[实用新型]单摄像仪器自动定位图像成像平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种为了三维重构研究而拍摄不同角度二维图像的单摄像仪器自动定位装置，尤其是自动确定单摄像仪器在半球面内任意拍摄位置的装置。

背景技术

目前，为了根据目标的二位图像完全恢复目标的三维模型，需要目标已知拍摄角度的多幅二维图像。而拍摄环境大都是在一个以摄取目标为球心的半球面的几个固定位置各安装一个参数相同的摄像仪器。摄取图像时，将目标固定在球心处，半球上各固定位置的摄像仪器分别拍摄图像，得到目标在不同角度的图像。但是，这种方法得到的目标图像是有限的固定角度的图像，而不是任意拍摄角度的图像，信息量有限，不利目标三维重构，而且需要多个摄像仪器，由于摄像仪器成本高，增大了资本投入。

发明内容

为了克服现有的三维重构图像拍摄时摄像仪器定位存在的摄取角度有限和投资大的不足，本实用新型提供一种单摄像仪器自动定位图像成像平台，该成像平台在拍摄目标图像时不但只需要一个摄像仪器，而且能自动定位摄像仪器在半球面上任意拍摄的位置。

为达到上述目的，本实用新型所提供的单摄像仪器自动定位图像成像平台包括：一个工作台、一个带有锯齿的半圆轨道、三个梁、两个步进电机、一个MPC07控制卡，一个配重和一个vb控制软件组成。各部分关系如下：MPC07控制卡安装在主机箱内的PCI插槽内；外侧带锯齿的半圆形轨道两端外端各有一个轴，两端分别通过带有轴承的固定装置横跨安装在工作台的平行两侧；工作台有半圆形轨道固定端的一边外侧安装有一个电器柜，电器柜内装有两个电机的驱动、驱动与电源的接线，电器柜上侧外面安装一个功率稍大的步进电机，该步进电机输出轴指向工作台内并高出工作台面，其输出轴与带锯齿的半圆形轨道一端的轴连接，带锯齿的半圆形轨道的另一端轴安装配重；半圆形轨道上安装有一个功率较小的步进电机，该步进电机通过齿轮与半圆形轨道外侧的锯齿带相啮合；小功率的电机上固定一个与半圆形轨道切线相垂直的梁，该梁上固定一个与其垂直的梁，第二个梁上固定一个与其垂直但与第一梁平行的三梁，三梁上固定摄影仪器，摄影仪器的光轴指向工作台且与三梁平行。

通过使用者对控制软件的不同输入，MPC07控制卡控制两个步进电机分别运动，功率较大的电机驱动整个半圆形轨道从而带动摄像仪器在垂直半圆轨道所在平面的方向上-90°～90°的转动；安装在半圆形轨道上的电机通过带动三个梁从而带动摄像仪器在带锯齿的半圆形轨道所确定平面内-90°～90运动。

小功率电机输出轴通过齿轮和外侧带有锯齿的半圆形轨道相啮合，这是为了防止小功率电机带动摄像仪器沿半圆形轨道运动时由于重力作用而打滑。

同时，两个步进电机上都安装了减速器，从而使电机带动摄像仪器运行时缓慢、平稳。

本实用新型的有益效果是：通过两个电机先后分别带动摄像仪器在两个半圆上转动一定的角度，可以自动定位单摄像仪器在半球面内的任意摄取位置，从而获得放置在工作台上目标的上半空间任意角度的二维图像。

附图说明

图1是本实用新型的装置原理图

图2是MPC07控制卡结构示意图

图3是转接板的四排端子与电源的连接以及端子之间的短接

图4是转接板接线图

图5是一轴电机接线图

图6是二轴电机接线图

图7是开关量输入信号接线方法

图中1.电器柜，2.二轴电机和减速器，3.三梁，4.二梁，5.一梁，6.一轴电机和减速器，7.齿型带，8.半圆形轨道，9.工作台，10.配重

具体实施方式

下面结合附图进一步阐述本实用新型的具体的软和硬件实施、工作原理。

一、实用新型硬件的安装

如图2，MPC07控制卡的安装

MPC07控制卡的安装包括硬件和软件的安装

1)硬件的安装

MPC07控制卡对PC机的硬件要求十分简单：能安装Windows 98、2000、XP等操作系统，并带有PCI插槽的486以上机型即可，建议使用更高主频的Pentium及以上机型以获取更好的性能。为了整个控制系统的可靠性，建议使用工控PC机。

MPC07卡基于PCI总线，因此卡上无需进行跳线设置。为了保证安全，插卡时应按照下列步骤操作：

①关PC机，并切断电源；

②打开PC机箱，选择未用的PCI扩展槽，并插入MPC07控制卡；

③固定MPC07控制卡，并盖好PC机；

④连接MPC07与电机驱动器等；

⑤接上电源，并启动PC机。