專利名稱：一種三維還原成像用的小型拍攝儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種三維還原重建使用的器具，具體講就是一種能滿足狹小空間和光源條件不佳情況下對被拍攝對象進(jìn)行三維還原成像拍攝用的小型拍攝儀。
背景技術(shù)：
三維重建技術(shù)是目前全球范圍最具吸引力的課題之一，世界各國投巨資在追求和提高更加逼真的重建效果、更加高的重建精度、更加快速的重建速度。所謂全息三維重建技術(shù)是基于計算機(jī)立體視覺和計算機(jī)圖形學(xué)及光學(xué)成像原理，獲取三維空間物體圖像，數(shù)字化測量及還原重建的方法和裝置。常規(guī)的方法是通過至少兩臺嚴(yán)格精確定位的圖像傳感器對同一物體進(jìn)行成像獲得相對應(yīng)的兩幅圖像傳送給計算機(jī)，根據(jù)光學(xué)成像原理計算確定空間物體上任一定標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)幾何參數(shù)，由計算機(jī)建立數(shù)字模型，繼而還原重建原物體。為了獲取高保真的被攝物還原體，現(xiàn)有技術(shù)要求兩臺相機(jī)精確定位，保持兩臺相機(jī)靜止不動，精確標(biāo)定兩者的距離、相對的X、Y、Z方向角度，但是兩臺相機(jī)大量的零部件加工、組裝、裝配及拍攝等等因素，不可能沒有誤差，經(jīng)過數(shù)十年的努力，距離以及角度標(biāo)定的精度由毫米縮小至微米，至數(shù)十絲，幾近機(jī)械概念上的極限值，已難再有突破。相機(jī)間相互的絲毫誤差，導(dǎo)致測量、計算出的物體還原數(shù)據(jù)誤差被很大倍數(shù)放大，重建物體難以避免變形、失真。因此，本領(lǐng)域在努力尋找探索更好的還原重建手段和方法。專利申請?zhí)?01210280413. O《一種拍攝三維還原重建方法》和專利申請?zhí)?01210281322. 9《一種數(shù)碼相機(jī)移動拍攝三維重建方法》，提出了一種外部標(biāo)定的方法，即一臺數(shù)碼相機(jī)和一臺設(shè)置在數(shù)碼相機(jī)側(cè)部的光干涉源，根據(jù)被攝物或被攝物欲重建部位的大小和距離，以及還原的精度，選擇數(shù)碼相機(jī)的數(shù)碼后背(CCD)密度和數(shù)碼相機(jī)鏡頭焦距，配置數(shù)碼相機(jī)和光干涉源相互的間距和夾角，達(dá)到數(shù)碼相機(jī)和光干涉源拍攝圖像存在共面，達(dá)到被還原對象部位成像面積最大程度占有數(shù)碼相機(jī)的數(shù)碼后背(CCD)。在相關(guān)的拍攝程序中需要圖像獲取儀和光干涉源在一個拍攝架上無論上下左右能靈活機(jī)動地作各種距離和角度的調(diào)整。尤其，比如在拍攝還原敦煌石窟中的佛像彩塑時，洞窟體積有限，拍攝空間狹小，數(shù)碼相機(jī)和光干涉源離開拍攝對象的距離很近，因此數(shù)碼相機(jī)和光干涉源必須具有很大的角度調(diào)整范圍。為了完整還原彩塑，許多場合數(shù)碼相機(jī)和光干涉源還需要伸入彩塑的腋下、臂后、后側(cè)面等處去拍攝，此時需要數(shù)碼相機(jī)和光干涉源在狹小的空間有很長的前后伸縮距離，且伸入到狹小、背部空間人員無法直接手工調(diào)整拍攝角度時能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的電控或遙控等等。現(xiàn)有的三維還原成像儀器中用于拍攝的數(shù)碼相機(jī)和用于提供拍攝光環(huán)境的光干涉源都是分體式結(jié)構(gòu)，無法滿足如此狹小空間和光環(huán)境較暗條件下的拍攝工作，為了更好地實(shí)現(xiàn)對這種狹小空間和較暗光環(huán)境條件下特殊對象的三維重建，迫切需要一種體積較小、機(jī)動靈活能滿足狹小環(huán)境和光環(huán)境較暗條件下拍攝的儀器。