[发明专利]一种基于机械臂的静态物体三维重构数据采集系统

说明书

本发明公开了一种基于机械臂的静态物体三维重构数据采集系统，包括机械臂、行走平台和成像相机，所述用于承载机械臂移动的行走平台上固定设置机械臂，所述机械臂包含一端和另一端，所述机械臂的一端固定连接行走平台，所述机械臂的另一端固定设置成像相机。本发明克服了手动采集方式和相机阵列采集方式的缺点，实现了高精度、可编程、自动化的数据采集，提高了数据采集的效率、质量、稳定性、灵活度，且采集过程可重复。

技术领域

本发明涉一种基于机械臂的静态物体三维重构数据采集系统，属于计算机视觉三维重构技术领域。

背景技术

现有的三维重构数据采集方式：

1、单相机手持拍摄。

手持相机对静态物体进行连续、多次拍摄，要求拍摄位置、角度尽可能均匀覆盖物体全表面。根据物体尺寸、拍摄距离、相机分辨率、相机FOV不同，所需拍摄的照片数量为数十张至数百张。

此方案仅需一台相机，且仅适用于对静态物体进行三维重构。

此方案的缺点是手动拍摄效率低，拍摄质量不稳定，易发生对目标物体表面覆盖不够全面、拍摄位姿分布不够均匀等。大数据量的采集，难以通过人力实现。

2、固定相机阵列同步拍摄。

将N个相机固定于物体周围，同步曝光拍摄。相机所固定的位置及角度，要综合考虑物体尺寸和相机参数，尽可能均匀覆盖物体表面。

此方法适用于对静态、动态物体的三维重构。

当对动态物体进行数据采集时，相机需要同步曝光，因此要求相机具备外触发曝光功能，所有相机通过同步信号发生器所发出的同步脉冲信号触发曝光。

此方案需要在每个拍摄位点均安装一台相机，采集位点越密集，所需相机数量越多。拍摄动态物体时还需要同步信号发生、传输系统，硬件综合成本较高。另外由于相机安装位置固定，数据采集不够灵活，对具有内凹表面的物体，需要重新调整相机安装位置，否则会存在拍摄盲区。

为了解决上述技术问题，特提出一种新的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于机械臂的静态物体三维重构数据采集系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于机械臂的静态物体三维重构数据采集系统，包括机械臂、行走平台和成像相机，所述用于承载机械臂移动的行走平台上固定设置机械臂，所述机械臂包含一端和另一端，所述机械臂的一端固定连接行走平台，所述机械臂的另一端固定设置成像相机。

优选地，所述行走平台为环形轨道小车。

优选地，该基于机械臂的静态物体三维重构数据采集系统还包括物体放置座，所述环形轨道小车包含轨道车和与轨道车相配合的环形轨道，所述环形轨道包含环形通道，所述物体放置座位于环形通道的中心位置，在所述环形通道内，以物体放置座为中心均匀分布有补光光源。

优选地，所述补光光源为面光源。

优选地，所述补光光源可配合使用柔光板和/或柔光布。

优选地，所述机械臂为六轴机械臂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：克服了手动采集方式和相机阵列采集方式的缺点，实现了高精度、可编程、自动化的数据采集，提高了数据采集的效率、质量、稳定性、灵活度，且采集过程可重复。

附图说明

图1为本发明对静态物体进行三维重构的数据采集时的结构示意图。

具体实施方式