珠宝影像半球扫描仪的设计

：目前垂直于珠宝产品信息的HTML5、VR立体影像展现技术尚属市场空白,针对珠宝信息采集的软硬件技术应用有待开发,具有广阔的市场应用空间.实现虚拟现实技术主要分为三步：信息采集建模、表现技术、人机交互及设备应用三大块,其中信息采集及建模遇到工作量大,仿真模拟成本高、可信度等问题.笔者力图实现珠宝产品影像可在垂直与水平2个自由度方向观察,满足HTML5页面、VR（虚拟现实技术）立体影像展示要求,本设备采用360°＋180°半球式扫描采集图片影像方式,解决以往珠宝三维信息采集设备仅能形成柱面视景,珠宝产品在垂直方向上信息缺失的现状.本设备创新点在于利用手机App全自动半球式扫描影像采集,对照片半球面映射排序,在HTML5页面端形成珠宝样品360°＋180°自由浏览的半球面视景图.本文介绍了半球形图片信息采集方式及图像处理方式原理;把多幅图片按照定位角度映射到一个合适的单位球面上.将所有照片按照物理顺序排列,并在垂直方向上分为几个层次,每一层按照相邻自左向右图片组成,每一层的第一张和最后一张是同一幅照片,使得同垂直层图片形成水平360°视景图,最终通过H5网页实现人机互动,触屏滑动按照一定顺序调取异同垂直层间图片形成360＋180°实景半球视景图.笔者在IOSSDK以及Xcode开发环境下,使用Objective-C进行汇编,开发出App版Gem-scan软件操作界面.手机蓝牙（BLE）连接硬件,通过APP程序控制扫描仪摆臂和转盘,完成相机自动化半球扫描拍摄.鉴于拍摄图片信息需保持清晰、后台半球景视图合成处理速度快的特点,优化了拍摄照片数量与照片摄影要求.利用Iphone自带800万像素以上的后置摄像头,Deep trench isolation技术有效提升色彩还原、数字防抖和光学防抖功能,保障了摄像头运动过程中影像清晰抓取.将首饰主体保持立插在聚丙烯酸酯粘性盛放盒上,使得仅点接触面无法被视线观察,设备运用水平转盘与单摆臂协同设计.利用iphone自带摄像头实现对珠宝360°＋180°进行半球影像扫描,对标本的多组照片进行球面映射排序处理.为了将珠宝半球扫描设备所采集的影像信息表达成半球形观察视景,笔者在前人工作基础上在服务器后台程序中引用Gem View软件程序代码,调用Gem-scan上传的一系列序列照片,通过程序在后台形成相关指令,形成半球面映射投影,合成相应半球旋转观测的H5页面.本文对水晶标本进行了影像半球扫描实验及HTML5半球视景页面测试;其影像信息预期应用可通过HTML5、VR、AR等技术实现便捷、强调客户交互的“立体＋移动体验”,有效改进珠宝产品拍摄、质检应用、教学改革等相关珠宝信息效验与视觉表达效果.