[實用新型]用于3D信息采集的圖像采集裝置

有效

• 申請號: 201922225520.3
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN211085151U
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 左忠斌;左達宇
• 申請（專利權）人: 天目愛視（北京）科技有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供了一種用于3D信息采集的圖像采集裝置，圖像采集裝置應用于3D信息采集設備中；圖像采集裝置與3D信息采集設備中的處理器數據連接；圖像采集裝置滿足預設條件。首次提出通過選擇合適相機來同時提高合成速度和合成精度。選擇相機時，無需測量角度，無需測量目標尺寸，適用性更強。本實用新型還提供了一種使用該圖像采集裝置的3D采集裝置和圖像采集裝置的3D合成裝置。

技術領域

本實用新型涉及形貌測量技術領域，特別涉及3D形貌測量技術領域。

背景技術

一方面，在進行3D測量時，需要首先采集3D信息。目前常用的方法包括使用機器視覺的方式，采集物體不同角度的圖片，并將這些圖片匹配拼接形成3D模型。在采集不同角度圖片時，可以待測物不同角度設置多個相機，也可以通過單個或多個相機旋轉從不同角度采集圖片。但無論這兩種方式哪一種，都涉及合成速度和合成精度的問題。而合成速度和合成精度在某種程度上是一對矛盾，合成速度的提高會導致最終3D合成精度下降；要提高3D合成精度則需要降低合成速度，通過更多的圖片來合成。在現有技術中，為了同時提高合成速度和合成精度，通常通過優化算法的方法實現。并且本領域一直認為解決上述問題的途徑在于算法的選擇和更新，截止目前沒有任何提出其他角度同時提高合成速度和合成精度的方法。然而，算法的優化目前已經達到瓶頸，在沒有更優理論出現前，已經無法兼顧提高合成速度和合成的精度。

在現有技術中，也曾提出使用包括旋轉角度、目標物尺寸、物距的經驗公式限定相機位置，從而兼顧合成速度和效果。然而在實際應用中發現：除非有精確量角裝置，否則用戶對角度并不敏感，難以準確確定角度；目標物尺寸難以準確確定，特別是某些應用場合目標物需要頻繁更換，每次測量帶來大量額外工作量，并且需要專業設備才能準確測量不規則目標物。測量的誤差導致相機位置設定誤差，從而會影響采集合成速度和效果；準確度和速度還需要進一步提高。

以上方法都是在確定相機后，進行各種角度、距離調整，從而提高合成速度和效果。然而，并沒有任何人意識到，對于一個3D采集系統而言，相機參數的恰當選擇也可以提高3D合成速度和效果。特別是對于一些特殊場合而言，其采集的空間有限，相機與目標物的距離受到限制，相機移動范圍受到限制，在這種情況下，如何選擇相機并未有人提及或給出任何啟示。

另一方面，目前在3D采集系統中，相機的選擇主要是依據2D拍攝的要求選擇相機，例如物距要求、成像質量、分辨率等。這種考慮角度完全是處于對平面圖像質量的考慮。但3D合成領域中，并不是圖像質量高，就能夠又快又好地合成3D模型，而是需要根據3D合成的要求綜合考慮。而目前也沒有人從3D合成的角度去考慮如何選擇合適的相機。

因此，目前急需解決以下技術問題：①如何能夠為3D采集系統選擇合適相機；②如何通過相機的選擇兼顧3D合成的速度和效果。

實用新型內容

鑒于上述問題，提出了本實用新型提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的用于3D信息采集的圖像采集裝置。

本實用新型提供了一種用于3D信息采集的圖像采集裝置，圖像采集裝置應用于3D信息采集設備中；

圖像采集裝置與3D信息采集設備中的處理器數據連接；

圖像采集裝置鏡頭焦距主要由如下公式決定：

0.73δ1.35

μ＝0.983

其中L為相鄰兩個采集位置圖像采集裝置光心的直線距離；f為圖像采集裝置的焦距；d為圖像采集裝置感光元件(CCD)的矩形長度或寬度；H為圖像采集裝置光心沿著光軸到目標物表面的距離；δ、μ為調整系數。

可選的，0.85δ1.19。

可選的，1mmf150mm。

可選的，2mmd50mm。