專利名稱：三維還原成像用的小型拍攝儀的光干涉源單元的制作方法
技術領域：
本發(fā)明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行三維還原成像拍攝用的小型拍攝儀的光干涉源單元。
背景技術：
三維重建技術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是基于計算機立體視覺和計算機圖形學及光學成像原理，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格精確定位的圖像傳感器對同一物體進行成像獲得相對應的兩幅圖像傳送給計算機，根據(jù)光學成像原理計算確定空間物體上任一定標點的三維坐標幾何參數(shù)，由計算機建立數(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)有技術要求兩臺相機精確定位，保持兩臺相機靜止不動，精確標定兩者的距離、相對的X、Y、Z方向角度，但是兩臺相機大量的零部件加工、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，距離以及角度標定的精度由毫米縮小至微米，至數(shù)十絲，幾近機械概念上的極限值，已難再有突破。相機間相互的絲毫誤差，導致測量、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)碼相機移動拍攝三維重建方法》，提出了一種外部標定的方法，即一臺數(shù)碼相機和一臺設置在數(shù)碼相機側(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)碼相機的數(shù)碼后背(CCD)密度和數(shù)碼相機鏡頭焦距，配置數(shù)碼相機和光干涉源相互的間距和夾角，達到數(shù)碼相機和光干涉源拍攝圖像存在共面，達到被還原對象部位成像面積最大程度占有數(shù)碼相機的數(shù)碼后背(CCD)。在相關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)碼相機和光干涉源離開拍攝對象的距離很近，因此數(shù)碼相機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)遠距離的電控或遙控等等?，F(xiàn)有的三維還原成像儀器中用于拍攝的數(shù)碼相機和用于提供拍攝光環(huán)境的光干涉源都是分體式結(jié)構，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。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對現(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缺陷，提供一種將光干涉源和照相設備集成在一起的三維還原成像用的小型拍攝儀的光干涉源單元，利用其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。技術方案為了實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明設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，相機安裝單元與光干涉源單元中心軸線平行，相機安裝單元通過連接控制單元能夠繞連接控制單元固定點豎直向下和向上兩個方向轉(zhuǎn)動，相機安裝單元能夠在連接控制單元上下滑動。
進一步，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； 所述相機安裝組件包括固定塊，多頭螺紋內(nèi)圈安裝在固定塊上，手動調(diào)節(jié)導向圈裝在多頭螺紋內(nèi)圈外圓面上，相機抱緊圈套在手動調(diào)節(jié)導向圈的外圓面上，相機抱緊圈固定在相機安裝座上，相機安裝座通過齒軸傳動機構裝在連接控制單元上，相機抱緊圈外裝有相機調(diào)節(jié)圈，所述相機安裝單元通過連接控制單元能夠繞連接控制單元固定點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，連接軸伸入鎖緊導向板的導向滑孔內(nèi)，所述鎖緊導向板的導向滑孔為弧形孔，連接軸穿過導向滑孔的端頭上裝有限位手柄，鎖緊導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。進一步，所述支架為L形支架，豎直部位上刻有刻度。進一步，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)。進一步，所述透鏡與透鏡安裝座間裝有墊圈。進一步，所述光源抱緊部件前端裝有鏡頭板。有益效果本發(fā)明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缺陷，將光干涉源單元和相機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，整臺設備結(jié)構簡單，安裝維修方便。


附圖I是本發(fā)明裝入拍攝儀后的立體結(jié)構示意圖。附圖2是本發(fā)明裝入拍攝儀后的主視圖。附圖3是本發(fā)明裝入拍攝儀后的右視圖。附圖4是本發(fā)明裝入拍攝儀后的俯視圖。附圖5是本發(fā)明裝入拍攝儀后的仰視圖。附圖6是附圖I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是本發(fā)明中光干涉源單元主視圖。附圖10是本發(fā)明中光干涉源單元右視圖。附圖11是本發(fā)明中光源抱緊圈結(jié)構示意圖。附圖12是本發(fā)明中相機抱緊圈結(jié)構示意圖。附圖13是本發(fā)明中散熱器的主視圖。附圖14是附圖13中D向剖視圖。附圖15是本發(fā)明中相機調(diào)節(jié)圈的結(jié)構示意圖。附圖16是本發(fā)明中鎖緊導向片的結(jié)構示意圖。附圖17是本發(fā)明中支架的主視圖。附圖18是本發(fā)明中支架的左視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明做進一步說明。如附圖I所示，一種三維還原成像用的小型拍攝儀，它包括相機安裝單元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，相機安裝單元I與光干涉源單元2中心軸線平行，相機安裝單元I通過連接控制單元3能夠繞連接控制單元3固定點豎直向下和向上兩個方向轉(zhuǎn)動，相機安裝單元I能夠在連接控制單元3上下滑動。所述相機安裝單元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；所述相機安裝組件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)導向圈Ic裝在多頭螺紋內(nèi)圈Ib外圓面上,相機抱緊圈Id套在手動調(diào)節(jié)導向圈Ic的外圓面上,相機抱緊圈Id固定在相機安裝座Ie上，相機安裝座Ie通過齒軸傳動機構If裝在連接控制單元30上，相機抱緊圈Id外裝有相機調(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伸入鎖緊導向板3i的導向滑孔內(nèi)，鎖緊導向板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。所述鎖緊導向板3i的導向滑孔為弧形孔，連接軸3g穿過導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。
0049]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。本發(fā)明將相機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，將相機安裝在相機安裝單元上，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)相機鏡頭位置，是相機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)。本發(fā)明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缺陷，將光干涉源單元和相機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，整臺設備結(jié)構簡單，安裝維修方便。
權利要求
1.一種三維還原成像用的小型拍攝儀的光干涉源單元(2)，其特征在于所述光干涉源單元(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)。
2.如權利要求I所述的一種三維還原成像用的小型拍攝儀的光干涉源單元(2)，其特征在于所述透鏡(2f)與透鏡安裝座(2e)間裝有墊圈(2j)。
3.如權利要求I所述的一種三維還原成像用的小型拍攝儀的光干涉源單元(2)，其特征在于所述光源抱緊部件(2i)前端裝有鏡頭板(2k)。
全文摘要
一種三維還原成像用的小型拍攝儀的光干涉源單元(2)，其特征在于所述光干涉源單元(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)。本發(fā)明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缺陷，將光干涉源單元和相機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，整臺設備結(jié)構簡單，安裝維修方便。
文檔編號F21V17/10GK102967984SQ20121046458
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權日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