CN117395509B - 一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及摄像设备技术领域，公开了一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置，包括圆弧形云台支架、液压伸缩移动装置、目标物体固定台架、相机、控制***。液压伸缩移动装置齿轮与弧形圆齿板相配合，通过减速电机带动液压伸缩移动装置齿轮旋转，使液压伸缩移动装置可环绕目标物体移动，液压伸缩移动装置末端的三自由度云台能使相机以更多不同的位姿拍摄图像。本发明通过控制***，驱动目标物体固定台架上的转动组件带动弧形圆齿板旋转，在不对物体表面的光影造成较大影响的同时，驱动所载云台及相机环绕目标物体，自动采集目标物体各个角度的图像，并精确记录相应的相机位姿，进而为三维重建提供带有精确、可靠的带有位姿信息的图像。

Description

一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置

技术领域

本发明涉及摄像设备技术领域，更具体地说，涉及一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置。

背景技术

在机器视觉的研究领域，使用二维图像进行三维重建，一般需要带有位姿信息的多张不同的图像。但是带有位姿信息的图像，往往难以被获取。现有的方法主要通过复杂的步骤，围绕着待建模的物体或场景，采集一系列无位姿信息的图像，并通过图像位姿估计的方法，计算得到每张图像的位姿。其主要缺点有：采集多样的图像数据的操作繁琐、标定相机并计算位姿的效率低下、计算得到的位姿数据精度较低等。

因此，当前形势下，有必要提供出一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置，可获取目标物体各个角度的图像及拍摄这些图像时精确的相机位姿，以用于三维重建。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置，其具体技术方案如下：

一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置，包括圆弧形云台支架、液压伸缩移动装置、目标物体固定台架、相机、控制***；所述圆弧形云台支架包括弧形圆齿板，所述弧形圆齿板的外圈均匀分布有齿轮槽；所述液压伸缩移动装置包括减速电机、液压伸缩杆、液压伸缩移动装置齿轮，所述液压伸缩杆与所述减速电机固定于同一液压伸缩杆减速电机连接件上，所述液压伸缩杆的末端通过三自由度云台固定所述相机；所述液压伸缩移动装置齿轮与所述弧形圆齿板外圈的所述齿轮槽适配啮合，所述减速电机驱动所述液压伸缩移动装置齿轮转动，带动整个所述液压伸缩移动装置绕所述目标物体固定台架转动；所述目标物体固定台架包括转动组件以及目标物支撑台，所述转动组件带动所述圆弧形云台支架及所述液压伸缩移动装置绕所述目标物体固定台架的纵向中轴线转动，所述目标物支撑台固定不动，目标物体置于所述目标物支撑台上；整个装置通过所述控制***进行自动化的图像及其位姿信息采集。

优选地，所述圆弧形云台支架包括竖向并排设置的两块所述弧形圆齿板，两块所述弧形圆齿板底部靠下位置的两侧分别由两个板连接大轴件连接，两块所述弧形圆齿板底部靠上位置两侧分别由两个板连接小轴件连接；所述板连接大轴件通过板连接大轴件固定螺母与所述弧形圆齿板相固连，所述板连接小轴件通过板连接小轴件固定螺母与所述弧形圆齿板相固连；两个所述板连接大轴件与轴连接大钣金件连接，两个所述板连接小轴件与轴连接小钣金件连接，同时所述轴连接小钣金件连接位于两个所述板连接大轴件及两个所述板连接小轴件中间的所述目标物体固定台架。

优选地，所述液压伸缩移动装置还包括三角形支撑件、滑轮、垂直齿轮组，所述三角形支撑件共有四个，且两两分成一组；四个所述三角形支撑件并排对称排布在所述液压伸缩杆两侧，并由三个三角形支撑件连接轴进行连接；所述滑轮共设有四个，四个所述滑轮对应转动安装于同组两个所述三角形支撑件之间的前两个所述三角形支撑件连接轴上，所述弧形圆齿板的底部开设有与所述滑轮配合的凹槽；所述液压伸缩移动装置齿轮共设有两个，分别安装于同组两个所述三角形支撑件之间的第三个所述三角形支撑件连接轴上，两个所述液压伸缩移动装置齿轮之间连接齿轮轴；所述减速电机的电机轴末端与所述垂直齿轮组中的从齿轮固定，所述从齿轮带动所述垂直齿轮组中的主齿轮转动，所述垂直齿轮组中的主齿轮与所述齿轮轴中间处的齿槽啮合传动；所述液压伸缩杆减速电机连接件也安装于所述三角形支撑件的第三个所述三角形支撑件连接轴上。

