三維成像數據採集裝置的製作方法

2023-10-17 19:27:09 2

專利名稱：三維成像數據採集裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種三維成像數據採集裝置，確切地說，涉及一種利用平面反射 鏡對物體三維成像的裝置，該裝置可以用於三維獲取物體表面信息。
背景技術：
目前，利用平面反射鏡獲得物體的三維圖像的辦法多為使用與物體成45°的平面 反射鏡，依次對物體側面成像，這樣方法有許多弊端，如每拍攝一次，都要調整一次反射鏡 和物體的相對位置，這樣不僅工序麻煩又浪費時間，物體的相對位置又容易改變，對實現物 體的三維重建提供了不利的因素。

實用新型內容本實用新型的目的是克服傳統平面鏡成像的弊端，提供一種可同時對物體三維成 像的裝置。為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案一種三維成像數據採集裝置，包 括有平面反射鏡組和相機，如圖1所示，物體位於平面反射鏡組的左側，相機位於平面反 射鏡組的右側。圖2為此實用新型的原理圖。此裝置包括八個平面反射鏡和四個視圖，即 上視圖、下視圖、左視圖和右視圖；其特徵在於，八個平面反射鏡分為四組，每一組為兩個， 四組平面反射鏡呈中心對稱，平面反射鏡大小一致。反射鏡室呈倒梯形，兩側斜邊中間有夾 角。一組中的兩個反射鏡分別為一次反射鏡和二次反射鏡。一次反射鏡在外側，兩個二次 反射鏡在內側，一次反射鏡4與4'並排分設於兩斜邊夾角兩側，二次反射鏡5與5'斜向 相交，其延長線交於0點，且0點在相機鏡頭軸線上。一次反射鏡並排放置時鏡面有夾角。 兩個對稱放置的二次反射鏡夾角為100°，分別與軸線成50°，外側的一次反射鏡與軸線 的夾角根據物距的大小而調節。由於二次反射鏡具有一定的寬度，在軸線處，四個二次反射 鏡對接，形成一個邊長為平面反射鏡寬度的正方形，拍照時，可以通過這個孔拍到物體的頂 端像。將物體放在四組平面反射鏡的中軸線上，物體首先通過一次反射鏡成像，依次反 射鏡的虛像在經過二次反射鏡成像，相機拍到的圖像為二次反射鏡中的虛像，像與像平面 成一定角度，這個角度可以通過一次反射鏡的角度計算得到。每一組平面反射鏡在相機上 成一個側面的像，這樣四個側面的像將同時成像於相機上。這樣既節約了時間，又避免了移 動物體和平面反射鏡方向的麻煩。

圖1是三維成像數據採集裝置的側視圖。圖2是三維成像數據採集裝置的原理圖。圖3是三維成像數據採集裝置的裝置圖。
具體實施方式
圖1是三維成像數據採集裝置的側視圖。物體位於平面反射鏡組的左側，相機位 於裝置的右側，相機水平拍攝。圖2是三維成像數據採集裝置的原理圖。本圖只給出了兩 個視圖的成像，將平面反射鏡系統放置於桌面上，將身體內帶有螢光信號的小動物體1平 躺著平行於桌面放置，頭部朝向平面反射鏡，且位於平面反射鏡的對稱中心線上，即相機光 軸上。一次反射鏡4和4'分別與水平線夾角可調，圖中設置為60°，二次反射鏡5和5' 分別與水平線夾角為40°，即兩個二次反射鏡夾角為100°，小動物體1上發出的光線AB 經一次反射鏡反射4後，光線BC到達二次反射鏡5，被二次反射鏡5反射後，光線⑶進入相 機，同時，小動物體1上發出的光線AB'經一次反射鏡反射4'後，光線BC'到達二次反射 鏡5'，被二次反射鏡5'反射後，光線⑶'進入相機。小動物體1經一次反射鏡4、4'分 別成像為2和2'，像2經二次反射鏡5、5'分別成像為3和3'，相機拍攝的像為像3和 3'。像3、3'與水平線成夾角為50°，一次反射鏡4與水平線的角度可以隨物距的改變而 改變。圖3是三維成像數據採集裝置的裝置圖。在一塊平板上留出四個孔孔1、2、3、4，在 孔的左右兩側固定一次平面反射鏡4、4'和二次平面反射鏡5、5'，孔3、4的平面反射鏡放 置與孔1、2的相同。相對的兩個二次平面反射鏡之間的夾角為100°。
權利要求一種三維成像數據採集裝置，包括有平面反射鏡組和相機，包括八個平面反射鏡和四個視圖，即上視圖、下視圖、左視圖和右視圖；其特徵在於所述的八個平面反射鏡分成四組，每一個平面反射鏡的尺寸相同，且該四組平面反射鏡呈中心線對稱；反射鏡室呈倒梯形，兩側斜邊中間有夾角，一次反射鏡(4)與(4′)並排分設於兩斜邊夾角兩側，二次反射鏡(5)與(5′)斜向相交，其延長線交於O點，且O點在相機鏡頭軸線上；四組平面反射鏡所形成的物體四個側面同時成像於相機的像平面上。
2.如權利要求1所述的三維成像數據採集裝置，其特徵在於一次反射鏡並排放置時鏡 面有夾角。
3.如權利要求1所述的三維成像數據採集裝置，其特徵在於二次反射鏡(5)與(5') 互成100°角。
專利摘要一種三維成像數據採集裝置，它包括平面反射鏡組和相機，平面反射鏡組由四個一次反射鏡和四個二次反射鏡組成，利用平面鏡成像和光反射原理，可用一個相機同時將物體的四個側面成像在相平面上，所成的像與像平面成一定角度，這個角度可以通過一次反射鏡和二次反射鏡的放置角度來計算得到。本實用新型設計節省了拍攝時間，避免了對物體各個側面依次拍照而產生的物體的相對移動和變形。
文檔編號A61B5/00GK201641972SQ20092010551
公開日2010年11月24日 申請日期2009年2月19日 優先權日2009年2月19日
發明者楊祥, 楊鑫, 田捷, 高秋娟 申請人:廣州中科愷盛醫療科技有限公司;田捷