本实用新型专利技术涉及一种可自主定制的多目视觉三维近景摄影装置，包括暗箱，暗箱内顶部安装有光强可调节的发光装置，暗箱内底部安装有支撑座，支撑座顶部设有可控旋转装置，可控旋转装置上放置有目标物，目标物的上方、同一水平面和下方分别设置有三个定焦相机，三个定焦相机均连接至快门联动装置，三个定焦相机的焦距和影像规格尺寸均一致，快门联动装置与可控旋转装置连接，由可控旋转装置输出信号给快门联动装置，以控制快门联动装置的工作状态，从而控制三个定焦相机的拍照动作。与现有技术相比，本实用新型专利技术能够自主带动目标物转动，停止转动时由三个定焦相机进行同步自动拍照，以此提高工作效率和照片质量、降低相片数据冗余、减轻人力劳动。减轻人力劳动。减轻人力劳动。
【技术实现步骤摘要】
一种可自主定制的多目视觉三维近景摄影装置
[0001]本技术涉及近景摄影测量
，尤其是涉及一种可自主定制的多目视觉三维近景摄影装置。
技术介绍
[0002]摄影测量方法借助人眼的双眼视差，通过拍摄对象不同位置的照片，以还原解析出物体的外部空间形状，或者借助物体的显著特征点在不同图像上的差异，解算出物体摄影时相机镜头、位置等参数，并解求出图像像素的几何位置信息。
[0003]作为近景摄影测量的一大应用领域，数字近景摄影测量是利用近景摄影测量系统，对不能接近或不能进行常规直接测量的被摄物体的空间姿态的真实再现，是利用像片进行三维空间测量的一种重要技术手段。超近摄影测量则是指对物距在0.1～0.01m的目标物进行的摄影测量，常用于处理小型文物、外形复杂的机械零件及小型物体的变形量测等。
[0004]传统的超近摄影测量仪器大多采用多倍仪，利用多倍仪的投影器作为摄影机，但是多倍仪对物体长宽高有限制，且工作条件差，需要人长时间在暗房内作业，工作程序繁琐耗时，投影器分辨率低，导致后续无法逼真地建立三维模型。
[0005]此外，现有技术还采用相机的方式，并在被测目标上布设控制点，以待拍物为圆心，从上、中、下分别环绕待拍物三圈，每圈拍摄15-30张相片，使相邻照片间有较大的覆盖率，通过控制合适半径，移动脚架进行拍摄，然后根据相片获取目标物的数字模型。在实际拍摄过程中，为了提高建模精度、减少在三维建模过程中的后期工作量，需要确保待拍物在充足均匀的灯光下，每次脚架的移动角度与移动半径基本不变，按下快门进行拍摄，全过程耗时费力、效率低下，且相片张数过多时会造成数据冗余，数据量大、建模耗时长；相片张数过少时会导致相邻相片间同名点较少，无法构建精确的三维模型。
技术实现思路
[0006]本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可自主定制的多目视觉三维近景摄影装置，能够在充足均匀的光线下实现多相机同步自动对目标物进行相片拍摄，并能自主控制拍摄相片的数量以及拍摄角度。
[0007]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种可自主定制的多目视觉三维近景摄影装置，包括暗箱，所述暗箱内的顶部安装有光强可调节的发光装置，所述暗箱内的底部安装有支撑座，所述支撑座的顶部设有可控旋转装置，所述可控旋转装置上放置有目标物，所述目标物的上方、同一水平面和下方分别设置有三个定焦相机，三个定焦相机均连接至快门联动装置，三个定焦相机的焦距和影像规格尺寸均一致，所述快门联动装置与可控旋转装置连接，由可控旋转装置输出信号给快门联动装置，以控制快门联动装置的工作状态，从而控制三个定焦相机的拍照动作。
[0008]进一步地，所述三个定焦相机分别通过长度可调节的伸缩杆连接至暗箱内的顶部。
[0009]进一步地，所述可控旋转装置包括用于放置目标物的旋转平台，所述旋转平台固定安装在支撑架的顶部，所述旋转平台连接有第一电机，所述第一电机的输入端连接至用于感应转动板的接近开关，所述转动板安装在控制盘上，所述接近开关放置于控制盘的一侧，所述控制盘连接有第二电机，第二电机驱动控制盘转动，带动转动板发生转动，接近开关感应到转动板时，接近开关闭合、第一电机驱动旋转平台转动，当接近开关感应不到转动板时，则接近开关断开、第一电机停止驱动、旋转平台停止转动。
[0010]进一步地，所述第一电机安装在旋转平台的中心位置，所述第二电机安装在控制盘的中心位置。
[0011]进一步地，所述旋转平台旋转一周360
°
的转动次数为n：
[0012][0013][0014][0015][0016]其中，θ为旋转平台转动一次的转动角度，D
x
为定焦相机的拍照纵向间隔，R为位于目标物同一水平面的定焦相机与目标物的水平直线距离，P
x
％为定焦相机的照片纵向重叠度，fov
x
为定焦相机的水平视场角，x为定焦相机的影像水平尺寸，f为定焦相机的焦距。
[0017]进一步地，所述快门联动装置包括依次连接的继电器、电磁铁和快门，所述继电器与接近开关连接，所述快门分别连接至三个定焦相机，接近开关感应不到转动板时，输出信号给继电器，继电器闭合、电磁铁运动，带动快门动作，使三个定焦相机同时完成拍照动作。
[0018]进一步地，位于目标物上方的定焦相机与目标物的垂直距离为d，该定焦相机的拍摄角度为该定焦相机与水平面的夹角α，位于目标物下方的定焦相机与目标物的垂直距离同样为d，该定焦相机的拍摄角度为该定焦相机与竖直面的夹角(90