优选地，所述三角形支撑件的一侧设有避免与所述板连接小轴件固定螺母、所述板连接大轴件固定螺母发生干涉的缺口。

优选地，所述弧形圆齿板的外表面均匀分布有刻度槽，内部等距分布有减重槽。

优选地，所述目标物体固定台架中的所述转动组件包括上支撑架、下支撑架、支撑座电机、大圆盘，所述下支撑架的底部连接所述大圆盘，所述大圆盘固定于整个装置底部的支撑台架上，所述上支撑架位于所述下支撑架的上部，所述支撑座电机连接于所述上支撑架与所述下支撑架之间，所述上支撑架的两侧各与两个所述轴连接小钣金件相连接，所述大圆盘的顶面中心处竖向固定有支撑轴，所述支撑轴依次穿过所述下支撑架、所述支撑座电机、所述上支撑架的中心孔洞，且所述支撑轴与这些中心孔洞无连接，所述支撑轴的顶端连接位于所述上支撑架上部的所述目标物支撑台；所述目标物支撑台上面印有用于相机标定的图样。

优选地，所述减速电机的电机轴中心轴线始终过所述目标物支撑台的圆心。

优选地，所述板连接大轴件的中部安装有限位开关，当所述液压伸缩移动装置与所述限位开关碰撞时，产生电信号，所述液压伸缩移动装置停止运动。

优选地，所述液压伸缩杆的末端固定连接所述三自由度云台，控制所述三自由度云台沿液压伸缩杆轴线伸缩运动；所述三自由度云台包括通过云台电机连接件连接于所述液压伸缩杆末端的电机一，所述电机一的电机轴连接电机二，所述电机二的电机轴连接电机三，所述电机三的电机轴连接所述相机；所述电机一能够调节所述相机的偏航角，所述电机二、所述电机三的中轴线共面且互相垂直，能够调节所述相机的横滚角和俯仰角。

优选地，所述液压伸缩杆的中部分布有螺纹孔，能够通过螺丝与所述液压伸缩杆减速电机连接件固定；所述液压伸缩杆的末端具有卡扣结构，能够固定所述三自由度云台。

通过采用上述技术方案，本发明提供了一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置，在控制***的驱动下，其液压伸缩移动装置上的液压伸缩移动装置齿轮与两块弧形圆齿板相配合，通过减速电机带动液压伸缩移动装置齿轮旋转，使得液压伸缩移动装置可环绕目标物体移动，并且其液压伸缩杆通过伸缩可调节相机与目标物体之间的距离，在液压伸缩移动装置的末端有三自由度云台，能使相机以更多不同的位姿拍摄图像。

本发明通过控制***，驱动目标物体固定台架上的转动组件带动弧形圆齿板旋转，在不对物体表面的光影造成较大影响的同时，驱动所载云台及相机环绕目标物体，自动采集目标物体各个角度的图像，并精确记录相应的相机位姿，进而为三维重建提供带有精确、可靠的带有位姿信息的图像。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置的整体结构示意图。

图2为图1中圆弧形云台支架的结构示意图。

图3为图1中液压伸缩移动装置的结构示意图。

图4为图1中目标物体固定台架的结构示意图。

图5为带有相机标定图样的目标物支撑台的结构示意图。

图中：

1.圆弧形云台支架，

1-1.弧形圆齿板，1-2.板连接大轴件，1-3.板连接小轴件，1-4.板连接大轴件固定螺母，1-5.板连接小轴件固定螺母，1-6.轴连接大钣金件，1-7.轴连接小钣金件，1-8.限位开关，

1-1-1.齿轮槽，1-1-2.凹槽，1-1-3.刻度槽，1-1-4.减重槽；

2.液压伸缩移动装置，

2-1.减速电机，2-2.液压伸缩杆，2-3.液压伸缩移动装置齿轮，2-4.液压伸缩杆减速电机连接件，2-5.三自由度云台，2-6.三角形支撑件，2-7.滑轮，2-8.垂直齿轮组，2-9.三角形支撑件连接轴，

2-5-1.云台电机连接件，2-5-2.电机一，2-5-3.电机二，2-5-4.电机三，2-6-1.缺口；

3.目标物体固定台架，

3-1.转动组件，3-2.目标物支撑台，3-3.支撑轴，

3-1-1.上支撑架，3-1-2.下支撑架，3-1-3.支撑座电机，3-1-4.大圆盘；

4.相机；

5.目标物体；

6.支撑台架。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例：

如图1-图4所示，本发明一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置，包括圆弧形云台支架1、液压伸缩移动装置2、目标物体固定台架3、相机4、控制***。

