ESCÁNER TRIDIMENSIONAL PORTABLE.

1. Escáner tridimensional portable, destinado a la reconstrucción de modelos tridimensionales,

empleando técnicas de adquisición de datos mediante cámaras web, mientras el objeto a reconstruir permanece dando vueltas, cuya señal se procesa a fin de transformar las imágenes captadas en una representación tridimensional, que comprende:

- un plato giratorio (3) accionado por un motor eléctrico (8) dispuesto a soportar el objeto a escanear;

- varias cámaras web (5), montadas equidistantes entre sí en un brazo fijo (4), el cual presenta una configuración arqueada de forma que dichas cámaras (5) se sitúan equidistantes al objeto a escanear;

- un maletín (1) en el que se montan tanto el plato giratorio (3), como las cámaras (5) y el brazo (4) en el que las soporta, así como los drivers USB de conexión de dichas cámaras; y

- un ordenador que incluye un módulo de procesamiento de la información, unos medios de almacenamiento de los fotogramas capturados por las distintas cámaras, y un software de procesamiento que elabora una representación tridimensional del objeto escaneado.

2. Escáner tridimensional portable, según la reivindicación 1, caracterizado porque el brazo (4) que incorpora las cámaras web (5) es abatible por una articulación inferior (6) que permite situarlo en posición vertical cuando el escáner está operativo, o abatido dentro del maletín (1) para el transporte del equipo.

3. Escáner tridimensional portable, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho brazo (4) es arqueado y discurre desde el borde del plato (3) hasta un punto situado por encima del centro de dicho plato.

4. Escáner tridimensional portable, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el número de cámaras web (5) dispuestas en el brazo (4) es de tres, dispuestas equidistantes entre sí.

5. Escáner tridimensional portable, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho maletín (1) incorpora en el interior y/o en su tapa (2) un fondo o lámina (7) que conforman el escenario del objeto a reproducir.

6. Escáner tridimensional portable, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el maletín (1) soporte del mismo, preferentemente en el brazo (4) soporte de las cámaras web, incorpora un sistema de iluminación del objeto a reproducir.

Escaner tridimensional portable.

Objeto de la invención La presente invencion se refiere a un escaner, en concreto a un modelo funcionalmente independiente, en cuanto que los elementos necesarios se disponen en un maletfn, destinado a su transporte y la ubicacion del objeto mientras se realiza el escaneo. El escaner tridimensional en sí esta basado en sistemas de vision pasiva y movimiento para la generacion de modelos. Consta de un dispositivo mecanico rotatorio que hace girar el objeto para disponerlo en distintos angulos para que gracias a varias camaras, que lo capturan desde un mismo eje vertical, obtener la tercera dimension.

La invencion se puede ver tambien como una camara tridimensional, que se puede aplicar en distintas industrias; principalmente orientadas hacia el entretenimiento: cine, publicidad, videojuegos videoclips, etc. en las que, debido al auge de los efectos especiales y retoques propios de la postproduccion, hoy en día requieren que infinidad de elementos se graben bidimensionalmente con un croma para posteriormente ser integrados en entornos virtuales. Asf pues, la sociedad reclama mas y mejores recursos audiovisuales que ofrezcan realismo y vistosidad. Por ello, la integracion de personajes y elementos reales con un sistema automatizado, se ha convertido en una necesidad imperiosa de la industria.

Antecedentes de la invención La captura de imagenes ha sido ampliamente desarrollada por diferentes industrias. Actualmente las camaras digitales graban imagenes directamente gracias a un sensor que captura las ondas o rayos del espectro visible al atravesar el objetivo la camara, y almacenan las imagenes o secuencia de imagenes en un soporte informatico. La version tridimensional de la camara digital se basa en disponer dos sensores que se montan de forma que pueden variar su azimut y la distancia entre sf, a fin de generar una seral de video estereoscopica que permita simular el funcionamiento de la vista humana.

