專利名稱：用于獲取物體法向量的拍照裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種拍照裝置，特別是涉及一種用于獲取物體法向量的拍 照裝置。
背景技術(shù)：
法線圖是指通過物體表面上的每個點的法線向量合成的三維表面立體圖， 能夠真實、準(zhǔn)確地表達(dá)物體表面的三維信息。為了獲取物體表面的法向量，中
國發(fā)明專利CN1506911公開了一種三維圖像采集系統(tǒng)，包括圖像采集裝置和 照明設(shè)備，所述的圖像采集裝置和照明設(shè)備之間的距離固定，照明設(shè)備的發(fā)光 與圖像采集裝置的快門同步，采集照明設(shè)備的不同光線入射角度的多幅圖像。 中國實用新型專利CN2662244公開了 種織物光照圖像采集裝置，主要包括 微機(jī)、圖像采集卡、CCD攝像機(jī)、固定支架和點光源，還有織物樣本或織物 模板被放置在膠合板上，膠合板平面與光源平面平行，且都與豎直平面成5° 夾角，CCD攝像機(jī)安裝在固定支架上，其攝取方向與光源平面垂直，也即與 織物樣本放置平面垂直，從而保證攝取到最佳的光照圖像，光源平面上均勻分 布若干個點光源，點光源依次開啟，可以得到相應(yīng)的多個不同光照圖像。然而， 上述兩種方案中存在以下缺點(1)拍攝光源與相機(jī)之間的距離固定，從而使 得slant角(傾角，定義為相機(jī)與拍攝光源的在豎直平面上的夾角)不可調(diào)， 同時，光源與物體的距離不可調(diào)，角度設(shè)置單一，不利于采集到最佳圖像效果。 (2)相機(jī)安裝在固定支架上，從而使得相機(jī)位置不可上下調(diào)動，限制了物體的拍攝范圍，同時，還不能保證相機(jī)與拍照物體保持平行。
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是解決用于獲取物體法向量的拍照裝置 中光源與物體的距離固定，角度設(shè)置單一，不利于采集到最佳圖像效果的問題。 為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是提供一種用于獲
取物體法向量的拍照裝置，置于密閉暗室中使用，包括框架，至少3個光源， 相機(jī)安裝桿，若干光源支架，支架固定座和相機(jī)支架，所述框架呈傘狀，由若 干弧形鋼管等間隔焊接成籠形半球；所述支架固定座滑動設(shè)置在弧形鋼管上且 通過第一旋鈕螺紋固定，光源支架上設(shè)有延長桿，該延長桿與弧形鋼管垂直地 插裝在支架固定座上，且通過第二旋鈕螺紋與支架固定座固定，所述光源固定 在光源支架上的底部；所述相機(jī)安裝桿的頂端垂直固定在框架內(nèi)部的頂部中心 處，所述相機(jī)支架螺紋固定在相機(jī)安裝桿的底部側(cè)面上，所述相機(jī)固定在相機(jī) 支架上。
上述方案中，所述相機(jī)安裝桿由內(nèi)外鋼管套裝而成且內(nèi)層鋼管可沿外層鋼 管上下伸縮。
所述弧形鋼管為八根。
本實用新型，通過第一旋鈕可使每個光源與相機(jī)的垂直夾角保持一致，通 過第二旋鈕調(diào)整光源支架的伸縮，可使得光源中心到物體的距離保持一致，通 過可伸縮的相機(jī)安裝桿可調(diào)節(jié)相機(jī)的上下位置，由于每個光源的位置均靈活可 調(diào)，可使物體達(dá)到最清晰的拍攝效果。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為光源支架結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為相機(jī)安裝桿結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實用新型使用狀態(tài)參考圖。
具體實施方式
本實用新型提供用于獲取物體法向量的拍照裝置，置于密閉暗室中使用，
運用8個不同角度的光源對同一物體依次進(jìn)行打光拍照，每次拍照僅打開一個 點光源。對于每一個光源，設(shè)定兩個特定角度slant角(傾角)和tilt角(斜 角)，其中slant角定義為相機(jī)與拍攝光源的在豎直平面上的夾角，tilt角定義為 光源與啟始點在水平方向上的夾角，每個光源的位置均靈活可調(diào)，使物體達(dá)到 最清晰的拍攝效果。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作出詳細(xì)的說明。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實用新型包括框架l、 若干光源2、相機(jī)安裝桿3和相機(jī)4，框架l內(nèi)部放置一平臺，用于放置被拍 照的物體。
圖2為光源支架結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖l、圖2所示，所述框架l呈傘狀， 由8根等間隔、弧形鋼管11焊接成籠形半球，每根弧形鋼管11上分別套裝一 支架固定座21，該支架固定座21可沿弧形鋼管11的軸向上下移動并通過第一 旋鈕22旋入支架固定座21頂靠弧形鋼管11的外壁將其固定，支架固定座21 上設(shè)有與弧形鋼管11垂直的貫穿通孔，光源支架23的頂部設(shè)有一垂直的延長 桿24，該延長桿24穿裝在支架固定座21上的通孔內(nèi)，可沿通孔的軸向移動并 通過第二旋鈕25旋入支架固定座頂靠延長桿24的外壁將其固定，光源2固定 在光源支架23上且光源2朝向框架1的中心，照射在被拍照的物體上。圖3為相機(jī)安裝桿3結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖l、圖2所示，框架l的中心由 頂部固定一向下伸出一可伸縮的相機(jī)安裝桿3，該相機(jī)安裝桿3由內(nèi)外鋼管套 裝而成并通過第三旋鈕31固定其長度，相機(jī)安裝桿3的底端設(shè)有一相機(jī)支架 32，相機(jī)4固定在相機(jī)支架32上且鏡頭朝下，相機(jī)支架32的頂部通過第四旋 鈕33與相機(jī)安裝桿3的底部側(cè)面螺紋固定，松開第四旋鈕33，相機(jī)支架32 可在垂直平面內(nèi)上下擺動，以此來調(diào)節(jié)相機(jī)4的水平角度，保持相機(jī)4與拍攝 物體水平位置的平行。通過可伸縮的相機(jī)安裝桿3，相機(jī)4的上下位置可任意 調(diào)節(jié)，從而可以得到任意面積的拍攝物體，更加方便后續(xù)對圖像最佳拍攝效果 區(qū)域的選取。 .
