
[0008]首先，提供在個性化定制功能，除了隨機提供的幾種拍攝解決方案外，用戶還可根據(jù)配套的軟件進行深度定制，根據(jù)個人需求進行虛擬物體的設計。
[0009]其次，本實用新型從外觀上看與傳統(tǒng)相機無差異，方便使用，且在使用過程中不會有手持不適的感覺。
[0010]第三，操作簡單，用戶只需要選擇個性化方案，即可和傳統(tǒng)相機一樣進行使用，操作非常簡單。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型具有復合效果的照相機一種實施例的系統(tǒng)架構示意圖。
[0012]圖2是本實用新型具有復合效果的照相機一種實施例的硬件結構示意圖。
[0013]圖3是本實用新型具有復合效果的照相機一種實施例的工作流程框圖。
[0014]圖4是本實用新型具有復合效果的照相機一種實施例的軟件設計框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合實施例和附圖對本實用新型做進一步說明。
[0016]本實用新型設計的一種具有復合效果的照相機(簡稱照相機或相機，參見圖1 -4)包括機殼、鏡頭和控制裝置等，其特征在于該照相機還包括增強現(xiàn)實算法芯片(簡稱算法芯片)和與其連接的外圍設備，所述外圍設備包括可觸摸顯示屏、數(shù)碼相機模塊、無線網(wǎng)卡、GPS模塊、加速計、重力感應器、陀螺儀、慣性導航儀和存儲卡；所述數(shù)碼相機模塊分別與可觸摸顯示屏和增強現(xiàn)實算法芯片單向連接；存儲卡分別與增強現(xiàn)實算法芯片和數(shù)碼相機模塊雙向連接；慣性導航儀與算法芯片連接，為其提供數(shù)據(jù)來源；慣性導航儀與增強現(xiàn)實算法芯片分別與陀螺儀，重力感應器和加速計單向連接，獲得外部數(shù)據(jù)；無線網(wǎng)卡和GPS與增強現(xiàn)實算法芯片單向鏈接，為其提供定位數(shù)據(jù)；算法芯片與可觸摸屏幕雙向連接。實際使用的外圍設備可以組配、安裝或集成在一起。
[0017]本實用新型相機設計的系統(tǒng)架構(參見圖1)是四層結構，界面Π層是作為人際交互界面存在，是該產(chǎn)品與用戶的唯一交互途徑，也是決定產(chǎn)品用戶體驗的最直接選項；增強現(xiàn)實算法層(增強現(xiàn)實算法芯片)是該產(chǎn)品的核心算法層，該層通過實現(xiàn)慣性導航技術，動態(tài)跟蹤技術和虛實混合技術實現(xiàn)這一功能；驅動層是基礎層，該產(chǎn)品的硬件部分的驅動都在此部分集成；硬件層包括了重力感應器，無線網(wǎng)卡，陀螺儀和顯示屏等，這些硬件是組成該產(chǎn)品的構件層。所述外圍設備連接到增強現(xiàn)實算法芯片上。
[0018]本實用新型相機的算法芯片可根據(jù)外圍設備提供的動態(tài)信息，結合實景照片，經(jīng)過增強現(xiàn)實算法計算后，生成用戶需要的虛擬鏡像。數(shù)碼相機模塊可以將真實場景數(shù)字化。如果用戶不需要使用增強現(xiàn)實功能，那么真實場景數(shù)字化信息直接輸出到顯示屏上，與平常使用相機一樣；如果選擇使用增強現(xiàn)實功能，則將數(shù)字化的場景輸出給增強現(xiàn)實算法芯片。該算法芯片根據(jù)所連接硬件設備的信息以及用戶的行為在實景圖片的基礎上生成一副新的圖片輸出到顯示屏上，此時，在屏幕上顯示的即為增強現(xiàn)實后的圖像。該圖像可以同傳統(tǒng)相機一樣輸出為增強現(xiàn)實照片。
[0019]本實用新型照相機可在動態(tài)的在照片上添加虛擬物體，該實用新型使用了增強現(xiàn)實技術來完成這一功能。在傳統(tǒng)的照相機基礎上，增添通過設備的組合為增強現(xiàn)實技術的實現(xiàn)提供基本數(shù)據(jù)和手段，通過這些數(shù)據(jù)的計算，進而實現(xiàn)在實景照片中添加虛擬景物的功能。
[0020]本實用新型相機的增強現(xiàn)實算法芯片包括如下軟件設計(參見圖4)。
[0021]為了更好的增加用戶體驗，本實用新型設計了用戶體驗模塊，通過該模塊用戶可以自定義編輯所需圖案。該模塊從功能上分為三大部分:圖形繪制功能模塊、定位功能處理模塊和數(shù)據(jù)存儲功能模塊。
[0022]首先，圖形繪制功能模塊。該模塊包括基本2D圖形小模塊和基本3D圖形小模塊，主要用于實現(xiàn)基本2D圖形和基本3D圖形的繪制。基本2D圖形繪制主要包括:繪制正方形，繪制直線，繪制圓形，文本繪制以及著色功能；基本3D圖形繪制主要包括:球體的繪制，四面體的繪制，立方體的繪制，射線的繪制，渲染處理，對obj文件的解析，可以獲得資源的頂點，法線和紋理信息等；實現(xiàn)了基于矩形和圓形的碰撞檢測方法。
