專(zhuān)利名稱(chēng)：基于圖像的三維自動(dòng)重建裝置的制作方法
專(zhuān)利說(shuō)明
一技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)技術(shù)，尤其是一種基于圖像的三維自動(dòng)重建裝置。
二
背景技術(shù)：
重要物體形狀、大小監(jiān)測(cè)是管理和生產(chǎn)部門(mén)極為關(guān)心的問(wèn)題，特別是各類(lèi)鞋印、腳印的大小，形狀情況更是公安刑偵部門(mén)需要掌握的一手資料。常規(guī)的檢測(cè)方式為靜態(tài)制模、人工測(cè)量；特點(diǎn)為精度有限，大量石模堆積，并且代價(jià)高，無(wú)法通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助處理。近期的監(jiān)測(cè)方式為利用激光三維重建設(shè)備將石模的三維信息輸入到計(jì)算機(jī)，這可以部分解決上述問(wèn)題，但其代價(jià)昂貴，且只能適合重點(diǎn)的公安刑偵隊(duì)。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種自動(dòng)、可動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、連續(xù)對(duì)被檢測(cè)物體進(jìn)行監(jiān)測(cè)、檢測(cè)，并自動(dòng)重建三維立體信息的基于圖像的三維自動(dòng)重建裝置。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案為一種基于圖像的三維自動(dòng)重建裝置，其特征在于包括探測(cè)裝置和與該探測(cè)裝置連接的處理裝置，所述的探測(cè)裝置由盒體、攝像裝置、光源、標(biāo)尺框組成，所述的處理裝置為具有圖像采集卡的計(jì)算機(jī)；該計(jì)算機(jī)分別與攝像裝置相連，并將該攝像裝置分別設(shè)置在標(biāo)尺框上方的用三維重建算法計(jì)算的焦點(diǎn)處，該光源設(shè)置在標(biāo)尺框上方。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為1、適合各種公安腳印、鞋印形狀、大小等檢測(cè)環(huán)境，其檢測(cè)精度高，可達(dá)毫米級(jí)監(jiān)測(cè)；2、具有適應(yīng)性強(qiáng)，可全天候適用橫向、縱向等各個(gè)方向；3、可動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、連續(xù)進(jìn)行檢測(cè)。
四

圖1是本實(shí)用新型基于圖像的三維自動(dòng)重建裝置探測(cè)裝置和處理裝置的構(gòu)造示意圖圖2是本實(shí)用新型基于圖像的三維自動(dòng)重建裝置探測(cè)裝置的標(biāo)尺框俯視圖。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
結(jié)合圖1和圖2，本實(shí)用新型的基于圖像的三維自動(dòng)重建裝置，包括探測(cè)裝置和與該探測(cè)裝置連接的處理裝置；所述的探測(cè)裝置由盒子1、攝像裝置2，3、光源4、標(biāo)尺框5組成，所述的處理裝置為具有圖像采集卡的計(jì)算機(jī)6，該計(jì)算機(jī)6與攝像裝置2，3相連，并將該兩個(gè)攝像裝置2，3設(shè)置在標(biāo)尺框5上方的用三維重建算法計(jì)算的焦點(diǎn)處，該光源4設(shè)置在標(biāo)尺框5上方的頂部。確定焦點(diǎn)的三維重建算法如下空間中點(diǎn)P(Xw，Yw，Zw)，其在左右攝像裝置2，3呈像的圖像坐標(biāo)(xl，yl)和(xr，yr)。假設(shè)左右的攝像裝置2，3完全相同且透鏡的焦距都是f，左右的攝像裝置2，3的間距是，可知如下實(shí)事xlf=Xw+d/2Zw]]>xrf=Xw-d/2Zw]]>ylf=yrf=YwZw]]>由前兩式求得Zw=df1xl-xr]]>Xw=dxl+xr21xl-xr]]>Yw=dyl+yr21xl-xr]]>記D＝xl-xr，D稱(chēng)為點(diǎn)P的視差。這樣就求得空間點(diǎn)P的坐標(biāo)值(Xw，Yw，Zw)。