圖4為本實用新型使用狀態(tài)參考圖，如圖4所示，本實用新型使用時，置 于一個密閉的不可透進(jìn)任何外部干擾光源的暗室中，這樣對各種不同表面材料 進(jìn)行的拍照就避免了因外部因素所造成的對拍攝物體圖像處理結(jié)果的影響。使 用步驟如下
1) 首先校準(zhǔn)相機(jī)4的位置通過可伸縮的相機(jī)安裝桿3調(diào)節(jié)相機(jī)4的上 下位置，使得拍照物體面積在30cm2 50cm2 ;然后校準(zhǔn)相機(jī)4與拍攝物體 水平位置；校準(zhǔn)鏡頭焦距，使得物體清晰的出現(xiàn)在顯示屏中；校準(zhǔn)光圈，使得 物體的亮度適中。
2) 調(diào)節(jié)光源位置將每一個光源2固定在框架1上，該框架1呈半球狀， 球面上間隔45。設(shè)置一半弧型鋼管，8個光源點分別安裝在著8個不同位置的 鋼管之上，避免了因移動光源而造成的角度誤差。通過第一旋鈕22調(diào)節(jié)slant 角(3，使每個光源與相機(jī)的垂直夾角保持一致， 一般設(shè)為45。或60。；通過第二 旋鈕25調(diào)整光源支架的伸縮，使得光源中心到物體的距離保持一致，同時校準(zhǔn)光源中心的位置，使得光源中心正好照在物體中心上。
3) 開始拍照選定一點光源作為tilt角(X的初始點，依次進(jìn)行打光拍照， 每次拍照僅打開一個點光源，并保存圖像數(shù)據(jù)。
4) 根據(jù)光度立體學(xué)原理由電腦合成生成法線圖。
本實用新型并不限定光源的數(shù)量為8個，只要光源的數(shù)量大于3個均可以
實現(xiàn)本實用新型的技術(shù)方案。
本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人應(yīng)該得知在本實用新型的 啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本實用新型具有相同或相近的技術(shù)方案，均落 入本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、用于獲取物體法向量的拍照裝置，置于密閉暗室中，包括框架，所述框架呈傘狀，由至少3個弧形鋼管等間隔焊接成籠形半球；若干光源，分別設(shè)置在弧形鋼管上；相機(jī)安裝桿，其頂端垂直固定在框架內(nèi)部的頂部中心處；相機(jī)，設(shè)置在相機(jī)安裝桿的底端；其特征在于，還包括若干光源支架和支架固定座，所述支架固定座滑動設(shè)置在弧形鋼管上且通過第一旋鈕螺紋固定，所述光源支架上設(shè)有延長桿，該延長桿與弧形鋼管垂直地插裝在支架固定座上，且通過第二旋鈕螺紋與支架固定座固定，所述光源固定在光源支架上的底部；相機(jī)支架，螺紋固定在相機(jī)安裝桿的底部側(cè)面上，所述相機(jī)固定在相機(jī)支架上。
2、 如權(quán)利要求l所述的用于獲取物體法向量的拍照裝置，其特征在于所 述相機(jī)安裝桿由內(nèi)外鋼管套裝而成且內(nèi)層鋼管可沿外層鋼管上下伸縮。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的用于獲取物體法向量的拍照裝置，其特征在 于所述弧形鋼管為八根。
專利摘要本實用新型公開了一種用于獲取物體法向量的拍照裝置。包括框架、至少3個光源、相機(jī)安裝桿、若干光源支架、支架固定座和相機(jī)支架，所述框架呈傘狀，由若干弧形鋼管等間隔焊接成籠形半球；所述支架固定座滑動設(shè)置在弧形鋼管上且通過第一旋鈕螺紋固定，光源支架上設(shè)有延長桿，該延長桿與弧形鋼管垂直地插裝在支架固定座上，且通過第二旋鈕螺紋與支架固定座固定，所述光源固定在光源支架上的底部；所述相機(jī)安裝桿的頂端垂直固定在框架內(nèi)部的頂部中心處，所述相機(jī)支架螺紋固定在相機(jī)安裝桿的底部側(cè)面上，所述相機(jī)固定在相機(jī)支架上。本實用新型由于每個光源的位置均靈活可調(diào)，可使物體達(dá)到最清晰的拍攝效果。
文檔編號G03B15/05GK201352293SQ20092000966
公開日2009年11月25日 申請日期2009年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月16日
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