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對現(xiàn)有的三維還原成像儀器無法高質(zhì)量的完成狹小空間和光環(huán)境較暗條件下拍攝工作的技術(shù)缺陷，提供一種將光干涉源和照相設(shè)備集成在一起的三維還原成像用的小型拍攝儀，能夠在狹小空間和光環(huán)境較差情況下也能拍攝出高質(zhì)量的圖像。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型設(shè)計一種三維還原成像用的小型拍攝儀，其特征在于它包括相機(jī)安裝單元，光干涉源單元和連接控制單元，光干涉源單元通過滑槽組件裝在連接控制單元底面上，相機(jī)安裝單元裝在連接控制單元上位于光干涉源單元上方，相機(jī)安裝單元與光干涉源單元中心軸線平行，相機(jī)安裝單元通過連接控制單元能夠繞連接控制單元固定點(diǎn)豎直向下和向上兩個方向轉(zhuǎn)動，相機(jī)安裝單元能夠在連接控制單元上下滑動。 進(jìn)一步，所述滑槽組件包括滑塊，滑塊固定在光干涉源單元上表面，所述滑塊上開有滑槽，連接控制單元安裝在滑槽內(nèi)，能夠在滑槽內(nèi)滑動；所述相機(jī)安裝單元包括固定塊，多頭螺紋內(nèi)圈安裝在固定塊上，手動調(diào)節(jié)導(dǎo)向圈裝在多頭螺紋內(nèi)圈外圓面上，相機(jī)抱緊圈套在手動調(diào)節(jié)導(dǎo)向圈的外圓面上，相機(jī)抱緊圈固定在相機(jī)安裝座上，相機(jī)安裝座通過齒軸傳動機(jī)構(gòu)裝在連接控制單元上，相機(jī)抱緊圈外裝有相機(jī)調(diào)節(jié)圈，所述相機(jī)安裝單元通過連接控制單元能夠繞連接控制單元固定點(diǎn)向下和向上兩個方向轉(zhuǎn)動O 45°。所述的連接控制單元包括底座板，底座板下表面凸出兩條滑塊。底座板上裝有軸承座，軸承座上裝有螺桿，螺桿一端裝有行程調(diào)節(jié)手柄，螺桿嚙合有傳動軸，傳動軸裝在底座板側(cè)壁上的長滑孔內(nèi)，傳動軸上裝有傳動板的一端，傳動板的另一端通過連接軸與安裝支架板固定在一起，連接軸伸入鎖緊導(dǎo)向板的導(dǎo)向滑孔內(nèi)，所述鎖緊導(dǎo)向板的導(dǎo)向滑孔為弧形孔，連接軸穿過導(dǎo)向滑孔的端頭上裝有限位手柄，鎖緊導(dǎo)向板安裝在底座板的側(cè)壁上，安裝支架板上裝有支架；支架通過滑塊組安裝在安裝支架板上，滑塊組固定裝在安裝支架板上非裝有連接軸的一側(cè)上表面，滑塊包括滑塊槽，支架裝在滑塊槽內(nèi)，通過限位螺釘鎖緊。所述光干涉源單元包括后蓋，后蓋安裝在外殼上，外殼內(nèi)后蓋上裝有光源安裝座，外殼內(nèi)腔中光源安裝座前方固定裝有散熱器，散熱器的前端面裝有透鏡安裝座，透鏡安裝座內(nèi)裝有透鏡，透鏡安裝座前端面裝有菲林安裝座，菲林裝在菲林安裝座內(nèi)的手動菲林旋轉(zhuǎn)圈內(nèi)，菲林安裝座前端裝有光源抱緊部件。進(jìn)一步，所述支架為L形支架，豎直部位上刻有刻度。進(jìn)一步，所述底座板上與螺桿調(diào)節(jié)手柄相對的一側(cè)上裝有支撐塊，支撐塊高度可調(diào)。進(jìn)一步，所述透鏡與透鏡安裝座間裝有墊圈。進(jìn)一步，所述光源抱緊部件前端裝有鏡頭板。有益效果本實(shí)用新型提供的一體式三維還原成像儀器克服現(xiàn)有的三維還原成像存在的技術(shù)缺陷，將光干涉源單元和相機(jī)拍攝單元集成在一臺儀器上，滿足了狹小空間和光環(huán)境條件較暗狀況下的三維還原成像拍攝工作，整臺設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，安裝維修方便。