其中，

圆弧形云台支架1包括弧形圆齿板1-1，弧形圆齿板1-1的外圈均匀分布有齿轮槽1-1-1。

进一步具体的，如图2所示，圆弧形云台支架1包括竖向并排设置的两块弧形圆齿板1-1，两块弧形圆齿板1-1底部靠下位置的两侧分别由两个板连接大轴件1-2连接，两块弧形圆齿板1-1底部靠上位置的两侧分别由两个板连接小轴件1-3连接，即两个板连接小轴件1-3位于两个板连接大轴件1-2的略上方位置，但均位于两块弧形圆齿板1-1的底部两侧；板连接大轴件1-2通过板连接大轴件固定螺母1-4与弧形圆齿板1-1相固连，板连接小轴件1-3通过板连接小轴件固定螺母1-5与弧形圆齿板1-1相固连；两个板连接大轴件1-2与轴连接大钣金件1-6连接，两个板连接小轴件1-3与轴连接小钣金件1-7连接，同时轴连接小钣金件1-7连接位于两个板连接大轴件1-2及两个板连接小轴件1-3中间的目标物体固定台架3。

液压伸缩移动装置2包括减速电机2-1、液压伸缩杆2-2、液压伸缩移动装置齿轮2-3，液压伸缩杆2-2与减速电机2-1固定于同一液压伸缩杆减速电机连接件2-4上，液压伸缩杆2-2的末端通过三自由度云台2-5固定相机4；液压伸缩移动装置齿轮2-3与弧形圆齿板1-1外圈的齿轮槽1-1-1适配啮合，减速电机2-1驱动液压伸缩移动装置齿轮2-3转动，带动整个液压伸缩移动装置2绕目标物体固定台架3转动。

进一步具体的，如图3所示，液压伸缩移动装置2还包括三角形支撑件2-6、滑轮2-7、垂直齿轮组2-8；三角形支撑件2-6共有四个，且两两分成一组；四个三角形支撑件2-6并排对称排布在液压伸缩杆2-2两侧，并由三个三角形支撑件连接轴2-9进行连接；滑轮2-7共设有四个，四个滑轮2-7对应转动安装于同组两个三角形支撑件2-6之间的前两个三角形支撑件连接轴2-9上，弧形圆齿板1-1的底部开设有与滑轮2-7配合的凹槽1-1-2；液压伸缩移动装置齿轮2-3共设有两个，分别安装于同组两个三角形支撑件2-6之间的第三个三角形支撑件连接轴2-9上，两个液压伸缩移动装置齿轮2-3之间连接齿轮轴；减速电机2-1的电机轴末端与垂直齿轮组2-8中的从齿轮通过螺丝固定，从齿轮带动垂直齿轮组2-8中的主齿轮转动，垂直齿轮组2-8中的主齿轮与齿轮轴中间处的齿槽啮合传动；通过减速电机2-1的转动，带动垂直齿轮组2-8中的主齿轮转动，带动齿轮轴转动，带动两个液压伸缩移动装置齿轮2-3转动，进而带动整个液压伸缩移动装置2沿弧形圆齿板1-1的齿轮槽1-1-1呈圆弧状移动。液压伸缩杆减速电机连接件2-4也安装于三角形支撑件2-6的第三个三角形支撑件连接轴2-9上。

本发明中的三角形支撑件2-6为液压伸缩移动装置齿轮2-3与液压伸缩杆2-2提供支撑，同时作为滑轮2-7的安装基座使用。

同时，三角形支撑件2-6的一侧设有避免与板连接小轴件固定螺母1-5、板连接大轴件固定螺母1-4发生干涉的缺口2-6-1。

更进一步的，弧形圆齿板1-1的外表面均匀分布有180个刻度槽1-1-3，刻度槽1-1-3允许加装额外的传感器，校正电机编码器的累计误差，同时还可用于指示液压伸缩移动装置2转动的角度。弧形圆齿板1-1的内部等距分布有减重槽1-1-4，用于减轻弧形圆齿板1-1的重量。

