[發(fā)明專(zhuān)利]用于中小型場(chǎng)景的環(huán)形三維影像采集裝置及實(shí)景建模方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110951278.7
• 申請(qǐng)日: 2021-08-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113612982A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張澤林;王毅超;趙文鈺;賀美杰;安海娜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)市政工程西北設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04N13/207
• 分類(lèi)號(hào): H04N13/207;H04N13/296;F16M11/12;F16M11/18
• 代理公司: 蘭州澤一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 62207
• 代理人: 陳超

本發(fā)明提出一種用于中小型場(chǎng)景的環(huán)形三維影像采集裝置及實(shí)景建模方法，裝置由環(huán)形導(dǎo)軌、導(dǎo)軌滑臺(tái)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承、液壓裝置、機(jī)械臂、云臺(tái)、照相機(jī)組成，環(huán)形導(dǎo)軌包括導(dǎo)軌、軌道和導(dǎo)軌支架，導(dǎo)軌、軌道均為環(huán)形，導(dǎo)軌滑臺(tái)滑動(dòng)或滾動(dòng)連接于軌道，導(dǎo)軌滑臺(tái)沿軌道轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)軌滑臺(tái)連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，轉(zhuǎn)動(dòng)軸承連接液壓裝置，液壓裝置由轉(zhuǎn)動(dòng)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)而調(diào)節(jié)傾斜角度，液壓裝置的活塞伸縮桿頂部經(jīng)旋轉(zhuǎn)軸連接機(jī)械臂，機(jī)械臂上安裝云臺(tái)，云臺(tái)用于安裝穩(wěn)定照相機(jī)，機(jī)械臂由角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)沿旋轉(zhuǎn)軸調(diào)整角度。使用該裝置采集影像，圖片導(dǎo)入軟件，進(jìn)行模型重建，獲取實(shí)景模型。有益效果：拍照穩(wěn)定，且方便調(diào)節(jié)拍攝角度，拍攝范圍更全面。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于三維實(shí)景建模技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于中小型場(chǎng)景的三維影像采集裝置及實(shí)景建模方法。

背景技術(shù)

實(shí)景建模技術(shù)是通過(guò)照片、視頻、點(diǎn)云等數(shù)據(jù)形成三維模型的技術(shù)，其原理是分析從不同視點(diǎn)拍攝的幾個(gè)靜態(tài)的照片，以自動(dòng)檢測(cè)對(duì)應(yīng)于一個(gè)相同的物理點(diǎn)像素，通過(guò)連續(xù)拍攝具有一定重疊率的相鄰兩張照片自動(dòng)生成高分辨率的三維模型。相對(duì)傳統(tǒng)建模技術(shù)，該技術(shù)擁有建模效率高、應(yīng)用范圍廣、生產(chǎn)模型更加真實(shí)等特點(diǎn)，可以創(chuàng)建傳統(tǒng)建模方式難以建立的復(fù)雜異形曲面形體，且在建模物體圖紙缺失的情況可直接進(jìn)行逆向建模。該技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)與施工、工業(yè)產(chǎn)品建模與測(cè)量、工程數(shù)字化、醫(yī)療美容、文物保護(hù)、公安與軍事領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。

實(shí)景建模技術(shù)最重要的一環(huán)是采集建模所需的影像，在針對(duì)中小場(chǎng)景的物體進(jìn)行建模時(shí)一般采用人工拍照的方式，該方式影像的不足之處在于：采集效率慢，影像采集質(zhì)量及建模所需的影像重疊率受人為因素影響大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于中小型場(chǎng)景的三維影像采集裝置及實(shí)景建模方法，它可以快速的對(duì)中小場(chǎng)景下的物體進(jìn)行全角度的影像采集工作，相較傳統(tǒng)方法，該裝置及配套實(shí)景建模方法具有影像采集效率高，質(zhì)量?jī)?yōu)，參數(shù)可控，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種用于中小型場(chǎng)景的環(huán)形三維影像采集裝置，環(huán)形導(dǎo)軌、導(dǎo)軌滑臺(tái)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承、液壓裝置、機(jī)械臂、云臺(tái)、照相機(jī)，所述環(huán)形導(dǎo)軌包括導(dǎo)軌、軌道和導(dǎo)軌支架，導(dǎo)軌、軌道均為環(huán)形，導(dǎo)軌支架底部置于平面上、上部連接固定導(dǎo)軌，軌道設(shè)置于導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌滑臺(tái)滑動(dòng)或滾動(dòng)連接于軌道，導(dǎo)軌滑臺(tái)在得到動(dòng)力時(shí)，沿軌道轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)軌滑臺(tái)連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，轉(zhuǎn)動(dòng)軸承連接液壓裝置，液壓裝置由轉(zhuǎn)動(dòng)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)而調(diào)節(jié)傾斜角度，液壓裝置的活塞伸縮桿頂部經(jīng)旋轉(zhuǎn)軸連接機(jī)械臂，機(jī)械臂上安裝云臺(tái)，云臺(tái)用于安裝穩(wěn)定照相機(jī)，機(jī)械臂由角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)沿旋轉(zhuǎn)軸調(diào)整角度。

所述導(dǎo)軌滑臺(tái)包括主連接板，滑輪連接板，滑輪，輔連接板，傳動(dòng)齒輪，傳動(dòng)鏈條，滑臺(tái)電機(jī)，連接螺栓，主連接板、輔連接板、滑輪連接板由連接螺栓相連共同構(gòu)成滑臺(tái)主體，輔連接板在主連接板與滑輪連接板之間，將主連接板與滑輪連接板隔開(kāi)，滑輪連接板上經(jīng)軸承連接設(shè)置兩組軸，軸上安裝滑輪，每組滑輪上下位設(shè)置，軌道為槽結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌上面和底面均設(shè)置軌道，上下的滑輪置于槽內(nèi)，由槽對(duì)滑輪軸向和上下位限位，每組滑輪其中一個(gè)連接軸上設(shè)有傳動(dòng)齒輪，傳動(dòng)齒輪配套連接傳動(dòng)鏈條，連接有傳動(dòng)齒輪的滑輪連接軸連接滑臺(tái)電機(jī)，滑臺(tái)電機(jī)連接固定于主連接板。

所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸承包括基座、蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、伺服電機(jī)，連接板，連接板與主連接板固定連接，基座固定在連接板上，液壓裝置下端固定轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸兩頭分別連接軸承（圓錐滾子軸承），軸承外圈固定于基座，蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中的蝸輪連接固定于軸承內(nèi)圈或轉(zhuǎn)軸一端，伺服電機(jī)固定在連接板上，伺服電機(jī)輸出端與蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中的蝸桿連接，蝸桿帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓裝置被驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。

液壓裝置包括儲(chǔ)油倉(cāng)、缸筒、活塞伸縮桿，油泵電機(jī)，儲(chǔ)油倉(cāng)下端與轉(zhuǎn)動(dòng)軸承連接，油泵電機(jī)連接在儲(chǔ)油倉(cāng)，活塞伸縮桿的尾端連接至缸筒的密封前端蓋，儲(chǔ)油倉(cāng)的前端設(shè)置與缸筒尾端相適配的缸筒插口，缸筒的尾端設(shè)置過(guò)油孔，以使缸筒尾端插入儲(chǔ)油倉(cāng)的缸筒插口后缸筒與儲(chǔ)油倉(cāng)相通，油泵電機(jī)通過(guò)吸油管控制油量變化使得活塞伸縮桿上下移動(dòng)。