[0023]其次，定位功能處理模塊。該模塊包括實現(xiàn)四種定位方法小模塊:⑴GPS定位小模塊:使用GPS功能對當前位置進行定位小模塊；(2)基于WiFi無線熱點的定位方法小模塊；(3)基于基站的定位方法小模塊和(4)慣性檢測系統(tǒng)小模塊。同時使用兩種以上定位方法進行定位，可以有效提高定位的精度。另外，本實用新型還提供了離線地圖輔助定位小模塊。由于網(wǎng)絡的不確定性，針對定位失敗的可能，該模塊還加入了超時檢測機制，針對四種定位方法可能遇到的問題進行及時處理。
[0024]最后，數(shù)據(jù)存儲功能模塊。該模塊主要負責對數(shù)據(jù)的訪問和管理。對數(shù)據(jù)的訪問分為對網(wǎng)絡資源的訪問和對本地SD卡資源的訪問；對數(shù)據(jù)的管理主要是對圖形繪制屬性表的創(chuàng)建和維護。
[0025]對網(wǎng)絡資源的訪問，使用基于URI地址訪問的方式對網(wǎng)絡資源進行訪問，提供超時檢測功能，對地址的有效性和網(wǎng)絡的通暢性進行檢驗。如果出錯，采用及時報錯給用戶，詢問處理方式或退出程序。如果資源有效，根據(jù)用戶選擇來確定是否將該資源保存到本地。
[0026]對本地SD卡資源訪問，同樣是采用URI地址的方式進行訪問。在校驗地址格式正確后，還要對程序的權限進行檢驗，在許可的權限內可以對SD卡中的內容進行訪問和更改。
[0027]圖形控制屬性表是為了提高系統(tǒng)性能而構建的數(shù)據(jù)表。它主要包括兩張表，一張用于記錄圖形坐標點的信息，另一張用于記錄坐標點的色彩信息。針對所述兩張表的內容，本實用新型提供了基本的數(shù)據(jù)庫的增、刪、改、查功能:增，增加:增加表內的坐標點數(shù)目；刪，刪除:刪除表中的某一項數(shù)據(jù)；改，更改:更改某一坐標的相應信息，對于同一坐標點的不同時間的狀態(tài)，使用時間參數(shù)作為區(qū)分；查，查詢:查詢某一時刻的某一坐標點的信息。
[0028]本實用新型照相機的工作流程設計是(參見圖3):
[0029](I)程序初始化，初始化所有用到的硬件設備。如果有設備不能工作，則提示用戶錯誤信息后，結束程序。
[0030](2)通過用戶的選擇，確定畫布是實景還是圖片。實景是通過設備的攝像頭獲得實際圖像作為背景信息。畫布則為保存在存儲卡中的圖片信息。
[0031](3)確定繪制圖形的坐標。坐標的來源有兩種方式，一種是程序自身定義，這個須有用戶指定，其在屏幕上指定繪制點；另一種是通過傳感器設備動態(tài)獲取的。為了解決獲得動態(tài)坐標的問題，通過多種定位方式，確定使用者位置；其次，通過重力感應器，對用戶行為進行監(jiān)控；最后通過陀螺儀，加速度計對用戶的行為進行慣性跟蹤，從而達到跟蹤注冊的目的。
[0032](4)繪制圖形時，根據(jù)素材的來源，使用不同的方式獲取資源。
[0033](5)依據(jù)坐標信息，在指定坐標出生成虛擬圖像。
[0034](6)將最后繪制的圖像輸出到移動顯示屏幕上或進一步打印為照片。
[0035]為了提供更好的個性化設計和體驗，本實用新型照相機的進一步特征是，還提供一款用于繪制虛擬景物的模塊，通過該模塊與相應的硬件配合，可以繪制出用戶想要的虛擬景物，而后將該虛擬景物導入到本實用新型照相機中，并與現(xiàn)實照片相結合，便可實現(xiàn)更有個性化、更具特色和意義的現(xiàn)實增強圖像。
[0036]本實用新型未述及之處適用于現(xiàn)有技術。
【權利要求】
1.一種具有復合效果的照相機，包括機殼、鏡頭和控制裝置，其特征在于該照相機還包括增強現(xiàn)實算法芯片和與其連接的外圍設備，所述外圍設備包括可觸摸顯示屏、數(shù)碼相機模塊、無線網(wǎng)卡、GPS模塊、加速計、重力感應器、陀螺儀、慣性導航儀和存儲卡；所述數(shù)碼相機模塊分別與可觸摸顯示屏和增強現(xiàn)實算法芯片單向連接；存儲卡分別與增強現(xiàn)實算法芯片和數(shù)碼相機模塊雙向連接；慣性導航儀與增強現(xiàn)實算法芯片連接，為其提供數(shù)據(jù)來源；慣性導航儀與增強現(xiàn)實算法芯片分別與陀螺儀，重力感應器和加速計單向連接，獲得外部數(shù)據(jù)；無線網(wǎng)卡和GPS與增強現(xiàn)實算法芯片單向鏈接，為其提供定位數(shù)據(jù)；增強現(xiàn)實算法芯片與可觸摸屏幕雙向連接。
【文檔編號】H04N5/225GK204089958SQ201420340515
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權日:2014年6月24日
【發(fā)明者】紀策 申請人:中國航天科工集團第三研究院第八三五七研究所