CN216668622U - 一种三维重构的图像采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及三维成像技术领域，尤其是一种三维重构的图像采集装置，包括安装架，安装架的上端转动连接有转盘和弧形架，转盘的上端固定连接有第二摄像头，转盘的上侧设置有载物板，弧形架的上侧设置有第一摄像头，安装架的下侧设置有转动组件，转动组件用于带动载物板旋转；利用第一摄像头全面扫描物体的表面，配合第二摄像头扫描物体的底部，实现无死角拍摄，不同视角的单视角数据及不同视角的转换矩阵进行三维重构，物体缓速转动时不会晃动，可以保证较高的测量精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及三维成像技术领域，尤其涉及一种三维重构的图像采集装置。
背景技术
三维重建(又称“三维重构”)是指对三维物体的形状分布利用数据点云描绘，并在计算机中建立表达客观世界的虚拟现实的关键技术。早期的三维重建技术主要用于大型物体(如建筑物、汽车等)的测量，随着现代科技及制作工艺的发展，三维重建技术被应用至越来越多的行业中。
现有技术中公开了部分有三维重构的专利文件，申请号为CN201810045501.X的中国专利，公开了一种三维重构***和方法，该***包括载物装置，其包括可转动的旋转架及设置于旋转架上的载物台，旋转架具有转轴；数据采集装置与载物台间隔设置，用于在旋转架转动到相应角度时采集载物台上的物体的反射光数据，获得物体在对应角度时的单视角数据；数据处理装置，与数据采集装置连接，用于根据单视角数据和重构算法进行三维重构。
三维重构技术主要通过光学方法实现，包括共聚焦、激光扫描、聚焦形貌恢复、白光干涉等，光学方法具有无损、快速、低成本等优势，但是现有的三维重构大多是单视角数据，不能对物体进行全面扫描，导致三维重构的数据具有一定的缺陷，为此我们提出一种三维重构的图像采集装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种三维重构的图像采集装置。
为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种三维重构的图像采集装置，包括安装架，所述安装架的上端转动连接有转盘和弧形架，所述转盘的上端固定连接有第二摄像头，所述转盘的上侧设置有载物板，所述弧形架的上侧设置有第一摄像头，所述安装架的下侧设置有转动组件，所述转动组件用于带动载物板旋转；工作时，将物体放置于载物板的上侧，打开第一摄像头和第二摄像头对物体进行拍摄扫描，通过第二电机的输出端带动蜗杆转动，最后带动物体转动，利用第一摄像头全面扫描物体的表面，配合第二摄像头扫描物体的底部，实现无死角拍摄，不同视角的单视角数据及不同视角的转换矩阵进行三维重构，物体缓速转动时不会晃动，可以保证较高的测量精度。
优选的，所述转动组件包括蜗轮、第二电机、U形轴架和蜗杆，所述蜗轮转动连接于安装架的下端，所述蜗轮与转盘的轴心固定连接，所述U形轴架固定连接于安装架的下端，所述蜗杆转动连接于U形轴架内，所述第二电机固定连接于U形轴架的一侧，且第二电机的输出端固定连接于蜗杆；工作时，通过第二电机的输出端带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮缓速转动，蜗轮带动转盘缓速转动，从而带动载物板缓慢转动，物体放置于载物板的上侧，物体转动时，利用第一摄像头全面扫描物体的表面，配合第二摄像头扫描物体的底部，实现无死角拍摄，不同视角的单视角数据及不同视角的转换矩阵进行三维重构，提高三维重构数据的精确度。
优选的，所述转盘的上端固定连接有支撑杆和环形灯，所述载物板固定连接于支撑杆的上端，所述环形灯位于载物板的下侧；工作时，载物板为透明材质，通过第二摄像头可以对物体的底部进行拍摄扫描，以获取物体的底部数据，环形灯的设置，可以加强物体底部的亮度，有利于进行扫描。