进一步具体的，如图3所示，液压伸缩杆2-2的末端固定连接三自由度云台2-5，控制三自由度云台2-5沿液压伸缩杆2-2轴线伸缩运动；三自由度云台2-5包括通过云台电机连接件2-5-1连接于液压伸缩杆2-2末端的电机一2-5-2，电机一2-5-2的电机轴连接电机二2-5-3，电机二2-5-3的电机轴连接电机三2-5-4，电机三2-5-4的电机轴连接相机4。电机一2-5-2能够调节相机4的偏航角，使相机获得偏航的自由度，电机二2-5-3、电机三2-5-4的中轴线共面且互相垂直，能够调节相机4的横滚角和俯仰角，使相机4具备横滚和俯仰两个自由度。

更进一步的，液压伸缩杆2-2的中部分布有螺纹孔，能够通过螺丝与液压伸缩杆减速电机连接件2-4固定；液压伸缩杆2-2的末端具有卡扣结构，能够固定三自由度云台2-5。

目标物体固定台架3包括转动组件3-1以及目标物支撑台3-2，转动组件3-1带动圆弧形云台支架1及液压伸缩移动装置2绕目标物体固定台架3的纵向中轴线转动，目标物支撑台3-2固定不动，目标物体5置于目标物支撑台3-2上。

进一步具体的，如图4所示，目标物体固定台架3中的转动组件3-1包括上支撑架3-1-1、下支撑架3-1-2、支撑座电机3-1-3、大圆盘3-1-4，下支撑架3-1-2的底部连接大圆盘3-1-4。大圆盘3-1-4固定于整个装置底部的支撑台架6上，上支撑架3-1-1位于下支撑架3-1-2的上部，支撑座电机3-1-3连接于上支撑架3-1-1与下支撑架3-1-2之间，上支撑架3-1-1的两侧各与两个轴连接小钣金件1-7相连接，大圆盘3-1-4的顶面中心处竖向固定有支撑轴3-3，支撑轴3-3依次穿过下支撑架3-1-2、支撑座电机3-1-3、上支撑架3-1-1的中心孔洞，且支撑轴3-3与这些中心孔洞无连接，支撑轴3-3的顶端连接位于上支撑架3-1-1上部的目标物支撑台3-2。

本发明中的支撑座电机3-1-3是中心部分具有一个可供支撑轴3-3完全穿过的中心孔的空心轴电机。

在进一步的实施例中，如图5所示，目标物支撑台3-2上面还可印有用于相机标定的图样，使本发明可自动进行相机标定，而关于图样的具体样式本发明不做具体限定，能实现相应效果即可。

更进一步的，减速电机2-1的电机轴中心轴线始终过目标物支撑台3-2的圆心。

本发明中，板连接大轴件1-2的中部安装有限位开关1-8，当液压伸缩移动装置2与限位开关1-8碰撞时，产生电信号，液压伸缩移动装置2停止运动。

整个装置通过控制***进行自动化的图像及其位姿信息采集。

为了方便叙述，以下定义“经线方向”为液压伸缩移动装置沿两弧形圆齿板旋转的方向，“纬度”为其旋转的角度；定义“纬线方向”为液压伸缩移动装置绕目标物支撑台中轴线旋转的方向，“经度”为其旋转的角度。

当本发明工作时，目标物体5放置于目标物体固定台架3上。控制***可以驱动支撑座电机3-1-3，使相机4沿着纬线方向绕目标物体5旋转；驱动减速电机2-1，在液压伸缩移动装置齿轮2-3与弧形圆齿板1-1的配合下，带动液压伸缩移动装置2绕目标物体5沿经线方向转动；驱动液压伸缩移动装置2中的液压伸缩杆2-2，使三自由度云台2-5靠近或远离目标物体5；驱动三自由度云台2-5，使相机4可以在俯仰轴、横滚轴及偏航轴运动。

在本发明工作时，控制***可以用类似的方式，驱动云台相机在不同位置，对没有放置目标物体5的带有标定图样的目标物支撑台3-2旋转，采集标定图样的照片，随后进行相机的标定。

在此装置工作的过程中，相机4固定在液压伸缩移动装置2的末端，在控制***的控制下，不断地采集目标物体5的照片。控制***能够利用装置上的带有编码器的各种电机和带有位移传感器的液压伸缩杆2-2，记录当前云台的位置，解算并记录当前拍摄的照片的位姿。

本发明中，所有电机均安装有用于采集旋转角度的编码器，液压伸缩杆2-2安装有位移传感器。控制***可以通过各个电机上安装的编码器采集电机当前的旋转角度数据，通过液压伸缩杆2-2的位移传感器采集相机4前后移动的距离。同时，在此实施例中，我们以目标物支撑台3-2的中心为原点建立坐标系。所拍摄照片的位姿计算方法如下：

