專利名稱：基于圖像的三維自動重建裝置的制作方法
專利說明
一技術(shù)領(lǐng)域本實用新型涉及一種檢測技術(shù)，尤其是一種基于圖像的三維自動重建裝置。
二
背景技術(shù)：
重要物體形狀、大小監(jiān)測是管理和生產(chǎn)部門極為關(guān)心的問題，特別是各類鞋印、腳印的大小，形狀情況更是公安刑偵部門需要掌握的一手資料。常規(guī)的檢測方式為靜態(tài)制模、人工測量；特點為精度有限，大量石模堆積，并且代價高，無法通過計算機輔助處理。近期的監(jiān)測方式為利用激光三維重建設(shè)備將石模的三維信息輸入到計算機，這可以部分解決上述問題，但其代價昂貴，且只能適合重點的公安刑偵隊。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種自動、可動態(tài)、實時、連續(xù)對被檢測物體進行監(jiān)測、檢測，并自動重建三維立體信息的基于圖像的三維自動重建裝置。
實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)解決方案為一種基于圖像的三維自動重建裝置，其特征在于包括探測裝置和與該探測裝置連接的處理裝置，所述的探測裝置由盒體、攝像裝置、光源、標(biāo)尺框組成，所述的處理裝置為具有圖像采集卡的計算機；該計算機分別與攝像裝置相連，并將該攝像裝置分別設(shè)置在標(biāo)尺框上方的用三維重建算法計算的焦點處，該光源設(shè)置在標(biāo)尺框上方。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為1、適合各種公安腳印、鞋印形狀、大小等檢測環(huán)境，其檢測精度高，可達毫米級監(jiān)測；2、具有適應(yīng)性強，可全天候適用橫向、縱向等各個方向；3、可動態(tài)、實時、連續(xù)進行檢測。
四

圖1是本實用新型基于圖像的三維自動重建裝置探測裝置和處理裝置的構(gòu)造示意圖圖2是本實用新型基于圖像的三維自動重建裝置探測裝置的標(biāo)尺框俯視圖。
五具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
結(jié)合圖1和圖2，本實用新型的基于圖像的三維自動重建裝置，包括探測裝置和與該探測裝置連接的處理裝置；所述的探測裝置由盒子1、攝像裝置2，3、光源4、標(biāo)尺框5組成，所述的處理裝置為具有圖像采集卡的計算機6，該計算機6與攝像裝置2，3相連，并將該兩個攝像裝置2，3設(shè)置在標(biāo)尺框5上方的用三維重建算法計算的焦點處，該光源4設(shè)置在標(biāo)尺框5上方的頂部。確定焦點的三維重建算法如下空間中點P(Xw，Yw，Zw)，其在左右攝像裝置2，3呈像的圖像坐標(biāo)(xl，yl)和(xr，yr)。假設(shè)左右的攝像裝置2，3完全相同且透鏡的焦距都是f，左右的攝像裝置2，3的間距是，可知如下實事xlf=Xw+d/2Zw]]>xrf=Xw-d/2Zw]]>ylf=yrf=YwZw]]>由前兩式求得Zw=df1xl-xr]]>Xw=dxl+xr21xl-xr]]>Yw=dyl+yr21xl-xr]]>記D＝xl-xr，D稱為點P的視差。這樣就求得空間點P的坐標(biāo)值(Xw，Yw，Zw)。
其中，標(biāo)尺框5為平板狀物，表面為同種底色，標(biāo)尺框5邊沿的刻度為涂有不同于底色的各種形狀標(biāo)記。標(biāo)尺框5邊沿的刻度標(biāo)記為圓形、方形、星形、十字或米字形或它們組合的平面或孔類形狀。標(biāo)尺框5邊沿涂有不同于底色刻度標(biāo)記可以為不同顏色的發(fā)光裝置。標(biāo)尺框5還可具有用于攝像機標(biāo)定的參考標(biāo)記，標(biāo)記可單向排列，或環(huán)狀排列。標(biāo)尺框5及其標(biāo)定參考標(biāo)記均可采用發(fā)光二極管構(gòu)成；參數(shù)標(biāo)定時，接通所有電源使靶心和標(biāo)定參考標(biāo)記工作(發(fā)亮)；正常監(jiān)測時，接通電源工作。
實際應(yīng)用時，以檢測腳印為例，將探測裝置置于待采集的腳印上，打開電源使攝像裝置2，3采集左右圖像。具有圖像采集卡的計算機6將攝像裝置2，3采集到的左右圖像進行存儲。由于用攝像裝置2，3采集包含腳印和標(biāo)尺框5的圖像，計算機6依據(jù)三維重建算法對采集到的圖像進行計算，并重建出被測鞋印的三維立體信息，其過程如下參數(shù)初始化，在設(shè)備安裝就位后，首先采集標(biāo)尺框5標(biāo)定參考標(biāo)記，確定標(biāo)定參數(shù)；系統(tǒng)每次開啟，采集被測物體圖像，檢測標(biāo)尺框5標(biāo)定作為檢測參考；根據(jù)上述三維重建算法重建被測物體立體信息。
權(quán)利要求1.一種基于圖像的三維自動重建裝置，其特征在于包括探測裝置和與該探測裝置連接的處理裝置，所述的探測裝置由盒體[1]、攝像裝置[2]，[3]、光源[4]、標(biāo)尺框[5]組成，所述的處理裝置為具有圖像采集卡的計算機[6]；該計算機[6]與攝像裝置[2]，[3]相連，并將該攝像裝置[2]，[3]設(shè)置在標(biāo)尺框[5]上方的用三維重建算法計算的焦點處，該光源[4]設(shè)置在標(biāo)尺框[5]上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像的三維自動重建裝置，其特征在于光源[4]設(shè)置在標(biāo)尺框[5]上方的頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像的三維自動重建裝置，其特征在于標(biāo)尺框[5]為平板狀物，表面為同種底色，標(biāo)尺框[5]邊沿的刻度為涂有不同于底色的各種形狀標(biāo)記。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像的三維自動重建裝置，其特征在于標(biāo)尺框[5]邊沿的刻度標(biāo)記為圓形、方形、星形、十字或米字形或它們組合的平面或孔類形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像的三維自動重建裝置，其特征在于標(biāo)尺框[5]邊沿涂有不同于底色的刻度標(biāo)記可以為不同顏色的發(fā)光裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種基于圖像的三維自動重建裝置。它包括探測裝置和與該探測裝置連接的處理裝置，所述的探測裝置由盒體、攝像裝置、光源、標(biāo)尺框組成，所述的處理裝置為具有圖像采集卡的計算機；該計算機分別與攝像裝置相連，并將該攝像裝置分別設(shè)置在標(biāo)尺框上方的用三維重建算法計算的焦點處，該光源設(shè)置在標(biāo)尺框上方。本實用新型適合各種公安腳印、鞋印形狀、大小等檢測環(huán)境，其檢測精度高，可達毫米級監(jiān)測；具有適應(yīng)性強，可全天候適用橫向、縱向等各個方向；可動態(tài)、實時、連續(xù)進行檢測。
文檔編號G06T1/00GK2864818SQ20052013998
公開日2007年1月31日 申請日期2005年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日
發(fā)明者唐振民, 趙春霞 申請人:南京理工大學(xué)