优选的，所述弧形架上开设有弧形槽，所述弧形槽内滑动连接有滑块，所述滑块的上侧固定连接有弧形齿条板，所述第一摄像头固定连接于弧形齿条板的上端；工作时，通过滑块在弧形槽内滑动，可以调整第一摄像头的位置，从而对第一摄像头的扫描角度进行调节，可以根据实际情况进行具体调整，以便于扫描不同形状的物体。
优选的，所述弧形架的一侧固定连接有第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有第一齿轮，所述第一齿轮与弧形齿条板相啮合；工作时，通过第一电机的输出端带动第一齿轮转动，第一齿轮带动弧形齿条板移动，从而带动第一摄像头移动，达到调整第一摄像头扫描的角度。
优选的，所述弧形架的上端固定连接有LED灯泡，所述LED灯泡位于第一摄像头的下侧；工作时，LED灯泡和第一摄像头位于载物板的同一侧，使得第一摄像头拍摄的角度具有充足的光源，避免光线不足导致数据有缺陷。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
(1)本方案中通过第二电机的输出端带动蜗杆转动，最后带动物体转动，利用第一摄像头全面扫描物体的表面，配合第二摄像头扫描物体的底部，实现无死角拍摄，不同视角的单视角数据及不同视角的转换矩阵进行三维重构，物体缓速转动时不会晃动，可以保证较高的测量精度。
(2)通过第一电机的输出端带动第一齿轮转动，第一齿轮带动弧形齿条板移动，从而带动第一摄像头移动，从而对第一摄像头的扫描角度进行调节，可以根据实际情况进行具体调整，以便于扫描不同形状的物体。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的仰视结构示意图；
图3为本实用新型的第一摄像头安装结构示意图；
图4为本实用新型的转动组件***结构示意图。
图中：1、安装架；2、转盘；3、支撑杆；4、载物板；5、环形灯；6、第二摄像头；7、弧形架；8、滑块；9、弧形齿条板；10、第一摄像头；11、第一电机；12、第一齿轮；13、LED灯泡；14、蜗轮；15、第二电机；16、U形轴架；17、蜗杆；18、弧形槽。
具体实施方式
以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
如图1-4所示的一种三维重构的图像采集装置，包括安装架1，安装架1的上端转动连接有转盘2和弧形架7，转盘2的上端固定连接有第二摄像头6，转盘2的上侧设置有载物板4，弧形架7的上侧设置有第一摄像头10，安装架1的下侧设置有转动组件，转动组件用于带动载物板4旋转；工作时，将物体放置于载物板4的上侧，打开第一摄像头10和第二摄像头6对物体进行拍摄扫描，通过第二电机15的输出端带动蜗杆17转动，最后带动物体转动，利用第一摄像头10全面扫描物体的表面，配合第二摄像头6扫描物体的底部，实现无死角拍摄，不同视角的单视角数据及不同视角的转换矩阵进行三维重构，物体缓速转动时不会晃动，可以保证较高的测量精度。
具体的，转动组件包括蜗轮14、第二电机15、U形轴架16和蜗杆17，蜗轮14转动连接于安装架1的下端，蜗轮14与转盘2的轴心固定连接，U形轴架16固定连接于安装架1的下端，蜗杆17转动连接于U形轴架16内，第二电机15固定连接于U形轴架16的一侧，且第二电机15的输出端固定连接于蜗杆17；工作时，通过第二电机15的输出端带动蜗杆17转动，蜗杆17带动蜗轮14缓速转动，蜗轮14带动转盘2缓速转动，从而带动载物板4缓慢转动，物体放置于载物板4的上侧，物体转动时，利用第一摄像头10全面扫描物体的表面，配合第二摄像头6扫描物体的底部，实现无死角拍摄，不同视角的单视角数据及不同视角的转换矩阵进行三维重构，提高三维重构数据的精确度。
具体的，转盘2的上端固定连接有支撑杆3和环形灯5，载物板4固定连接于支撑杆3的上端，环形灯5位于载物板4的下侧；工作时，载物板4为透明材质，通过第二摄像头6可以对物体的底部进行拍摄扫描，以获取物体的底部数据，环形灯5的设置，可以加强物体底部的亮度，有利于进行扫描。
具体的，弧形架7上开设有弧形槽18，弧形槽18内滑动连接有滑块8，滑块8的上侧固定连接有弧形齿条板9，第一摄像头10固定连接于弧形齿条板9的上端；工作时，通过滑块8在弧形槽18内滑动，可以调整第一摄像头10的位置，从而对第一摄像头10的扫描角度进行调节，可以根据实际情况进行具体调整，以便于扫描不同形状的物体。
