一种集料颗粒3D成像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种集料颗粒3D成像装置，包括：控制装置、底座、支撑固定在所述底座上的旋转托盘机构、上成像机构、下成像机构，所述的上成像机构和下成像机构上下相对设置，所述的旋转托盘机构的托盘位于上成像机构和下成像机构之间，所述的控制装置通过电路与旋转托盘机构、上成像机构、下成像机构相连接，用于控制旋转托盘机构的旋转运动及上成像机构和下成像机构的拍摄。本实用新型专利技术结构简单、操作方便，利用摄影测量技术实现集料颗粒的3D成像，可为集料颗粒三维形态学的评价提供基础数据。

A 3D Imaging Device for Aggregate Particles

【技术实现步骤摘要】
一种集料颗粒3D成像装置
本技术属于土木工程3D成像
，具体涉及一种集料颗粒3D成像装置。
技术介绍
颗粒性堆积材料，如岩土、铁路道砟及混凝土等是土木工程相关领域主要研究对象，其工程力学行为受集料颗粒的几何学形态特征的影响较大，其中集料颗粒的几何形态主要包括形状、棱角及纹理三个方面。但是现有的评价方法一般只能评价集料颗粒2D或2.5D的形态特征，如德州农工大学Masad等人开发的AIMS成像设备只能适用于二维情况，弗吉尼亚理工大学汪林兵等人开发的FTI成型设备可认为是2.5D形态学分析系统。真实集料颗粒的轮廓是封闭的3D曲面，因此为真实反映集料颗粒的形态特征，有必要对集料颗粒的“真3D”形态学特征进行评价。当前可通过断层扫描仪、3D扫描仪等成像设备完成集料颗粒形状轮廓的3D成像，但是所述设备存在价格昂贵，操作不便等缺陷。为此，本技术提出基于摄影测量技术的集料颗粒3D成像的装置，拟为集料颗粒“真3D”形态学评价提供基础数据。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本技术的目的在于提供一种结构简单成本低、操作方便的集料颗粒3D成像装置。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种集料颗粒3D成像装置，包括：控制装置、底座、支撑固定在所述底座上的旋转托盘机构、上成像机构、下成像机构，所述的上成像机构和下成像机构上下相对设置，所述的旋转托盘机构的托盘位于上成像机构和下成像机构之间，所述的控制装置通过电路与旋转托盘机构、上成像机构、下成像机构相连接，用于控制旋转托盘机构的旋转运动及上成像机构和下成像机构的拍摄。进一步地，所述的旋转托盘机构包括圆形透明托盘、旋转轴、步进电机，所述步进电机固定在底座上，所述圆形透明托盘水平设置且底部中心通过旋转轴与所述步进电机的输出轴相连接，所述圆形透明托盘所在平面位于上成像机构和下成像机构之间。进一步地，所述的圆形透明托盘的材料为玻璃或塑料材质。进一步地，所述的上成像机构和下成像机构通过成像框架支架上下相对地固定设置在所述底座上。进一步地，所述的上成像机构包括横向固定在所述成像框架支架的上成像框架、固定安装在所述上成像框架上的上镜头组和上灯光组，所述上镜头组和上灯光组朝向所述圆形透明托盘上表面。进一步地，所述的下成像机构包括横向固定在所述成像框架支架的下成像框架、固定安装在所述下成像框架上的下镜头组和下灯光组，所述上的下镜头组和下灯光组朝向所述圆形透明托盘下表面。进一步地，所述的控制装置为计算机。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术可实现集料颗粒的3D成像，克服了现有通过2D成像或2.5D成像评价集料颗粒棱角性的缺陷，可为集料颗粒真3D形态的评价提供基础数据。2、本技术采用计算机控制步进电机的运动及上、下镜头组的拍摄，可实现集料颗粒的批量3D成像，节省了劳动量。3、本技术结构简单、使用操作方便。附图说明图1为本技术的结构示意图。附图标记说明：1—上镜头组；2—上灯光组；3—上成像框架；4—下镜头组；5—下灯光组；6—下成像框架；7—成像框架支架;8—圆形透明托盘；9—旋转轴；10—步进电机；11—底座。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术做进一步的说明。如下图1所示，一种集料颗粒3D成像装置，包括上镜头组1、上灯光组2、上成像框架3、下镜头组4、下灯光组5、下成像框架6、成像框架支架7、圆形透明托盘8、旋转轴9、步进电机10、底座11，其中：圆形透明托盘8与旋转轴9连接，且其平面位置介于上成像框架3与下成像框架6之间；所述圆形透明托盘8为玻璃材质；上镜头组1、上灯光组2安装在上成像框架3上，其镜头、灯光朝向圆形透明托盘8上表面；下镜头组4、下灯光组5安装在下成像框架6上，其镜头、灯光朝向圆形透明托盘8下表面；所述上成像框架3、下成像框架4与成像框架支架7连接，位于圆形透明托盘8上下两侧；旋转轴9与步进电机10连接，步进电机10及成像框架支架7与底座11连接；所述步进电机10的运动及上镜头组1、下镜头组4的拍摄通过计算机进行控制。本技术提供的集料颗粒3D成像装置的工作原理及过程如下：首先，打开上灯光组2及下灯光组5的电源，接着将集料颗粒均匀的放置在所述圆形透明托盘8上，放置集料颗粒时应保证集料颗粒可被上镜头组1和下镜头组4拍摄到或旋转一定角度后可被上镜头组1和下镜头组4拍摄到。然后利用计算机控制所述圆形透明托盘8进行旋转，保证集料颗粒在上镜头组1和下镜头组4的视野范围之内，通过上镜头组1和下镜头组4进行拍摄，循环这一过程完成所有集料颗粒的拍摄并利用摄影测量技术实现集料颗粒的3D模型重建。以上所述，仅是为清楚地说明本技术所作的举例，并非是对本技术作出的任何限制，凡是根据本技术技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及改进变化，均仍属于本技术技术方案的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集料颗粒3D成像装置，其特征在于，包括：控制装置、底座(11)、支撑固定在所述底座(11)上的旋转托盘机构、上成像机构、下成像机构，所述的上成像机构和下成像机构上下相对设置，所述的旋转托盘机构的托盘位于上成像机构和下成像机构之间，所述的控制装置通过电路与旋转托盘机构、上成像机构、下成像机构相连接，用于控制旋转托盘机构的旋转运动及所述上成像机构和下成像机构的拍摄。

【技术特征摘要】
1.一种集料颗粒3D成像装置，其特征在于，包括：控制装置、底座(11)、支撑固定在所述底座(11)上的旋转托盘机构、上成像机构、下成像机构，所述的上成像机构和下成像机构上下相对设置，所述的旋转托盘机构的托盘位于上成像机构和下成像机构之间，所述的控制装置通过电路与旋转托盘机构、上成像机构、下成像机构相连接，用于控制旋转托盘机构的旋转运动及所述上成像机构和下成像机构的拍摄。2.根据权利要求1所述的集料颗粒3D成像装置，其特征在于，所述的旋转托盘机构包括圆形透明托盘(8)、旋转轴(9)、步进电机(10)，所述步进电机(10)固定在底座(11)上，所述圆形透明托盘(8)水平设置且底部中心通过旋转轴(9)与所述步进电机(10)的输出轴相连接，所述圆形透明托盘(8)所在平面位于上成像机构和下成像机构之间。3.根据权利要求2所述的集料颗粒3D成像装置，其特征在于，所述的圆形透明托盘(8)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王端宜，唐成，张少锦，邓志华，王勇，
申请(专利权)人：华南理工大学，广州珠江黄埔大桥建设有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44