一種基於圖像的物體三維數據採集裝置的製造方法
2023-12-03 16:35:21 1
專利名稱:一種基於圖像的物體三維數據採集裝置的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基於圖像的物體三維數據採集裝置，主要應用於物體的三維數據採集。包括：相機、拍攝平臺、相機輔助支架裝置、補光燈以及計算機，計算機安裝圖像建模配套軟體。圖像採集過程中，建模目標位於拍攝平臺保持靜止狀態，通過相機輔助支架裝置調節相機位置，改變相機與目標距離，環繞建模目標採集圖像；圖像採集完畢後，將圖像序列導入圖像建模配套軟體，按照設置的參數進行批量處理，獲得高精度三維模型，無需進行後續模型處理。本實用新型結構簡單、成本低、易操作。
【專利說明】
一種基於圖像的物體三維數據採集裝置
技術領域
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[0001 ]本實用新型涉及計算機圖形學和計算機視覺技術領域。
【背景技術】
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[0002]基於圖像的三維建模是當前計算機視覺、計算機圖形學等學科領域的熱點研究問題。
[0003]傳統三維掃雷射描儀、結構光掃描儀可以精確捕獲物體表面的三維幾何信息，但這類設備一般結構複雜、不易操作且價格昂貴。傳統的基於多視角視頻序列獲取精確的三維模型，採集時間短，但普遍需要搭建相機陣列，成本較高。單一圖像建模時間短、精度高，但它需要相應的資料庫作為先驗知識對模型進行約束，沒有先驗知識，只憑單張圖像來進行三維重建無法實現。
【發明內容】
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[0004]發明目的:為了克服上述存在的問題，本實用新型提供了一種基於圖像的物體三維數據採集裝置。
[0005]技術方案:一種基於圖像的物體三維數據採集裝置，包括採集圖像的相機、拍攝平臺、相機輔助支架裝置、補光燈計算機，採集到的圖像導入圖像建模配套軟體可獲得高精度三維模型，無需進行後續模型處理。
[0006]本實用新型所述的建模目標可以是寵物熊等玩具或小型藝術品，可以完成日常小型藝術品、玩具等的三維建模。
[0007]本實用新型所述的採集圖像的相機數目為一臺，操作簡單，大大降低成本。相機固定在相機輔助支架裝置的滑動平臺上，滑動平臺上下滑動帶動相機上下運動；可以通過旋鈕緊固相機或鬆弛相機，鬆開旋鈕，調節相機拍攝角度，緊固旋鈕，確保相機安全穩定拍攝。
[0008]本實用新型所述的拍攝平臺高度為0.5米，便於完成仰視圖像和部分重要特徵圖像的米集。
[0009]本實用新型所述的相機輔助支架裝置高度可調，底部安裝有4個輪子，便於相機輔助支架裝置滑動調節相機與建模物體距離。支架部分包括2根豎直向上、平行的滾軸絲杆，滾軸絲槓垂直穿過滑動平臺，滾軸絲槓轉動帶動滑動平臺及相機上下運動，調節相機高度。可以輔助相機完成平視圖像序列採集、俯視圖像序列採集、仰視圖像序列採集以及重要特徵圖像序列米集。
[0010]本實用新型所述的所述的補光燈數目為三個，均勻分布在建模目標周圍，補光燈與水平面呈60度俯視照視建模目標，補光燈與拍攝平臺的水平距離約為2米，補光燈上設有亮度可調鈕，補光燈的目的是使建模目標亮度均勻，提高圖像質量。
[0011 ]本實用新型所述的圖像建模配套軟體具有批量處理功能，大大減少建模時間，可以基於混合法利用圖像序列建模得到物體三維模型。
[0012]有益效果:本實用新型僅需一臺攝像機，成本遠小於掃描儀和陣列相機。建模過程只需通過相機輔助支架裝置改變相機位置採集圖像，不需要搭建複雜結構系統。