附圖1是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是本實(shí)用新型的主視圖。附圖3是本實(shí)用新型的右視圖。附圖4是本實(shí)用新型的俯視圖。附圖5是本實(shí)用新型的仰視圖。附圖6是附圖1中A向視圖。附圖7是附圖2中B向剖視圖。附圖8是附圖3中C向剖視圖。附圖9是本實(shí)用新型中光干涉源單元主視圖。附圖10是本實(shí)用新型中光干涉源單元右視圖。附圖11是本實(shí)用新型中光源抱緊圈結(jié)構(gòu)示意圖。附圖12是本實(shí)用新型中相機(jī)抱緊圈結(jié)構(gòu)示意圖。附圖13是本實(shí)用新型中散熱器的主視圖。附圖14是附圖13中D向剖視圖。附圖15是本實(shí)用新型中相機(jī)調(diào)節(jié)圈的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖16是本實(shí)用新型中鎖緊導(dǎo)向片的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖17是本實(shí)用新型中支架的主視圖。附圖18是本實(shí)用新型中支架的左視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。如附圖1所示，一種三維還原成像用的小型拍攝儀，它包括相機(jī)安裝單元1，光干涉源單元2和連接控制單元3，光干涉源單元2通過滑槽組件4裝在連接控制單元3底面上，相機(jī)安裝單元I裝在連接控制單元3上位于光干涉源單元2上方，相機(jī)安裝單元I與光干涉源單元2中心軸線平行，相機(jī)安裝單元I通過連接控制單元3能夠繞連接控制單元3固定點(diǎn)豎直向下和向上兩個方向轉(zhuǎn)動，相機(jī)安裝單元I能夠在連接控制單元3上下滑動。所述相機(jī)安裝單元I通過連接控制單元3能夠繞連接控制單元3固定點(diǎn)向下和向上兩個方向轉(zhuǎn)動O 45°。如附圖2 17所示，所述滑槽組件4包括滑塊4a，滑塊4a固定在光干涉源單元2上表面，所述滑塊4a上開有滑槽，連接控制單元3安裝在滑槽內(nèi)，能夠在滑槽內(nèi)滑動；所述相機(jī)安裝單元I包括固定塊la，多頭螺紋內(nèi)圈Ib安裝在固定塊Ia上，手動調(diào)節(jié)導(dǎo)向圈Ic裝在多頭螺紋內(nèi)圈Ib外圓面上,相機(jī)抱緊圈Id套在手動調(diào)節(jié)導(dǎo)向圈Ic的外圓面上,相機(jī)抱緊圈Id固定在相機(jī)安裝座Ie上，相機(jī)安裝座Ie通過齒軸傳動機(jī)構(gòu)If裝在連接控制單元30上，相機(jī)抱緊圈Id外裝有相機(jī)調(diào)節(jié)圈lg。所述的連接控制單元3包括底座板3a，底座板3a上裝有軸承座3b、3b’，軸承座3b、3b’上裝有螺桿3c，螺桿3c —端裝有行程調(diào)節(jié)手柄3d，螺桿3c嚙合有傳動軸3e，傳動軸3e裝在底座板3a側(cè)壁上的長滑孔內(nèi)，傳動軸3e上裝有傳動板3f的一端，傳動板3f的另一端通過連接軸3g與安裝支架板3h固定在一起，連接軸3g伸入鎖緊導(dǎo)向板3i的導(dǎo)向滑孔內(nèi)，鎖緊導(dǎo)向板3i安裝在底座板3a的側(cè)壁上，安裝支架板3h上裝有支架3j。所述底座板3a下表面凸出兩條滑塊。所述支架3 j通過滑塊組5安裝在安裝支架板3h上，滑塊組5固定裝在安裝支架板3h上非裝有連接軸3g的一側(cè)上表面，滑塊組5包括滑塊槽5a，支架3j裝在滑塊槽5a內(nèi)，通過限位螺釘5b鎖緊。