具体的，弧形架7的一侧固定连接有第一电机11，第一电机11的输出端固定连接有第一齿轮12，第一齿轮12与弧形齿条板9相啮合；工作时，通过第一电机11的输出端带动第一齿轮12转动，第一齿轮12带动弧形齿条板9移动，从而带动第一摄像头10移动，达到调整第一摄像头10扫描的角度。
具体的，弧形架7的上端固定连接有LED灯泡13，LED灯泡13位于第一摄像头10的下侧；工作时，LED灯泡13和第一摄像头10位于载物板4的同一侧，使得第一摄像头10拍摄的角度具有充足的光源，避免光线不足导致数据有缺陷。
本实用新型工作原理：将物体放置于载物板4的上侧，打开第一摄像头10和第二摄像头6对物体进行拍摄扫描，通过第二电机15的输出端带动蜗杆17转动，最后带动物体转动，利用第一摄像头10全面扫描物体的表面，配合第二摄像头6扫描物体的底部，实现无死角拍摄，不同视角的单视角数据及不同视角的转换矩阵进行三维重构，物体缓速转动时不会晃动，可以保证较高的测量精度。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内，本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (6)
1.一种三维重构的图像采集装置，包括安装架(1)，其特征在于，所述安装架(1)的上端转动连接有转盘(2)和弧形架(7)，所述转盘(2)的上端固定连接有第二摄像头(6)，所述转盘(2)的上侧设置有载物板(4)，所述弧形架(7)的上侧设置有第一摄像头(10)，所述安装架(1)的下侧设置有转动组件，所述转动组件用于带动载物板(4)旋转。
2.根据权利要求1所述的一种三维重构的图像采集装置，其特征在于，所述转动组件包括蜗轮(14)、第二电机(15)、U形轴架(16)和蜗杆(17)，所述蜗轮(14)转动连接于安装架(1)的下端，所述蜗轮(14)与转盘(2)的轴心固定连接，所述U形轴架(16)固定连接于安装架(1)的下端，所述蜗杆(17)转动连接于U形轴架(16)内，所述第二电机(15)固定连接于U形轴架(16)的一侧，且第二电机(15)的输出端固定连接于蜗杆(17)。
3.根据权利要求2所述的一种三维重构的图像采集装置，其特征在于，所述转盘(2)的上端固定连接有支撑杆(3)和环形灯(5)，所述载物板(4)固定连接于支撑杆(3)的上端，所述环形灯(5)位于载物板(4)的下侧。
4.根据权利要求3所述的一种三维重构的图像采集装置，其特征在于，所述弧形架(7)上开设有弧形槽(18)，所述弧形槽(18)内滑动连接有滑块(8)，所述滑块(8)的上侧固定连接有弧形齿条板(9)，所述第一摄像头(10)固定连接于弧形齿条板(9)的上端。
5.根据权利要求4所述的一种三维重构的图像采集装置，其特征在于，所述弧形架(7)的一侧固定连接有第一电机(11)，所述第一电机(11)的输出端固定连接有第一齿轮(12)，所述第一齿轮(12)与弧形齿条板(9)相啮合。
6.根据权利要求5所述的一种三维重构的图像采集装置，其特征在于，所述弧形架(7)的上端固定连接有LED灯泡(13)，所述LED灯泡(13)位于第一摄像头(10)的下侧。
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| CN202220170359.3U CN216668622U (zh) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | 一种三维重构的图像采集装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115314599A (zh) * | 2022-08-08 | 2022-11-08 | 轻工业西安机械设计研究院有限公司 | 一种旋转式立体扫描设备及方法 |
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