其中，標(biāo)尺框5為平板狀物，表面為同種底色，標(biāo)尺框5邊沿的刻度為涂有不同于底色的各種形狀標(biāo)記。標(biāo)尺框5邊沿的刻度標(biāo)記為圓形、方形、星形、十字或米字形或它們組合的平面或孔類(lèi)形狀。標(biāo)尺框5邊沿涂有不同于底色刻度標(biāo)記可以為不同顏色的發(fā)光裝置。標(biāo)尺框5還可具有用于攝像機(jī)標(biāo)定的參考標(biāo)記，標(biāo)記可單向排列，或環(huán)狀排列。標(biāo)尺框5及其標(biāo)定參考標(biāo)記均可采用發(fā)光二極管構(gòu)成；參數(shù)標(biāo)定時(shí)，接通所有電源使靶心和標(biāo)定參考標(biāo)記工作(發(fā)亮)；正常監(jiān)測(cè)時(shí)，接通電源工作。
實(shí)際應(yīng)用時(shí)，以檢測(cè)腳印為例，將探測(cè)裝置置于待采集的腳印上，打開(kāi)電源使攝像裝置2，3采集左右圖像。具有圖像采集卡的計(jì)算機(jī)6將攝像裝置2，3采集到的左右圖像進(jìn)行存儲(chǔ)。由于用攝像裝置2，3采集包含腳印和標(biāo)尺框5的圖像，計(jì)算機(jī)6依據(jù)三維重建算法對(duì)采集到的圖像進(jìn)行計(jì)算，并重建出被測(cè)鞋印的三維立體信息，其過(guò)程如下參數(shù)初始化，在設(shè)備安裝就位后，首先采集標(biāo)尺框5標(biāo)定參考標(biāo)記，確定標(biāo)定參數(shù)；系統(tǒng)每次開(kāi)啟，采集被測(cè)物體圖像，檢測(cè)標(biāo)尺框5標(biāo)定作為檢測(cè)參考；根據(jù)上述三維重建算法重建被測(cè)物體立體信息。
權(quán)利要求1.一種基于圖像的三維自動(dòng)重建裝置，其特征在于包括探測(cè)裝置和與該探測(cè)裝置連接的處理裝置，所述的探測(cè)裝置由盒體[1]、攝像裝置[2]，[3]、光源[4]、標(biāo)尺框[5]組成，所述的處理裝置為具有圖像采集卡的計(jì)算機(jī)[6]；該計(jì)算機(jī)[6]與攝像裝置[2]，[3]相連，并將該攝像裝置[2]，[3]設(shè)置在標(biāo)尺框[5]上方的用三維重建算法計(jì)算的焦點(diǎn)處，該光源[4]設(shè)置在標(biāo)尺框[5]上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像的三維自動(dòng)重建裝置，其特征在于光源[4]設(shè)置在標(biāo)尺框[5]上方的頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像的三維自動(dòng)重建裝置，其特征在于標(biāo)尺框[5]為平板狀物，表面為同種底色，標(biāo)尺框[5]邊沿的刻度為涂有不同于底色的各種形狀標(biāo)記。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像的三維自動(dòng)重建裝置，其特征在于標(biāo)尺框[5]邊沿的刻度標(biāo)記為圓形、方形、星形、十字或米字形或它們組合的平面或孔類(lèi)形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像的三維自動(dòng)重建裝置，其特征在于標(biāo)尺框[5]邊沿涂有不同于底色的刻度標(biāo)記可以為不同顏色的發(fā)光裝置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于圖像的三維自動(dòng)重建裝置。它包括探測(cè)裝置和與該探測(cè)裝置連接的處理裝置，所述的探測(cè)裝置由盒體、攝像裝置、光源、標(biāo)尺框組成，所述的處理裝置為具有圖像采集卡的計(jì)算機(jī)；該計(jì)算機(jī)分別與攝像裝置相連，并將該攝像裝置分別設(shè)置在標(biāo)尺框上方的用三維重建算法計(jì)算的焦點(diǎn)處，該光源設(shè)置在標(biāo)尺框上方。本實(shí)用新型適合各種公安腳印、鞋印形狀、大小等檢測(cè)環(huán)境，其檢測(cè)精度高，可達(dá)毫米級(jí)監(jiān)測(cè)；具有適應(yīng)性強(qiáng)，可全天候適用橫向、縱向等各個(gè)方向；可動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、連續(xù)進(jìn)行檢測(cè)。
文檔編號(hào)G06T1/00GK2864818SQ20052013998
公開(kāi)日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日
發(fā)明者唐振民, 趙春霞 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)