[0013]本實用新型僅需要I臺相機，通過相機輔助支架裝置調節相機位置，可以完成二維圖像序列採集，結構簡單，易操作，所需成本低。計算機中安裝的圖像建模配套軟體可以快速生成三維模型，不需要後續處理。
【附圖說明】
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[0014]圖1為一種基於圖像的物體三維數據採集方法流程圖；
[0015]圖2為物體三維數據採集裝置結構示意圖；
[0016]圖中標號:1、相機2、拍攝平臺3、建模物體4、相機輔助支架裝置5、補光燈6、計算機(含圖像建模配套軟體)
【具體實施方式】
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[0017]下面結合附圖1作詳細說明:
[0018]基於圖像的三維數據採集裝置包括相機1、拍攝平臺2、相機輔助支架裝置4、補光燈5、計算機6。
[0019]如圖2所示，所述的相機固定在相機輔助支架裝置的滑動平臺上，相機輔助支架裝置底部安裝有車輪，通過車輪調節相機與建模目標的距離;通過滾軸絲槓轉動帶動滑動平臺上下運動，調節相機高度;通過鬆弛旋鈕，調節相機的拍攝角度，緊固旋鈕，確保相機安全穩定拍攝。可以輔助相機完成平視圖像序列採集、俯視圖像序列採集、仰視圖像序列採集以及重要特徵圖像序列採集。
[0020]所述的拍攝平臺高度為0.5米，可以配合完成仰視圖像和部分重要特徵圖像的採集;補光燈數目為三個，均勻分布在建模目標周圍，補光燈與水平面呈60度俯視照視建模目標，補光燈與拍攝平臺的水平距離約為2米，補光燈上設有亮度可調鈕，補光燈亮度可調，根據建模需要，調節補光燈位置和亮度，提高圖像採集的質量。
[0021]所述的計算機與相機通過數據傳輸線相連接，計算機安裝有圖像建模配套軟體。相機完成圖像採集後，通過數據採集線將圖像傳輸到計算機中，計算機中安裝的圖像建模配套軟體可以快速利用二維圖像序列建模得到三維模型。
[0022]本實用新型的工作原理:建模目標放置在拍攝平臺，根據建模目標三維特徵，通過手動或相機輔助支架平臺調節相機位置，改變相機與建模目標的距離，依次完成平視圖像採集、俯視圖像採集、仰視圖像採集和局部重要特徵圖像採集，圖像採集過程中，通過補光燈進行補光，保證獲得高質量圖像;圖像採集完成後，將照片導入圖像建模配套軟體，設置建模步驟及參數，運行軟體可以獲得令人滿意的三維模型。
[0023]本實用新型不僅僅局限於上述【具體實施方式】，只要不脫離本實用新型的實質內容情況下，從事此領域的專業人員進行的相關改進、變形或者替換都將包含在本實用新型範圍內。
【主權項】
1.一種基於圖像的物體三維數據採集裝置，包括相機、拍攝平臺、相機輔助支架裝置、補光燈和計算機，其特徵在於:建模目標放置在圓形拍攝平臺上;拍攝平臺直徑為0.6米，高度為0.5米;相機通過旋鈕固定在相機輔助支架裝置上;通過旋鈕緊固相機或鬆弛相機，相機輔助支架裝置底部安裝有4個輪子，支架部分包括2根豎直向上、平行的滾軸絲杆，滾軸絲槓垂直穿過滑動平臺；補光燈數目為三個，均勻分布在建模目標周圍，補光燈與水平面呈60度俯視照視建模目標，補光燈與拍攝平臺的水平距離為2米，補光燈上設有亮度可調鈕;計算機與相機通過數據傳輸線相連接，計算機安裝有圖像建模配套軟體。
【文檔編號】G01C11/00GK205718957SQ201520984074
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2015年12月1日
【發明人】嶽東, 徐磊
【申請人】南京郵電大學