本實(shí)用新型涉及三維重構(gòu)成像裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三維視覺(jué)重構(gòu)自動(dòng)成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

人類感知外界信息有80％以上是由視覺(jué)獲取的。視覺(jué)包括了人們對(duì)信息的獲取、傳輸、存儲(chǔ)與理解的全過(guò)程。人們利用照相機(jī)、攝像機(jī)等儀器獲取環(huán)境圖像，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)視覺(jué)信息的處理即稱為計(jì)算機(jī)視覺(jué)。三維重構(gòu)是計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究的主要內(nèi)容之一，它被廣泛應(yīng)用在虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)、顯微攝影學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)、工業(yè)檢測(cè)、計(jì)算流體力學(xué)、軍事模擬、醫(yī)學(xué)圖像等領(lǐng)域。

三維重構(gòu)主要通過(guò)二維圖像中的基元圖來(lái)恢復(fù)三維空間，也就是要研究三維空間里的點(diǎn)、線、面的三維坐標(biāo)與二維圖像中所對(duì)應(yīng)點(diǎn)、線、面的二維坐標(biāo)間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)定量分析物體大小和空間物體的相互位置關(guān)系。換句話說(shuō)，對(duì)圖像進(jìn)行三維重構(gòu)就是從二維圖像中抽取三維信息，通過(guò)對(duì)這些信息進(jìn)行分類、加工、綜合等一系列處理，在三維空間中重新構(gòu)造圖像的相應(yīng)形體。因此三維重構(gòu)通常是幾何作圖或者攝影成像過(guò)程的逆過(guò)程。一般通過(guò)圖像特征點(diǎn)的提取，特征點(diǎn)的自動(dòng)匹配，三維模型關(guān)鍵點(diǎn)的重構(gòu)，三維網(wǎng)格的處理，三角化處理等過(guò)程生成完整的三維的物體結(jié)構(gòu)。重構(gòu)完成后，我們可以從任意視角觀察物體，重構(gòu)形成的物體具有三維立體視覺(jué)效果。

目前，三維重構(gòu)系統(tǒng)大致分為以下兩類：一類是利用精密的硬件設(shè)備，如激光掃描儀、結(jié)構(gòu)光、深度掃描儀等，直接測(cè)量出物體表面點(diǎn)的三維坐標(biāo)。這類方法由于直接對(duì)三維物體的空間信息進(jìn)行處理，精度較高。但是這類方法需要較為精密、復(fù)雜的儀器和設(shè)備，包括激光掃描裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備等，此類設(shè)備十分昂貴，且占用空間巨大，從而限制了該技術(shù)的使用場(chǎng)合。另一類三維重構(gòu)系統(tǒng)是通過(guò)照相機(jī)成像模型，從二維圖像中計(jì)算出物體的三維結(jié)構(gòu)。這類方法成本較低，但是重構(gòu)結(jié)果容易受到外界因素影響，例如成像距離和成像角度易受到人為因素影響，較為隨意，二維視覺(jué)圖像信息獲取缺乏標(biāo)準(zhǔn)化，導(dǎo)致后期處理效果不佳。因此，設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的三維重構(gòu)成像支架顯得非常必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有三維重構(gòu)成像在拍攝時(shí)易受到成像距離和成像角度的人為因素影響的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在三維重構(gòu)成像的拍攝時(shí)成像距離和成像角度不易受到人為因素影響，能自動(dòng)進(jìn)行拍攝角度的經(jīng)維度調(diào)節(jié)的一種三維視覺(jué)重構(gòu)自動(dòng)成像系統(tǒng)。