°-
α)，位于目标物上方的定焦相机与水平面的夹角α具体为：
[0019][0020]d≤D
y
[0021][0022][0023]其中，d为位于目标物上方的定焦相机与目标物的垂直距离，R为位于目标物同一水平面的定焦相机与目标物的水平直线距离，D
y
为定焦相机的拍照旁向间隔，P
y
％为定焦相机的照片旁向重叠度，fov
y
为定焦相机的垂直视场角，y为定焦相机的影像垂直尺寸。
[0024]进一步地，所述暗箱具体为圆柱体结构，所述暗箱的半径大于位于目标物同一水平面的定焦相机与目标物之间的水平距离。
[0025]进一步地，所述暗箱具体为长方体结构，所述暗箱的宽度大于位于目标物同一水平面的定焦相机与目标物之间的水平距离的2倍。
[0026]进一步地，所述发光装置具体为环形匀光灯。
[0027]与现有技术相比，本技术具有以下优点：
[0028]一、本技术通过设置可控旋转装置，使得目标物能够按照预设的转动次数和转动角度，自动完成旋转一周的动作，并在目标物上方、同一水平面和下方分别设置三个定焦相机，且三个定焦相机的拍照动作均由快门联动装置进行控制，以完成自动拍照，相比于传统采用相机从目标物上、中、下分别环绕目标物拍照的方式，本技术能够实现多相机同步自动对目标物进行照片环绕拍摄的目的，具有效率高、拍摄可控的优点。
[0029]二、本技术通过设置封闭式的暗箱，并在暗箱顶部安装光强可调节的发光装置，根据位于目标物同一水平面的定焦相机与目标物之间的水平距离设计暗箱的尺寸，能够保证良好的拍摄环境，从而保证照片的拍摄质量。
[0030]三、本技术基于定焦相机自身的焦距以及影像规格数据，能够计算调整定焦相机的拍摄角度，基于拍摄照片的数量要求，能够计算调整三个定焦相机相对于目标物的安装位置以及设计可控旋转装置，以此实现本技术装置的自主可控性，具有可定制的特点，能够很好地适用于不同目标物的拍摄要求。
附图说明
[0031]图1为本技术的透视结构示意图；
[0032]图2为可控旋转装置的结构示意图；
[0033]图3为拍摄照片的纵向重叠度和横向重叠度示意图；
[0034]图4为拍摄照片的相邻间隔示意图；
[0035]图5为本技术暗箱内的右视结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可自主定制的多目视觉三维近景摄影装置，其特征在于，包括暗箱(11)，所述暗箱(11)内的顶部安装有光强可调节的发光装置(9)，所述暗箱(11)内的底部安装有支撑座，所述支撑座的顶部设有可控旋转装置，所述可控旋转装置上放置有目标物(8)，所述目标物(8)的上方、同一水平面和下方分别设置有三个定焦相机(1)，三个定焦相机(1)均连接至快门(6)联动装置，三个定焦相机(1)的焦距和影像规格尺寸均一致，所述快门(6)联动装置与可控旋转装置连接，由可控旋转装置输出信号给快门(6)联动装置，以控制快门(6)联动装置的工作状态，从而控制三个定焦相机(1)的拍照动作。2.根据权利要求1所述的一种可自主定制的多目视觉三维近景摄影装置，其特征在于，所述三个定焦相机(1)分别通过长度可调节的伸缩杆(10)连接至暗箱(11)内的顶部。3.根据权利要求1所述的一种可自主定制的多目视觉三维近景摄影装置，其特征在于，所述可控旋转装置包括用于放置目标物(8)的旋转平台(2)，所述旋转平台(2)固定安装在支撑架(7)的顶部，所述旋转平台(2)连接有第一电机(16)，所述第一电机(16)的输入端连接至用于感应转动板(14)的接近开关(13)，所述转动板(14)安装在控制盘(15)上，所述接近开关(13)放置于控制盘(15)的一侧，所述控制盘(15)连接有第二电机(17)，第二电机(17)驱动控制盘(15)转动，带动转动板(14)发生转动，接近开关(13)感应到转动板(14)时，接近开关(13)闭合、第一电机(16)驱动旋转平台(2)转动，当接近开关(13)感应不到转动板(14)时，则接近开关(13)断开、第一电机(16)停止驱动、旋转平台(2)停止转动。4.根据权利要求3所述的一种可自主定制的多目视觉三维近景摄影装置，其特征在于，所述第一电机(16)安装在旋转平台(2)的中心位置，所述第二电机(17)安装在控制盘(15)的中心位置。5.根据权利要求3所述的一种可自主定制的多目视觉三维近景摄影装置，其特征在于，所述旋转平台(2)旋转一周360
°
的转动次数为n：的转动次数为n：的转动次数为n：的转动次数为n：其中，θ为旋转平台(2)转动一次的转动角度，D
x
为定焦相机(1)的拍照纵向间隔，R为位于目标物(8)同一水平面的定焦相机(1)与目标物(8)的水平直线距离...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾珈静，刘春，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：新型
国别省市：
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