博物馆文物三维扫描数据采集平台制造技术

本发明专利技术公开了一种博物馆文物三维扫描数据采集平台，包括支架和设置在所述支架上的图像采集装置，其中，所述支架包括分别由多个管段构成的竖向支撑杆及与所述竖向支撑杆互成夹角设置的横向支撑杆，所述横向支撑杆的自由端通过一转动装置连接一横向悬挂梁，所述横向悬挂梁受驱的沿水平面转动，其一端设置有一配重块，另一自由端与所述图像采集装置连接，所述图像采集装置至少包括分别采集左眼图像和右眼图像以形成三维视觉图像的第一摄像头和第二摄像头，以及用于感知距离以形成立体景深的红外测距传感器。本发明专利技术提供的博物馆文物三维扫描数据采集平台，可满足基本的便于移动的需求。需求。需求。

【技术实现步骤摘要】
博物馆文物三维扫描数据采集平台


[0001]本专利技术涉及一种数据采集平台，特别是涉及一种博物馆文物三维扫描数据采集平台。

技术介绍

[0002]文物数字化可使文物承载的历史信息永久保存，并可以互联网为媒介，利用大屏幕、电脑、智能手机等终端载体，实现博物馆展品线上浏览，构建不受时间、空间限制的数字博物馆，实现博物馆之间文物资源共享，为智能博物馆的建设打下基础。复杂性和系统性是博物馆精品文物保护与管理工作的数字化建设的基本特点。就目前情况看，博物馆文物保护和管理的数字化建设可以分为两个环节。首先，要采集文物的各项具体数据，掌握文物的特征，便于对文物进行分类，有助于日后的数据录入、编排及搜集。其中搜集可以分为两类，一是文字数据的收集；二是文物实体图像收集。其次，对我们所收集的信息进行简单的处理和使用，分类整理我们搜集的信息，再将其录入到系统之中。而针对其中的文物实体图像的收集，其方式又大致分为两类，一类是平面图像数据的采集，另一类则是立体的三维数据的采集及三维重建。对于平面图像数据的采集来说，通过普通的摄影器材即可实现，但其受到文物种类的限制，只能适用于古书画或类似绢帛类的适宜平面展示的展品，不宜对具有立体结构的文物进行数字化展示。而对于大多数具有立体结构的文物种类来说，则需要借助立体采集平台进行三维数据的采集。目前最常用的是采用三维扫描仪来进行文物的三维数据采集。常见的三维扫描仪大致分为接触式和非接触式两类，由于文物的特殊属性，因此，在针对文物进行三维数据采集时，并不推荐使用接触式的三维扫描仪。现在普遍应用的非接触式三维扫描仪，一般可包括激光扫描仪、照相式扫描仪和CT断层扫描仪。其中，由于激光扫描仪和CT断层扫描仪的扫描精度较高，但是效率低并且设备造价高昂，因此更常见的是通过照相式扫描仪进行文物的三维数据采集。
[0003]照相式扫描仪在进行三维数据采集及三维建模重建时基本遵循了相类似的原理，即利用立体相机采集多个角度的图像，基于摄影测量法得出相机内参，进而将多幅二维图像的像素从二维空间映射到三维空间。具体可参照中国专利申请CN109199392A中公开的步骤进行。
[0004]但是，专利技术人发现，即使是依靠相对灵活的照相式扫描仪进行文物的三维扫描及重建时，基于文物不易移动的特性，对于大量文物进行数字化重建时，仍然是个非常艰巨的任务。仅仅参考2016年的数据，中国博物馆文物藏品超100万的省市有9个，分别为：四川、山东、陕西、上海、江苏、湖北、浙江、北京、云南。其中中四川文物藏品最多，共419.99万件，山东和陕西分别排名第二和第三，文物藏品数量分别为：330.14万件和240.99万件。即使对于排名较低的省份来说，其博物馆馆藏数量也是数十万件的藏品。这对于现有的难以移动的照相式三维扫描仪来说，几乎是无法完成的任务。
[0005]由此可见，现有技术存在的上述问题亟需改进。