以上技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)下列技術(shù)方案解決的：

一種三維視覺(jué)重構(gòu)自動(dòng)成像系統(tǒng)，包括支架、微控制器、卡座和由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述支架包括豎直朝上布置的豎直軸，在豎直軸的頂端水平固定設(shè)有水平托盤，在豎直軸上通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸水平轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有豎直圓環(huán)管，并且豎直圓環(huán)管的環(huán)平面與水平托盤的盤平面垂直，豎直圓環(huán)管的圓心與水平托盤的盤心重合；在豎直圓環(huán)管的左半豎直圓環(huán)管上滑動(dòng)設(shè)有卡座，沿著豎直圓環(huán)管的左半豎直圓環(huán)管的管心線在左半豎直圓環(huán)管上設(shè)有與左半豎直圓環(huán)管的管腔相連通的滑槽；在豎直圓環(huán)管的右半豎直圓環(huán)管的管腔內(nèi)密封滑動(dòng)設(shè)有滑動(dòng)條，在滑動(dòng)條下方的右半豎直圓環(huán)管的管腔內(nèi)密封固定設(shè)有密封塊，從而在滑動(dòng)條和密封塊之間的右半豎直圓環(huán)管的管腔內(nèi)形成密封腔；在右半豎直圓環(huán)管上設(shè)有與密封腔連通的液壓孔，一臺(tái)固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的液壓泵的液流口通過(guò)一根導(dǎo)液管對(duì)接連接在右半豎直圓環(huán)管上的液壓孔上；在滑槽內(nèi)滑動(dòng)設(shè)有滑塊，滑動(dòng)條的上端固定連接在滑塊上，卡座固定連接在滑塊上，液壓泵的控制端與微控制器連接；在豎直軸上固定設(shè)有能檢測(cè)豎直圓環(huán)管水平轉(zhuǎn)動(dòng)角度的角度檢測(cè)機(jī)構(gòu)。水平托盤采用透光性高的玻璃或者塑料制成。

在使用時(shí)，將待重構(gòu)物放在水平托盤的中央，并將相機(jī)固定在豎直圓環(huán)管最上端的卡座上，豎直圓環(huán)管按照拍攝所需的維度轉(zhuǎn)動(dòng)角度要求進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，每隔一定的維度角度就進(jìn)行一次拍攝，例如，每30度拍照一次，一圈共拍攝12次；待一圈拍完后，由微控制器給液壓泵加油指令，液壓泵啟動(dòng)將液體壓入密封腔中，滑動(dòng)條在液體的擠壓力作用下向上移動(dòng)推動(dòng)卡座從上往下移動(dòng)，當(dāng)卡座移動(dòng)到設(shè)定位置時(shí)液壓泵停止壓入液體，從而變換相機(jī)拍攝維度進(jìn)行新一輪拍攝，如此拍攝即可實(shí)現(xiàn)相機(jī)對(duì)待重構(gòu)物拍攝所需不同的經(jīng)度和維度拍攝要求。

本方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在三維重構(gòu)成像的拍攝時(shí)成像距離和成像角度不易受到人為因素影響，能自動(dòng)進(jìn)行拍攝角度的經(jīng)維度調(diào)節(jié)，能有效克服三維重構(gòu)系統(tǒng)中二維視覺(jué)圖像信息獲取過(guò)程中的拍攝角度和拍攝距離不統(tǒng)一的問(wèn)題，提高信息標(biāo)準(zhǔn)化水平，為二維視覺(jué)圖像信息的后續(xù)三維重構(gòu)處理提供便利。

作為優(yōu)選，所述角度檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括刻度圓盤和彈性滑片，在刻度盤的中心設(shè)有通孔，刻度盤通過(guò)通孔套緊固定連接在豎直圓環(huán)管下方的豎直軸上，圍繞通孔在刻度盤的上表面上設(shè)有刻度槽，彈性滑片的上端固定連接在豎直圓環(huán)管上，彈性滑片的下端滑動(dòng)連接在刻度圓盤的上表面上。

彈性滑片和刻度圓盤上的刻度槽配合，能直觀準(zhǔn)確的控制豎直圓環(huán)管的維度轉(zhuǎn)動(dòng)角度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高。

作為優(yōu)選，所述支架還包括加固桿，所述加固桿的下端連接在豎直圓環(huán)管下方的豎直軸上，加固桿的上端與豎直圓環(huán)管的上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接。加固桿下端與豎直軸可固定連接也可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。加固桿使得本方案的結(jié)構(gòu)可靠性高。