通过弧形圆齿板1-1的齿轮，我们可以利用减速电机2-1上的编码器，经过简单的运算，获得相机4的纬度。弧形圆齿板1-1外表面分布的180个刻度槽1-1-3，可以被传感器读取，用于消除减速电机2-1上编码器的累计误差，提高角度计算的精度。

减速电机2-1用于控制液压伸缩移动装置2绕目标物体5沿经线方向转动，在此过程中相机到目标物体的距离不变。由液压控制***（图中未画出）控制的液压伸缩杆2-2，其上的位移传感器，被用于计算相机4到原点的距离。

通过目标物体固定台架3下方的支撑座电机3-1-3，圆弧形云台支架1及相机4可以被带动着旋转。支撑座电机3-1-3上的编码器可以被用于计算相机4的经度。

三自由度云台2-5有三个电机，分别控制相机的俯仰角、横滚角和偏航角。俯仰角、横滚角和偏航角的采集可以通过电机上的编码器进行。

通过上述方法，在拍摄照片的同时，通过上述传感器计算相机到原点的距离、拍摄物体的经度、纬度、俯仰角、横滚角和偏航角，即为所拍摄图像的一种位姿。当然，使用不同的建模方式，也可以获得不同格式的位姿信息。这些不同的位姿表示方法，可以根据本发明在实施过程中的具体尺寸，进行等价转换。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置，其特征在于，包括圆弧形云台支架（1）、液压伸缩移动装置（2）、目标物体固定台架（3）、相机（4）、控制***；所述圆弧形云台支架（1）包括弧形圆齿板（1-1），所述弧形圆齿板（1-1）的外圈均匀分布有齿轮槽（1-1-1）；所述液压伸缩移动装置（2）包括减速电机（2-1）、液压伸缩杆（2-2）、液压伸缩移动装置齿轮（2-3），所述液压伸缩杆（2-2）与所述减速电机（2-1）固定于同一液压伸缩杆减速电机连接件（2-4）上，所述液压伸缩杆（2-2）的末端通过三自由度云台（2-5）固定所述相机（4）；所述液压伸缩移动装置齿轮（2-3）与所述弧形圆齿板（1-1）外圈的所述齿轮槽（1-1-1）适配啮合，所述减速电机（2-1）驱动所述液压伸缩移动装置齿轮（2-3）转动，带动整个所述液压伸缩移动装置（2）绕所述目标物体固定台架（3）转动；所述目标物体固定台架（3）包括转动组件（3-1）以及目标物支撑台（3-2），所述转动组件（3-1）带动所述圆弧形云台支架（1）及所述液压伸缩移动装置（2）绕所述目标物体固定台架（3）的纵向中轴线转动，所述目标物支撑台（3-2）固定不动，目标物体（5）置于所述目标物支撑台（3-2）上；整个装置通过所述控制***进行自动化的图像及其位姿信息采集。

2.根据权利要求1所述的一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置，其特征在于，所述圆弧形云台支架（1）包括竖向并排设置的两块所述弧形圆齿板（1-1），两块所述弧形圆齿板（1-1）底部靠下位置的两侧分别由两个板连接大轴件（1-2）连接，两块所述弧形圆齿板（1-1）底部靠上位置的两侧分别由两个板连接小轴件（1-3）连接；所述板连接大轴件（1-2）通过板连接大轴件固定螺母（1-4）与所述弧形圆齿板（1-1）相固连，所述板连接小轴件（1-3）通过板连接小轴件固定螺母（1-5）与所述弧形圆齿板（1-1）相固连；两个所述板连接大轴件（1-2）与轴连接大钣金件（1-6）连接，两个所述板连接小轴件（1-3）与轴连接小钣金件（1-7）连接，同时所述轴连接小钣金件（1-7）连接位于两个所述板连接大轴件（1-2）及两个所述板连接小轴件（1-3）中间的所述目标物体固定台架（3）。