El documento WO-0021034 describe un metodo para el analisis de un objeto y para crear un modelo tridimensional del mismo, para lo cual se ilumina el objeto en al menos una direccion, se graban imagenes tomadas del objeto iluminado de diferentes angulos en relacion con la direccion de la iluminacion, para lo cual se gira el objeto en torno a un eje predeterminado. Las imagenes se graban en un soporte informatico y cada parte de la imagen grabada que contiene un perfil iluminado del objeto se selecciona como una forma de informacion en lfnea, para a partir de esta informacion formar una malla poligonal a la que se le aplica la textura de la informacion de la imagen original.

Tambien existen tecnicas de calculo tridimensional mediante estereovision, el cual es un metodo de reconstruccion 3D a partir de dos fotograffas pareadas. De esta manera, basandose en la informacion

Descripción de la invención Este dispositivo tiene por objeto plantear una solucion integral hardware/software al problema de reconstruccion de estos modelos tridimensionales, empleando tecnicas de escaneo tridimensional basadas en preexistentes tecnicas de captura, que presente un buen balance costo/beneficio La adquisicion de datos se logra mediante varias camaras web enlazadas por USB a un ordenador portatil. El objeto a reconstruir permanece dando vueltas, mientras que se toman fotograffas alternativamente del modelo desde cada una de las camaras.

Los distintos elementos se disponen dentro de un maletfn transportable, que incluye un sistema y un procedimiento de captura y procesado de imagenes tridimensionales con movimiento rotatorio, que captura las imagenes bidimensionales a traves de tres camaras web dispuestas alrededor del objeto; mediante el software de captura Webcam Active y el de reconocimiento tridimensional 3dSom transforma la informacion 2D en 3D; es decir, en una representacion tridimensional para su posterior edicion de texturas, animacion y postproduccion.

El sistema captura y graba objetos bidimensionales en movimiento rotacional frente a las camaras que aquí se describe esta basado en un plato de forma circular, donde el objeto a grabar se posiciona en el centro. Todo el maletfn dispone de una buena iluminacion a traves de un sistema de iluminacion para la correcta grabacion. En el interior del maletfn se disponen 3 camaras web dispuestas equidistantes al objeto, y a la vez equidistantes a si mismas. No es necesario que todas las camaras se distribuyan de manera homogenea entre ellas, aunque es preferible para obtener los mejores resultados. Asf, cada una de las camaras captura de manera simultanea desde distintos puntos de vista equidistantes el objeto a grabar, tomando imagenes secuenciales mientras el soporte gira constante ante ellas, asegurando de este modo la homogeneidad del resultado en la captura.

La informacion captada por las camaras se envfa a un modulo de procesamiento de la informacion con sistema de almacenamiento mediante los drivers USB. Cada fotograma capturado es almacenado referenciando el momento de la toma y el lugar desde el cual ha sido realizado, separando la imagen captada y el fondo a traves de croma.

Una vez recibida la informacion de todas las camaras, un sistema de representacion tridimensional (3dSom) realiza el calculo de la silueta provocada por cada fotograma, separando la imagen capturada y el fondo.

El objeto propuesto proporciona una solucion al problema tecnico de poder capturar modelos tridimensionales en cualquier sitio. Este objeto es un ingenio que presenta una configuracion, estructura y constitucion que reportan varias ventajas practicas, por un lado permite la automatizacion del proceso de captura de imagenes y giro del objeto, mientras que por otro lado el conjunto es transportable en un maletfn.

Descripción de las figuras Para complementar la descripcion que se esta realizando y con objeto de facilitar la comprension de las caracterfsticas de la invencion, se acompara a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1 muestra un escaner tridimensional portable realizado conforme a la presente invencion, en posicion operativa.

La figura 2 representa el escaner anterior en una posicion de transporte, con una seccion parcial de sus elementos que permite ver ciertos elementos internos.

