[實(shí)用新型]單攝像儀器自動(dòng)定位圖像成像平臺(tái)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720001169.4
• 申請(qǐng)日: 2007-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN201178453Y
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付冬梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 付冬梅;劉江
• 主分類號(hào): H04N5/225
• 分類號(hào): H04N5/225;H04N5/232
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種為了三維重構(gòu)研究而拍攝不同角度二維圖像的單攝像儀器自動(dòng)定位裝置，尤其是自動(dòng)確定單攝像儀器在半球面內(nèi)任意拍攝位置的裝置。

背景技術(shù)

目前，為了根據(jù)目標(biāo)的二位圖像完全恢復(fù)目標(biāo)的三維模型，需要目標(biāo)已知拍攝角度的多幅二維圖像。而拍攝環(huán)境大都是在一個(gè)以攝取目標(biāo)為球心的半球面的幾個(gè)固定位置各安裝一個(gè)參數(shù)相同的攝像儀器。攝取圖像時(shí)，將目標(biāo)固定在球心處，半球上各固定位置的攝像儀器分別拍攝圖像，得到目標(biāo)在不同角度的圖像。但是，這種方法得到的目標(biāo)圖像是有限的固定角度的圖像，而不是任意拍攝角度的圖像，信息量有限，不利目標(biāo)三維重構(gòu)，而且需要多個(gè)攝像儀器，由于攝像儀器成本高，增大了資本投入。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的三維重構(gòu)圖像拍攝時(shí)攝像儀器定位存在的攝取角度有限和投資大的不足，本實(shí)用新型提供一種單攝像儀器自動(dòng)定位圖像成像平臺(tái)，該成像平臺(tái)在拍攝目標(biāo)圖像時(shí)不但只需要一個(gè)攝像儀器，而且能自動(dòng)定位攝像儀器在半球面上任意拍攝的位置。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所提供的單攝像儀器自動(dòng)定位圖像成像平臺(tái)包括：一個(gè)工作臺(tái)、一個(gè)帶有鋸齒的半圓軌道、三個(gè)梁、兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)、一個(gè)MPC07控制卡，一個(gè)配重和一個(gè)vb控制軟件組成。各部分關(guān)系如下：MPC07控制卡安裝在主機(jī)箱內(nèi)的PCI插槽內(nèi)；外側(cè)帶鋸齒的半圓形軌道兩端外端各有一個(gè)軸，兩端分別通過帶有軸承的固定裝置橫跨安裝在工作臺(tái)的平行兩側(cè)；工作臺(tái)有半圓形軌道固定端的一邊外側(cè)安裝有一個(gè)電器柜，電器柜內(nèi)裝有兩個(gè)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)、驅(qū)動(dòng)與電源的接線，電器柜上側(cè)外面安裝一個(gè)功率稍大的步進(jìn)電機(jī)，該步進(jìn)電機(jī)輸出軸指向工作臺(tái)內(nèi)并高出工作臺(tái)面，其輸出軸與帶鋸齒的半圓形軌道一端的軸連接，帶鋸齒的半圓形軌道的另一端軸安裝配重；半圓形軌道上安裝有一個(gè)功率較小的步進(jìn)電機(jī)，該步進(jìn)電機(jī)通過齒輪與半圓形軌道外側(cè)的鋸齒帶相嚙合；小功率的電機(jī)上固定一個(gè)與半圓形軌道切線相垂直的梁，該梁上固定一個(gè)與其垂直的梁，第二個(gè)梁上固定一個(gè)與其垂直但與第一梁平行的三梁，三梁上固定攝影儀器，攝影儀器的光軸指向工作臺(tái)且與三梁平行。

通過使用者對(duì)控制軟件的不同輸入，MPC07控制卡控制兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)分別運(yùn)動(dòng)，功率較大的電機(jī)驅(qū)動(dòng)整個(gè)半圓形軌道從而帶動(dòng)攝像儀器在垂直半圓軌道所在平面的方向上-90°～90°的轉(zhuǎn)動(dòng)；安裝在半圓形軌道上的電機(jī)通過帶動(dòng)三個(gè)梁從而帶動(dòng)攝像儀器在帶鋸齒的半圓形軌道所確定平面內(nèi)-90°～90運(yùn)動(dòng)。

小功率電機(jī)輸出軸通過齒輪和外側(cè)帶有鋸齒的半圓形軌道相嚙合，這是為了防止小功率電機(jī)帶動(dòng)攝像儀器沿半圓形軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)由于重力作用而打滑。

同時(shí)，兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)上都安裝了減速器，從而使電機(jī)帶動(dòng)攝像儀器運(yùn)行時(shí)緩慢、平穩(wěn)。

本實(shí)用新型的有益效果是：通過兩個(gè)電機(jī)先后分別帶動(dòng)攝像儀器在兩個(gè)半圓上轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，可以自動(dòng)定位單攝像儀器在半球面內(nèi)的任意攝取位置，從而獲得放置在工作臺(tái)上目標(biāo)的上半空間任意角度的二維圖像。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的裝置原理圖

圖2是MPC07控制卡結(jié)構(gòu)示意圖

圖3是轉(zhuǎn)接板的四排端子與電源的連接以及端子之間的短接

圖4是轉(zhuǎn)接板接線圖

圖5是一軸電機(jī)接線圖

圖6是二軸電機(jī)接線圖

圖7是開關(guān)量輸入信號(hào)接線方法

圖中1.電器柜，2.二軸電機(jī)和減速器，3.三梁，4.二梁，5.一梁，6.一軸電機(jī)和減速器，7.齒型帶，8.半圓形軌道，9.工作臺(tái)，10.配重

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型的具體的軟和硬件實(shí)施、工作原理。

一、實(shí)用新型硬件的安裝

如圖2，MPC07控制卡的安裝

MPC07控制卡的安裝包括硬件和軟件的安裝

1)硬件的安裝

MPC07控制卡對(duì)PC機(jī)的硬件要求十分簡(jiǎn)單：能安裝Windows?98、2000、XP等操作系統(tǒng)，并帶有PCI插槽的486以上機(jī)型即可，建議使用更高主頻的Pentium及以上機(jī)型以獲取更好的性能。為了整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性，建議使用工控PC機(jī)。

MPC07卡基于PCI總線，因此卡上無需進(jìn)行跳線設(shè)置。為了保證安全，插卡時(shí)應(yīng)按照下列步驟操作：

①關(guān)PC機(jī)，并切斷電源；

②打開PC機(jī)箱，選擇未用的PCI擴(kuò)展槽，并插入MPC07控制卡；

③固定MPC07控制卡，并蓋好PC機(jī)；

④連接MPC07與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等；

⑤接上電源，并啟動(dòng)PC機(jī)。