3.根据权利要求2所述的一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置，其特征在于，所述液压伸缩移动装置（2）还包括三角形支撑件（2-6）、滑轮（2-7）、垂直齿轮组（2-8），所述三角形支撑件（2-6）共有四个，且两两分成一组；四个所述三角形支撑件（2-6）并排对称排布在所述液压伸缩杆（2-2）两侧，并由三个三角形支撑件连接轴（2-9）进行连接；所述滑轮（2-7）共设有四个，四个所述滑轮（2-7）对应转动安装于同组两个所述三角形支撑件（2-6）之间的靠近所述目标物体固定台架（3）一侧的两个所述三角形支撑件连接轴（2-9）上，所述弧形圆齿板（1-1）的底部开设有与所述滑轮（2-7）配合的凹槽（1-1-2）；所述液压伸缩移动装置齿轮（2-3）共设有两个，分别安装于同组两个所述三角形支撑件（2-6）之间的远离所述目标物体固定台架（3）一侧的一个所述三角形支撑件连接轴（2-9）上，两个所述液压伸缩移动装置齿轮（2-3）之间连接齿轮轴；所述减速电机（2-1）的电机轴末端与所述垂直齿轮组（2-8）中的从齿轮固定，所述从齿轮带动所述垂直齿轮组（2-8）中的主齿轮转动，所述垂直齿轮组（2-8）中的主齿轮与所述齿轮轴中间处的齿槽啮合传动；所述液压伸缩杆减速电机连接件（2-4）也安装于所述三角形支撑件（2-6）的远离所述目标物体固定台架（3）一侧的所述三角形支撑件连接轴（2-9）上。

4.根据权利要求3所述的一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置，其特征在于，所述三角形支撑件（2-6）的一侧设有避免与所述板连接小轴件固定螺母（1-5）和所述板连接大轴件固定螺母（1-4）发生干涉的缺口（2-6-1）。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置，其特征在于，所述弧形圆齿板（1-1）的外表面均匀分布有刻度槽（1-1-3），内部等距分布有减重槽（1-1-4）。

6.根据权利要求2所述的一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置，其特征在于，所述目标物体固定台架（3）中的所述转动组件（3-1）包括上支撑架（3-1-1）、下支撑架（3-1-2）、支撑座电机（3-1-3）、大圆盘（3-1-4），所述下支撑架（3-1-2）的底部连接所述大圆盘（3-1-4），所述大圆盘（3-1-4）固定于整个装置底部的支撑台架（6）上，所述上支撑架（3-1-1）位于所述下支撑架（3-1-2）的上部，所述支撑座电机（3-1-3）连接于所述上支撑架（3-1-1）与所述下支撑架（3-1-2）之间，所述上支撑架（3-1-1）的两侧各与两个所述轴连接小钣金件（1-7）相连接，所述大圆盘（3-1-4）的顶面中心处竖向固定有支撑轴（3-3），所述支撑轴（3-3）依次穿过所述下支撑架（3-1-2）、所述支撑座电机（3-1-3）、所述上支撑架（3-1-1）的中心孔洞，且所述支撑轴（3-3）与这些中心孔洞无连接，所述支撑轴（3-3）的顶端连接位于所述上支撑架（3-1-1）上部的所述目标物支撑台（3-2）。

7.根据权利要求6所述的一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置，其特征在于，所述减速电机（2-1）的电机轴中心轴线始终过所述目标物支撑台（3-2）的圆心。

8.根据权利要求2所述的一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置，其特征在于，所述板连接大轴件（1-2）的中部安装有限位开关（1-8），当所述液压伸缩移动装置（2）与所述限位开关（1-8）碰撞时，产生电信号，所述液压伸缩移动装置（2）停止运动。

9.根据权利要求1所述的一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置，其特征在于，所述液压伸缩杆（2-2）的末端固定连接所述三自由度云台（2-5），控制所述三自由度云台（2-5）沿液压伸缩杆轴线伸缩运动；所述三自由度云台（2-5）包括通过云台电机连接件（2-5-1）连接于所述液压伸缩杆（2-2）末端的电机一（2-5-2），所述电机一（2-5-2）的电机轴连接电机二（2-5-3），所述电机二（2-5-3）的电机轴连接电机三（2-5-4），所述电机三（2-5-4）的电机轴连接所述相机（4）；所述电机一（2-5-2）能够调节所述相机（4）的偏航角，所述电机二（2-5-3）、所述电机三（2-5-4）的中轴线共面且互相垂直，能够调节所述相机（4）的横滚角和俯仰角。

10.根据权利要求9所述的一种用于三维重建的图像及其位姿信息的自动采集装置，其特征在于，所述液压伸缩杆（2-2）的中部分布有螺纹孔，能够通过螺丝与所述液压伸缩杆减速电机连接件（2-4）固定；所述液压伸缩杆（2-2）的末端具有卡扣结构，能够固定所述三自由度云台（2-5）。