本實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重構(gòu)自動成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

人類感知外界信息有80％以上是由視覺獲取的。視覺包括了人們對信息的獲取、傳輸、存儲與理解的全過程。人們利用照相機、攝像機等儀器獲取環(huán)境圖像，通過計算機技術(shù)和信號處理技術(shù)實現(xiàn)視覺信息的處理即稱為計算機視覺。三維重構(gòu)是計算機視覺研究的主要內(nèi)容之一，它被廣泛應(yīng)用在虛擬現(xiàn)實、計算機動畫、顯微攝影學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)、工業(yè)檢測、計算流體力學(xué)、軍事模擬、醫(yī)學(xué)圖像等領(lǐng)域。

三維重構(gòu)主要通過二維圖像中的基元圖來恢復(fù)三維空間，也就是要研究三維空間里的點、線、面的三維坐標與二維圖像中所對應(yīng)點、線、面的二維坐標間的關(guān)系，實現(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，對圖像進行三維重構(gòu)就是從二維圖像中抽取三維信息，通過對這些信息進行分類、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程的逆過程。一般通過圖像特征點的提取，特征點的自動匹配，三維模型關(guān)鍵點的重構(gòu)，三維網(wǎng)格的處理，三角化處理等過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，直接測量出物體表面點的三維坐標。這類方法由于直接對三維物體的空間信息進行處理，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)的使用場合。另一類三維重構(gòu)系統(tǒng)是通過照相機成像模型，從二維圖像中計算出物體的三維結(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，二維視覺圖像信息獲取缺乏標準化，導(dǎo)致后期處理效果不佳。因此，設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單的三維重構(gòu)成像支架顯得非常必要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型是為了解決現(xiàn)有三維重構(gòu)成像在拍攝時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)簡單，在三維重構(gòu)成像的拍攝時成像距離和成像角度不易受到人為因素影響，能自動進行拍攝角度的經(jīng)維度調(diào)節(jié)的一種三維視覺重構(gòu)自動成像系統(tǒng)。

以上技術(shù)問題是通過下列技術(shù)方案解決的：

一種三維視覺重構(gòu)自動成像系統(tǒng)，包括支架、微控制器、卡座和由電機驅(qū)動的轉(zhuǎn)動軸，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，在豎直軸上通過轉(zhuǎn)動軸水平轉(zhuǎn)動設(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)密封滑動設(shè)有滑動條，在滑動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，一臺固定在轉(zhuǎn)動軸上的液壓泵的液流口通過一根導(dǎo)液管對接連接在右半豎直圓環(huán)管上的液壓孔上；在滑槽內(nèi)滑動設(shè)有滑塊，滑動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)有能檢測豎直圓環(huán)管水平轉(zhuǎn)動角度的角度檢測機構(gòu)。水平托盤采用透光性高的玻璃或者塑料制成。

在使用時，將待重構(gòu)物放在水平托盤的中央，并將相機固定在豎直圓環(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)動角度要求進行旋轉(zhuǎn)，每隔一定的維度角度就進行一次拍攝，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，液壓泵啟動將液體壓入密封腔中，滑動條在液體的擠壓力作用下向上移動推動卡座從上往下移動，當卡座移動到設(shè)定位置時液壓泵停止壓入液體，從而變換相機拍攝維度進行新一輪拍攝，如此拍攝即可實現(xiàn)相機對待重構(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)簡單，在三維重構(gòu)成像的拍攝時成像距離和成像角度不易受到人為因素影響，能自動進行拍攝角度的經(jīng)維度調(diào)節(jié)，能有效克服三維重構(gòu)系統(tǒng)中二維視覺圖像信息獲取過程中的拍攝角度和拍攝距離不統(tǒng)一的問題，提高信息標準化水平，為二維視覺圖像信息的后續(xù)三維重構(gòu)處理提供便利。

作為優(yōu)選，所述角度檢測機構(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，能直觀準確的控制豎直圓環(huán)管的維度轉(zhuǎn)動角度，結(jié)構(gòu)簡單，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)動連接。加固桿下端與豎直軸可固定連接也可轉(zhuǎn)動連接。加固桿使得本方案的結(jié)構(gòu)可靠性高。

本實用新型能夠達到如下效果：

本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，在三維重構(gòu)成像的拍攝時成像距離和成像角度不易受到人為因素影響，能自動進行拍攝角度的經(jīng)維度調(diào)節(jié)，能有效克服三維重構(gòu)系統(tǒng)中二維視覺圖像信息獲取過程中的拍攝角度和拍攝距離不統(tǒng)一的問題，提高信息標準化水平，為二維視覺圖像信息的后續(xù)三維重構(gòu)處理提供便利。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型實施例的一種剖視連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型刻度圓盤一種剖視連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實用新型在使用時，密封腔中的液體體積比圖5中密封腔中的液體體積少時一種使用狀態(tài)剖視連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實用新型在使用時，密封腔中的液體體積比圖4中密封腔中的液體體積多時一種使用狀態(tài)剖視連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本實用新型的一種電路原理連接結(jié)構(gòu)示意框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步的說明。

實施例，一種三維視覺重構(gòu)自動成像系統(tǒng)，參見圖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10驅(qū)動的轉(zhuǎn)動軸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，在豎直軸上通過轉(zhuǎn)動軸水平轉(zhuǎn)動設(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)密封滑動設(shè)有滑動條23，在滑動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24，一臺固定在轉(zhuǎn)動軸上的液壓泵26的液流口通過一根導(dǎo)液管25對接連接在右半豎直圓環(huán)管上的液壓孔上；在滑槽內(nèi)滑動設(shè)有滑塊16，滑動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)有能檢測豎直圓環(huán)管水平轉(zhuǎn)動角度的角度檢測機構(gòu)。

參見圖2、圖3所示，所述角度檢測機構(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，將待重構(gòu)物放在水平托盤的中央，并將相機固定在豎直圓環(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)動角度要求進行旋轉(zhuǎn)，每隔一定的維度角度就進行一次拍攝，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，液壓泵啟動將液體20壓入密封腔中，滑動條在液體的擠壓力作用下向上移動推動卡座從上往下移動，當卡座移動到設(shè)定位置時液壓泵停止壓入液體，從而變換相機拍攝維度進行新一輪拍攝，如此拍攝即可實現(xiàn)相機對待重構(gòu)物拍攝所需不同的經(jīng)度和維度拍攝要求?；瑒訔l移動的距離取決于液壓泵壓入密封腔中的液體的體積。

本實施例結(jié)構(gòu)簡單，在三維重構(gòu)成像的拍攝時成像距離和成像角度不易受到人為因素影響，能自動進行拍攝角度的經(jīng)維度調(diào)節(jié)，能有效克服三維重構(gòu)系統(tǒng)中二維視覺圖像信息獲取過程中的拍攝角度和拍攝距離不統(tǒng)一的問題，提高信息標準化水平，為二維視覺圖像信息的后續(xù)三維重構(gòu)處理提供便利。

上面結(jié)合附圖描述了本實用新型的實施方式，但實現(xiàn)時不受上述實施例限制，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。