[发明专利]用于中小型场景的环形三维影像采集装置及实景建模方法

说明书

本发明提出一种用于中小型场景的环形三维影像采集装置及实景建模方法，装置由环形导轨、导轨滑台、转动轴承、液压装置、机械臂、云台、照相机组成，环形导轨包括导轨、轨道和导轨支架，导轨、轨道均为环形，导轨滑台滑动或滚动连接于轨道，导轨滑台沿轨道转动，导轨滑台连接转动轴承，转动轴承连接液压装置，液压装置由转动轴承转动而调节倾斜角度，液压装置的活塞伸缩杆顶部经旋转轴连接机械臂，机械臂上安装云台，云台用于安装稳定照相机，机械臂由角度调节机构沿旋转轴调整角度。使用该装置采集影像，图片导入软件，进行模型重建，获取实景模型。有益效果：拍照稳定，且方便调节拍摄角度，拍摄范围更全面。

技术领域

本发明属于三维实景建模技术领域，涉及一种用于中小型场景的三维影像采集装置及实景建模方法。

背景技术

实景建模技术是通过照片、视频、点云等数据形成三维模型的技术，其原理是分析从不同视点拍摄的几个静态的照片，以自动检测对应于一个相同的物理点像素，通过连续拍摄具有一定重叠率的相邻两张照片自动生成高分辨率的三维模型。相对传统建模技术，该技术拥有建模效率高、应用范围广、生产模型更加真实等特点，可以创建传统建模方式难以建立的复杂异形曲面形体，且在建模物体图纸缺失的情况可直接进行逆向建模。该技术在建筑工程设计与施工、工业产品建模与测量、工程数字化、医疗美容、文物保护、公安与军事领域具有广泛应用前景。

实景建模技术最重要的一环是采集建模所需的影像，在针对中小场景的物体进行建模时一般采用人工拍照的方式，该方式影像的不足之处在于：采集效率慢，影像采集质量及建模所需的影像重叠率受人为因素影响大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于中小型场景的三维影像采集装置及实景建模方法，它可以快速的对中小场景下的物体进行全角度的影像采集工作，相较传统方法，该装置及配套实景建模方法具有影像采集效率高，质量优，参数可控，结构简单，使用方便等优点。

本发明的技术方案：一种用于中小型场景的环形三维影像采集装置，环形导轨、导轨滑台、转动轴承、液压装置、机械臂、云台、照相机，所述环形导轨包括导轨、轨道和导轨支架，导轨、轨道均为环形，导轨支架底部置于平面上、上部连接固定导轨，轨道设置于导轨，所述导轨滑台滑动或滚动连接于轨道，导轨滑台在得到动力时，沿轨道转动，导轨滑台连接转动轴承，转动轴承连接液压装置，液压装置由转动轴承转动而调节倾斜角度，液压装置的活塞伸缩杆顶部经旋转轴连接机械臂，机械臂上安装云台，云台用于安装稳定照相机，机械臂由角度调节机构沿旋转轴调整角度。

所述导轨滑台包括主连接板，滑轮连接板，滑轮，辅连接板，传动齿轮，传动链条，滑台电机，连接螺栓，主连接板、辅连接板、滑轮连接板由连接螺栓相连共同构成滑台主体，辅连接板在主连接板与滑轮连接板之间，将主连接板与滑轮连接板隔开，滑轮连接板上经轴承连接设置两组轴，轴上安装滑轮，每组滑轮上下位设置，轨道为槽结构，导轨上面和底面均设置轨道，上下的滑轮置于槽内，由槽对滑轮轴向和上下位限位，每组滑轮其中一个连接轴上设有传动齿轮，传动齿轮配套连接传动链条，连接有传动齿轮的滑轮连接轴连接滑台电机，滑台电机连接固定于主连接板。

所述转动轴承包括基座、蜗轮蜗杆转动装置、伺服电机，连接板，连接板与主连接板固定连接，基座固定在连接板上，液压装置下端固定转轴，转轴两头分别连接轴承（圆锥滚子轴承），轴承外圈固定于基座，蜗轮蜗杆转动装置中的蜗轮连接固定于轴承内圈或转轴一端，伺服电机固定在连接板上，伺服电机输出端与蜗轮蜗杆转动装置中的蜗杆连接，蜗杆带动蜗轮转动，液压装置被驱动转动。

液压装置包括储油仓、缸筒、活塞伸缩杆，油泵电机，储油仓下端与转动轴承连接，油泵电机连接在储油仓，活塞伸缩杆的尾端连接至缸筒的密封前端盖，储油仓的前端设置与缸筒尾端相适配的缸筒插口，缸筒的尾端设置过油孔，以使缸筒尾端插入储油仓的缸筒插口后缸筒与储油仓相通，油泵电机通过吸油管控制油量变化使得活塞伸缩杆上下移动。