Realización preferente de la invención El escaner tridimensional portable representado en las figuras presenta la particularidad de que todos los elementos que lo componen se disponen dentro de un maletfn (1) , provisto de la correspondiente tapa (2) , facilmente transportable y de operar con el escaner ya que no es necesario sacar los elementos que lo integran del maletfn para que sea operativo.

El maletfn (1) incluye interiormente un plato giratorio (3) , que se acciona por un motor electrico (8) , cuya finalidad es servir de base para el objeto a escanear, girandolo mientras se capturan imagenes de el.

Hacia el frente y anexo al plato giratorio (3) , se observa un brazo (4) que incorpora varias camaras web (5) , dispuestas equidistantes al objeto y a la vez equidistantes a si mismas, que capturan secuencialmente imagenes bidimensionales del objeto mientras el soporte gira constante ante ellas. Segun se aprecia en las figuras, el brazo (4) es abatible por una articulacion inferior (6) que permite situarlo en posicion vertical por encima del plato (3) cuando el escaner esta operativo, o abatido dentro del cuerpo del maletfn (1) para el transporte del equipo, como se indica en la figura 2. Dicho brazo (4) es arqueado y discurre desde el borde del plato (3) hasta un punto situado por encima del centro del mismo.

Las camaras web (5) dispuestas el brazo (4) normalmente son tres, dispuestas equidistantes entre sí y estan conectadas, preferentemente mediante los drivers USB de las mismas, a un ordenador que incluye un modulo de procesamiento de la informacion, así como un sistema de almacenamiento de cada fotograma capturado. Este ordenador incorpora un software de procesamiento que, una vez recibida la informacion de todas las camaras, elabora una representacion tridimensional del objeto.

Se ha previsto que el fondo del maletfn (1) , así como su tapa (2) , incorporen unas laminas (7) u otros medios de cubricion de las zonas que entran en el campo de vision de las camaras, conformando en conjunto el escenario del objeto a reproducir.

Asf...

º.º Escaner tridimensional portable, destinado a la reconstrucción de modelos tridimensionales, empleando tecnicas de adquisición de datos mediante camaras web, mientras el objeto a reconstruir permanece dando vueltas, cuya seral se procesa a fin de transformar las imagenes captadas en una representación tridimensional, que comprende:

º un plato giratorio ( º) accionado por un motor electrico (8) dispuesto a soportar el objeto a escanear;

º varias camaras web (5) , montadas equidistantes entre sí en un brazo fijo (º) , el cual presenta una configuración arqueada de forma que dichas camaras (5) se situan equidistantes al objeto a escanear;

º un maletfn ( º) en el que se montan tanto el plato giratorio ( º) , como las camaras (5) y el brazo (º) en el que las soporta, así como los drivers ºB de coneiión de dichas camaras; y º un ordenador que incluye un m6dulo de procesamiento de la información, unos medios de almacenamiento de los fotogramas capturados por las distintas camaras, y un software de procesamiento que elabora una representación tridimensional del objeto escaneado.

º.º Escaner tridimensional portable, segun la reivindicación , caracterizado porque el brazo (º) que incorpora las camaras web (5) es abatible por una articulación inferior (6) que permite situarlo en posición vertical cuando el escaner esta operativo, o abatido dentro del maletfn ( º)

para el transporte del equipo.

º.º Escaner tridimensional portable, segun las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho brazo (º) es arqueado y discurre desde el borde del plato (º) hasta un punto situado por encima del centro de dicho plato.

º.º Escaner tridimensional portable, segun las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el numero de camaras web (5) dispuestas en el brazo (º) es de tres, dispuestas equidistantes entre sf.

5.º Escaner tridimensional portable, segun las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho maletfn ( º) incorpora en el interior yºo en su tapa ( º) un fondo o lamina (º) que conforman el escenario del objeto a reproducir.

6.º Escaner tridimensional portable, segun las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el maletfn ( º) soporte del mismo, preferentemente en el brazo (º) soporte de las camaras web, incorpora un sistema de iluminación del objeto a reproducir.