所述鎖緊導(dǎo)向板3i的導(dǎo)向滑孔為弧形孔，連接軸3g穿過導(dǎo)向滑孔的端頭上裝有限位手柄3k。所述支架3 j為L形支架，豎直部位上刻有刻度。所述底座板3a上與螺桿調(diào)節(jié)手柄3d相對的一側(cè)上裝有支撐塊6，支撐塊6高度可調(diào)。所述光干涉源單元2包括后蓋2a，后蓋2a安裝在外殼2b上，外殼2b內(nèi)后蓋2a上裝有光源安裝座2c，外殼2b內(nèi)腔中光源安裝座2c前方固定裝有散熱器2d，散熱器2d的前端面裝有透鏡安裝座2e，透鏡安裝座2e內(nèi)裝有透鏡2f，透鏡安裝座2e前端面裝有菲林安裝座2g，菲林裝在菲林安裝座2g內(nèi)的手動菲林旋轉(zhuǎn)圈2h內(nèi)，菲林安裝座2g前端裝有光源抱緊部件2i。所述透鏡2f與透鏡安裝座2e間裝有墊圈2j。所述光源抱緊部件2i前端裝有鏡頭板2k。本實(shí)用新型將相機(jī)安裝單元和光干涉源單元集成到一臺成像拍攝儀器上，工作時，將相機(jī)安裝在相機(jī)安裝單元上，開啟光干涉元單元的光源，通過調(diào)節(jié)連接控制單元調(diào)節(jié)相機(jī)鏡頭位置，是相機(jī)獲取最佳的拍攝效果，得到最佳的相片數(shù)據(jù)，然后輸入專用的解碼還原儀器中得到所需的圖像數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型提供的一體式三維還原成像儀器克服現(xiàn)有的三維還原成像存在的技術(shù)缺陷，將光干涉源單元和相機(jī)拍攝單元集成在一臺儀器上，滿足了狹小空間和光環(huán)境條件較暗狀況下的三維還原成像拍攝工作，整臺設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，安裝維修方便。
權(quán)利要求1.一種三維還原成像用的小型拍攝儀，其特征在于它包括相機(jī)安裝單元(1)，光干涉源單元(2)和連接控制單元(3)，光干涉源單元(2)通過滑槽組件(4)裝在連接控制單元 (3)底面上，相機(jī)安裝單元(I)裝在連接控制單元(3)上，位于光干涉源單元(2)上方，相機(jī)安裝單元⑴與光干涉源單元⑵中心軸線平行，相機(jī)安裝單元⑴通過連接控制單元⑶ 能夠繞連接控制單元(3)固定點(diǎn)豎直向下和向上兩個方向轉(zhuǎn)動，相機(jī)安裝單元(I)能夠在連接控制單元(3)上下滑動。
2.如權(quán)利要求1所述的一種三維還原成像用的小型拍攝儀，其特征在于所述滑槽組件(4)包括滑塊(4a)，滑塊(4a)固定在光干涉源單元(2)上表面，所述滑塊(4a)上開有滑槽，連接控制單元(3)安裝在滑槽內(nèi)，能夠在滑槽內(nèi)滑動；所述相機(jī)安裝單元(I)包括固定塊(Ia)，多頭螺紋內(nèi)圈(Ib)安裝在固定塊(Ia)上，手動調(diào)節(jié)導(dǎo)向圈(Ic)裝在多頭螺紋內(nèi)圈(Ib)外圓面上，相機(jī)抱緊圈(Id)套在手動調(diào)節(jié)導(dǎo)向圈(Ic)的外圓面上，相機(jī)抱緊圈(Id)固定在相機(jī)安裝座(Ie)上,相機(jī)安裝座(Ie)通過齒軸傳動機(jī)構(gòu)(If)裝在連接控制單元(3)上，相機(jī)抱緊圈(Id)外裝有相機(jī)調(diào)節(jié)圈(Ig)；所述的連接控制單元(3)包括底座板(3a)，底座板(3a)上裝有軸承座(3b、3b’)，軸承座(3b、3b’)上裝有螺桿(3c)，螺桿(3c) —端裝有行程調(diào)節(jié)手柄(3d)，螺桿(3c)嚙合有傳動軸(3e)，傳動軸(3e)裝在底座板(3a)側(cè)壁上的長滑孔內(nèi)，傳動軸(3e)上裝有傳動板 (3f)的一端，傳動板(3f)的另一端通過連接軸(3g)與安裝支架板(3h)固定在一起,連接軸(3g)伸入鎖緊導(dǎo)向板(3i)的導(dǎo)向滑孔內(nèi)，鎖緊導(dǎo)向板(3i)安裝在底座板(3a)的側(cè)壁上，安裝支架板(3h)上裝有支架(3j)；所述光干涉源單元(2)包括后蓋(2a)，后蓋(2a)安裝在外殼(2b)上，外殼(2b)內(nèi)后蓋(2a)上裝有光源安裝座(2c)，外殼(2b)內(nèi)腔中光源安裝座(2c)前方固定裝有散熱器 (2d)，散熱器(2d)的前端面裝有透鏡安裝座(2e)，透鏡安裝座(2e)內(nèi)裝有透鏡(2f)，透鏡安裝座(2e)前端面裝有菲林安裝座(2g)，菲林裝在菲林安裝座(2g)內(nèi)的手動菲林旋轉(zhuǎn)圈 (2h)內(nèi)，菲林安裝座(2g)前端裝有光源抱緊部件(2i)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種三維還原成像用的小型拍攝儀，其特征在于所述相機(jī)安裝單元(I)通過連接控制單元(3)能夠繞連接控制單元(3)固定點(diǎn)向下和向上兩個方向轉(zhuǎn)動O 45°。
4.如權(quán)利要求2所述的一種三維還原成像用的小型拍攝儀，其特征在于所述底座板 (3a)下表面凸出兩條滑塊。
5.如權(quán)利要求2所述的一種三維還原成像用的小型拍攝儀，其特征在于所述支架 (3j)通過滑塊組(5)安裝在安裝支架板(3h)上，滑塊組(5)固定裝在安裝支架板(3h)上非裝有連接軸(3g)的一側(cè)上表面，滑塊組(5)包括滑塊槽(5a)，支架(3j)裝在滑塊槽(5a) 內(nèi)，通過限位螺釘(5b)鎖緊。
6.如權(quán)利要求2所述的一種三維還原成像用的小型拍攝儀，其特征在于所述鎖緊導(dǎo)向板(3i)的導(dǎo)向滑孔為弧形孔，連接軸(3g)穿過導(dǎo)向滑孔的端頭上裝有限位手柄(3k)。
7.如權(quán)利要求2所述的一種三維還原成像用的小型拍攝儀，其特征在于所述支架 (3j)為L形支架，豎直部位上刻有刻度。
8.如權(quán)利要求2所述的一種三維還原成像用的小型拍攝儀，其特征在于所述底座板 (3a)上與螺桿調(diào)節(jié)手柄(3d)相對的一側(cè)上裝有支撐塊￠)，支撐塊(6)高度可調(diào)。
9.如權(quán)利要求2所述的一種三維還原成像用的小型拍攝儀，其特征在于所述透鏡 (2f)與透鏡安裝座(2e)間裝有墊圈(2j)。
10.如權(quán)利要求2所述的一種三維還原成像用的小型拍攝儀，其特征在于所述光源抱緊部件(2i)前端裝有鏡頭板(2k)。
專利摘要一種三維還原成像用的小型拍攝儀，其特征在于它包括相機(jī)安裝單元(1)，光干涉源單元(2)和連接控制單元(3)，光干涉源單元(2)通過滑槽組件(4)裝在連接控制單元(3)底面上，相機(jī)安裝單元(1)裝在連接控制單元(3)上位于光干涉源單元(2)上方，相機(jī)安裝單元(1)與光干涉源單元(2)中心軸線平行，相機(jī)安裝單元(1)通過連接控制單元(3)能夠繞連接控制單元(3)固定點(diǎn)豎直向下和向上兩個方向轉(zhuǎn)動，相機(jī)安裝單元(1)能夠在連接控制單元(3)上下滑動。本實(shí)用新型提供的一體式三維還原成像儀器克服現(xiàn)有的三維還原成像存在的技術(shù)缺陷，將光干涉源單元和相機(jī)拍攝單元集成在一臺儀器上，滿足了狹小空間和光環(huán)境條件較暗狀況下的三維還原成像拍攝工作，整臺設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，安裝維修方便。
文檔編號G03B17/56GK202886829SQ20122060906
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者梁震華 申請人:浙江華震數(shù)字化工程有限公司