[发明专利]一种三维还原拍摄用T形拍摄架的纵横转动机构

说明书

技术领域

本发明系一种三维还原重建所使用的器具，具体是涉及三维还原拍摄用安装图像获取仪和光干涉源的一种拍摄架的调节结构。

背景技术

三维重建技术是目前全球范围最具吸引力的课题之一，世界各国投巨资在追求和提高更加逼真的重建效果、更加高的重建精度、更加快速的重建速度。

所谓全息三维重建技术是基于计算机立体视觉和计算机图形学及光学成像原理，获取三维空间物体图像，数字化测量及还原重建的方法和装置。

常规的方法是通过至少两台严格精确定位的图像传感器对同一物体进行成像获得相对应的两幅图像传送给计算机，根据光学成像原理计算确定空间物体上任一定标点的三维坐标几何参数，由计算机建立数字模型，继而还原重建原物体。

为了获取高保真的被摄物还原体，现有技术要求两台相机精确定位，保持两台相机静止不动，精确标定两者的距离、相对的X、Y、Z方向角度，但是两台相机大量的零部件加工、组装、装配及拍摄等等因素，不可能没有误差，经过数十年的努力，距离以及角度标定的精度由毫米缩小至微米，至数十丝，几近机械概念上的极限值，已难再有突破。相机间相互的丝毫误差，导致测量、计算出的物体还原数据误差被很大倍数放大，重建物体难以避免变形、失真。

因此，本领域在努力寻找探索更好的还原重建手段和方法。

专利申请号201210280413.0《一种拍摄三维还原重建方法》和专利申请号201210281322.9《一种数码相机移动拍摄三维重建方法》，提出了一种外部标定的方法，即一台数码相机和一台设置在数码相机侧部的光干涉源，根据被摄物或被摄物欲重建部位的大小和距离，以及还原的精度，选择数码相机的数码后背(CCD)密度和数码相机镜头焦距，配置数码相机和光干涉源相互的间距和夹角，达到数码相机和光干涉源拍摄图像存在共面，达到被还原对象部位成像面积最大程度占有数码相机的数码后背(CCD)。在相关的拍摄程序中需要图像获取仪和光干涉源在一个拍摄架上无论上下左右能灵活机动地作各种距离和角度的调整。尤其，比如在拍摄还原敦煌石窟中的佛像彩塑时，洞窟体积有限，拍摄空间狭小，数码相机和光干涉源离开拍摄对象的距离很近，因此数码相机和光干涉源必须具有很大的角度调整范围。为了完整还原彩塑，许多场合数码相机和光干涉源还需要伸入彩塑的腋下、臂后、后侧面等处去拍摄，此时需要数码相机和光干涉源在狭小的空间有很长的前后伸缩距离，且伸入到狭小、背部空间人员无法直接手工调整拍摄角度时能够实现远距离的电控或遥控等等。对数码相机和光干涉源安装，配置、调整的特殊要求是现有技术没有提供，无法实现的，为了更好地实现特殊对象的三维重建，迫切需要提供一种全方位，灵便机动的图像获取仪和光干涉源的一种拍摄架结构。

在狭小的空间要实现固定在拍摄架上的图像获取仪和光干涉源在上下、左右全方位的转动，现有技术几乎是个空白，或者机构庞大，或者结构复杂，或者使用不灵活不方便不能进行自动控制，迫切需要有改良举措。

发明内容

本发明的目的是提供用于三维还原重建中拍摄还原对象拍摄架上，图像获取仪和光干涉源能够全方位灵巧转动，而且结构简单的一种机构装置，特别是在狭小的空间场合，采用简单可靠的结构予以实现。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种三维还原拍摄用T形拍摄架的纵横转动机构，

在底座上固定主立杆，在主立杆上配置可上下移动的立杆套，在立杆套上固定一水平方向的滑轴套，滑轴套中配置沿轴向滑动的滑轴，其特征在于：

在滑轴的端部经纵向转动机构和横向转动机构固定连接一呈正方形方框架结构的方形安装框，在方形安装框中插入截面为相应正方形的方截面横杆；

所述方截面横杆可转换一、二或三个九十度固定在方形安装框中；

所述纵向转动机构和横向转动机构为如下结构：

设X、Y、Z三根正交轴，

在XY平面上，在Y向的长形基杆上端竖起一根与Z轴同向的短轴，在下端设置一根与X轴同向的扁轴，在扁轴上固定可同轴转动的方形安装框，在短轴上配置一根可绕短轴转动的转杆，转杆在水平位置时的右端固定一具有与滑轴截面相同多边形孔的夹持夹；

在基杆上固定一块圆弧形齿条位于右侧的纵向弧形齿板，弧形齿条与固定在转杆上的涡轮涡杆相啮合，涡轮涡杆由数控电机驱动，或者涡轮涡杆经减速齿轮组由数控电机驱动；

在YZ平面上，在扁轴上固定一块可绕扁轴转动的圆弧形齿条位于左侧的横向弧形齿板，弧形齿条与固定在基杆上的涡轮涡杆相啮合，涡轮涡杆由数控电机驱动，或者涡轮涡杆经减速齿轮组由数控电机驱动；