技术实现思路

[0006]鉴于现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种非常适宜部署且便于移动的博物馆文物三维扫描数据采集平台。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供的博物馆文物三维扫描数据采集平台，包括支架和设置在所述支架上的图像采集装置，其中，所述支架包括分别由多个管段构成的竖向支撑杆及与所述竖向支撑杆互成夹角设置的横向支撑杆，所述横向支撑杆的自由端通过一转动装置连接一横向悬挂梁，所述横向悬挂梁受驱的沿水平面转动，其一端设置有一配重块，另一自由端与所述图像采集装置连接，所述图像采集装置至少包括分别采集左眼图像和右眼图像以形成三维视觉图像的第一摄像头和第二摄像头，以及用于感知距离以形成立体景深的红外测距传感器。
[0008]作为优选，所述转动装置包括连接至所述横向支撑杆的自由端的连接杆，以及与所述连接杆连接的安装盒，所述安装盒上设置有驱动电机，所述安装盒内设置有与所述驱动电机的输出轴连接的齿轮传动机构，所述齿轮传动机构至少包括一与所述横向悬挂梁形成转动连接的传动齿轮。
[0009]作为优选，所述连接杆通过第二角连接件与所述横向支撑杆的自由端连接，所述第二角连接件包括相对设置的两个弧形侧板，两个所述弧形侧板界定第一安装空间，所述连接杆夹持固定于所述第一安装空间。
[0010]作为优选，相对的两个所述弧形侧板上对应设置有多个调节孔，所述调节孔内设置有固定螺栓，所述连接杆端部铰接在所述横向支撑杆的自由端，所述固定螺栓构造为与不同的所述调节孔配合以对所述连接杆相对于所述横向支撑杆的夹角进行调整。
[0011]作为优选，所述调节孔呈扇形分布在所述弧形侧板上。
[0012]作为优选，所述竖向悬挂梁通过蝶形螺母配合螺栓角度可调地连接在所述横向悬挂梁上，且其至少包括相互铰接的第一竖向悬挂杆及第二竖向悬挂杆。
[0013]作为优选，所述竖向支撑杆并列设置有两个，两个所述竖向支撑杆通过第一角连接件与所述横向支撑杆连接。
[0014]作为优选，所述第一角连接件包括相对设置的两个侧板，两个所述侧板与所述竖向支撑杆连接且界定出第二安装空间，所述横向支撑杆夹持固定于所述第二安装空间。
[0015]作为优选，所述横向支撑杆位于所述第二安装空间内的一端与所述侧板通过定位销铰接且被所述竖向支撑杆的端部支撑，所述侧板上穿设有一对所述横向支撑杆的转动角度进行限位的限位销。
[0016]作为优选，所述支架还包括连接在所述竖向支撑杆底部的支脚机构，所述支脚机构包括呈中心对称设置以形成支撑面的多个支脚本体，每个所述支脚本体由多个管段构成，其一端通过可动卡箍滑动连接在所述竖向支撑杆上，另一端设置有与承载面相接的垫片；所述竖向支撑杆的底部设置有一固定卡箍，所述固定卡箍上铰接有滑动支撑杆，所述滑动支撑杆的数量与所述支脚本体对应且其自由端均位置可调地连接在所述支脚本体上。
[0017]与现有技术相比较，本专利技术提供的博物馆文物三维扫描数据采集平台，主体支撑部分均由多个相互插接的管段构成，该管段可为圆管、方管等型材，材质优选质轻且强度高的铝合金材质，满足基本的便于移动的需求。同时，在进一步的改进方案中，支撑部分各部位角度可调，便于图像采集过程中的摄像头姿态调整以及折叠减少体积，进一步提升便携
性，可大大有利于三维扫描数据采集平台在大型博物馆数字化过程中的设备部署。
[0018]应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本公开。
[0019]本申请文件提供本公开中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的博物馆文物三维扫描数据采集平台的第一个实施例的立体结构示意图。
[0021]图2为本专利技术的博物馆文物三维扫描数据采集平台的第一个实施例的另一视角的立体结构示意图(包括局部放大视图)。
[0022]图3为本专利技术的博物馆文物三维扫描数据采集平台的第一个实施例的支架的结构示意图(隐藏部分结构且包含局部放大图)。
[0023]图4为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.博物馆文物三维扫描数据采集平台，包括支架和设置在所述支架上的图像采集装置，其中，所述支架包括分别由多个管段构成的竖向支撑杆及与所述竖向支撑杆互成夹角设置的横向支撑杆，所述横向支撑杆的自由端通过一转动装置连接一横向悬挂梁，所述横向悬挂梁受驱的沿水平面转动，其一端设置有一配重块，另一自由端与所述图像采集装置连接，所述图像采集装置至少包括分别采集左眼图像和右眼图像以形成三维视觉图像的第一摄像头和第二摄像头，以及用于感知距离以形成立体景深的红外测距传感器。2.如权利要求1所述的博物馆文物三维扫描数据采集平台，所述转动装置包括连接至所述横向支撑杆的自由端的连接杆，以及与所述连接杆连接的安装盒，所述安装盒上设置有驱动电机，所述安装盒内设置有与所述驱动电机的输出轴连接的齿轮传动机构，所述齿轮传动机构至少包括一与所述横向悬挂梁形成转动连接的传动齿轮。3.如权利要求2所述的博物馆文物三维扫描数据采集平台，所述连接杆通过第二角连接件与所述横向支撑杆的自由端连接，所述第二角连接件包括相对设置的两个弧形侧板，两个所述弧形侧板界定第一安装空间，所述连接杆夹持固定于所述第一安装空间。4.如权利要求3所述的博物馆文物三维扫描数据采集平台，相对的两个所述弧形侧板上对应设置有多个调节孔，所述调节孔内设置有固定螺栓，所述连接杆端部铰接在所述横向支撑杆的自由端，所述固定螺栓构造为与不同的所述调节孔配合以对所述连接杆相对于所述横向支撑杆的夹角进行调整。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：李少华，孙雪婵，
申请(专利权)人：李少华，
类型：发明
国别省市：