本實(shí)用新型能夠達(dá)到如下效果：

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在三維重構(gòu)成像的拍攝時(shí)成像距離和成像角度不易受到人為因素影響，能自動(dòng)進(jìn)行拍攝角度的經(jīng)維度調(diào)節(jié)，能有效克服三維重構(gòu)系統(tǒng)中二維視覺(jué)圖像信息獲取過(guò)程中的拍攝角度和拍攝距離不統(tǒng)一的問(wèn)題，提高信息標(biāo)準(zhǔn)化水平，為二維視覺(jué)圖像信息的后續(xù)三維重構(gòu)處理提供便利。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的一種連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種剖視連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型刻度圓盤一種剖視連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實(shí)用新型在使用時(shí)，密封腔中的液體體積比圖5中密封腔中的液體體積少時(shí)一種使用狀態(tài)剖視連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實(shí)用新型在使用時(shí)，密封腔中的液體體積比圖4中密封腔中的液體體積多時(shí)一種使用狀態(tài)剖視連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本實(shí)用新型的一種電路原理連接結(jié)構(gòu)示意框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例，一種三維視覺(jué)重構(gòu)自動(dòng)成像系統(tǒng)，參見(jiàn)圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，包括支架1、微控制器27、卡座5和由電機(jī)10驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸3，所述支架包括豎直朝上布置的豎直軸7，在豎直軸的頂端水平固定設(shè)有水平托盤4，在豎直軸上通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸水平轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有豎直圓環(huán)管2，并且豎直圓環(huán)管的環(huán)平面與水平托盤的盤平面垂直，豎直圓環(huán)管的圓心與水平托盤的盤心重合；沿著豎直圓環(huán)管的左半豎直圓環(huán)管8的管心線在左半豎直圓環(huán)管上設(shè)有與左半豎直圓環(huán)管的管腔18相連通的滑槽17；在豎直圓環(huán)管的右半豎直圓環(huán)管9的管腔22內(nèi)密封滑動(dòng)設(shè)有滑動(dòng)條23，在滑動(dòng)條下方的右半豎直圓環(huán)管的管腔內(nèi)密封固定設(shè)有密封塊19，從而在滑動(dòng)條和密封塊之間的右半豎直圓環(huán)管的管腔內(nèi)形成密封腔21；在右半豎直圓環(huán)管上設(shè)有與密封腔連通的液壓孔24，一臺(tái)固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的液壓泵26的液流口通過(guò)一根導(dǎo)液管25對(duì)接連接在右半豎直圓環(huán)管上的液壓孔上；在滑槽內(nèi)滑動(dòng)設(shè)有滑塊16，滑動(dòng)條的上端固定連接在滑塊上，卡座固定連接在滑塊上，液壓泵的控制端與微控制器連接；在豎直軸上固定設(shè)有能檢測(cè)豎直圓環(huán)管水平轉(zhuǎn)動(dòng)角度的角度檢測(cè)機(jī)構(gòu)。

參見(jiàn)圖2、圖3所示，所述角度檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括刻度圓盤13和彈性滑片11，在刻度盤的中心設(shè)有通孔15，刻度盤通過(guò)通孔套緊固定連接在豎直圓環(huán)管下方的豎直軸上，圍繞通孔在刻度盤的上表面上設(shè)有刻度槽14，彈性滑片的上端固定連接在豎直圓環(huán)管上，彈性滑片的下端滑動(dòng)連接在刻度圓盤的上表面上。所述支架還包括加固桿6，所述加固桿的下端固定或轉(zhuǎn)動(dòng)連接在豎直圓環(huán)管下方的豎直軸上，加固桿的上端與豎直圓環(huán)管的上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

彈性滑片的下端向下彎折形成彎折段12。所述彎折段的厚度與刻度槽的寬度匹配。

在使用時(shí)，將待重構(gòu)物放在水平托盤的中央，并將相機(jī)固定在豎直圓環(huán)管最上端的卡座上，豎直圓環(huán)管按照拍攝所需的維度轉(zhuǎn)動(dòng)角度要求進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，每隔一定的維度角度就進(jìn)行一次拍攝，例如，每30度拍照一次，一圈共拍攝12次；待一圈拍完后，由微控制器給液壓泵加油指令，液壓泵啟動(dòng)將液體20壓入密封腔中，滑動(dòng)條在液體的擠壓力作用下向上移動(dòng)推動(dòng)卡座從上往下移動(dòng)，當(dāng)卡座移動(dòng)到設(shè)定位置時(shí)液壓泵停止壓入液體，從而變換相機(jī)拍攝維度進(jìn)行新一輪拍攝，如此拍攝即可實(shí)現(xiàn)相機(jī)對(duì)待重構(gòu)物拍攝所需不同的經(jīng)度和維度拍攝要求?；瑒?dòng)條移動(dòng)的距離取決于液壓泵壓入密封腔中的液體的體積。

本實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在三維重構(gòu)成像的拍攝時(shí)成像距離和成像角度不易受到人為因素影響，能自動(dòng)進(jìn)行拍攝角度的經(jīng)維度調(diào)節(jié)，能有效克服三維重構(gòu)系統(tǒng)中二維視覺(jué)圖像信息獲取過(guò)程中的拍攝角度和拍攝距離不統(tǒng)一的問(wèn)題，提高信息標(biāo)準(zhǔn)化水平，為二維視覺(jué)圖像信息的后續(xù)三維重構(gòu)處理提供便利。

上面結(jié)合附圖描述了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，但實(shí)現(xiàn)時(shí)不受上述實(shí)施例限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改。