一种针对于不耐受激光的物品的三维自动化测绘装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种针对于不耐受激光的物品的三维自动化测绘装置，该装置包括自动化机械扫描装置、靶区域和中央控制系统三部分；其中自动化机械扫描装置由基座、水平转轴、前后位移转轴、升降转轴、镜头转轴、内置有光学自动变焦结构的镜头组成；靶区域由支承结构、承物台转轴、长方形置物平台组成，平台上刻画有坐标系阵图，该坐标系阵图由平面阵图、纵高标块、平面阵点和立体的正12面体阵点组成；中央控制系统分别与支承结构中的承物台转轴和自动化机械扫描装置连接，中央控制系统内置有电源、数据对比分析装置和机械联动控制系统。本实用新型专利技术整体自动化、机械位移、精准对焦、一次完成扫描、减少人工误差。减少人工误差。减少人工误差。

【技术实现步骤摘要】
一种针对于不耐受激光的物品的三维自动化测绘装置


[0001]本技术涉及三维图形精准构画领域，尤其涉及一种针对于不耐受激光的物品的三维自动化测绘装置。

技术介绍

[0002]文物是人类在社会活动中遗留下来的具有历史、艺术、科学价值的遗物和遗迹。 它是人类宝贵的历史文化遗产。
[0003]为了保留这些遗产，数字技术在文化遗产保护领域的应用方兴正艾，直接导致了“数字遗产”的出现。联合国教科文组织是这样定义数字遗产的：“人类知识或表达的资源——无论是文化的、教育的、科学的、行政的——或者包含技术、法律、医学和其他类别的信息正越来越多地被转换成数字虚拟资源
……
许多这些资源拥有长久的保存价值，因而构成一种值得为了当下和后世妥善保护的遗产。这种遗产可以以任何语言出现、可以出现在世界任何地方、可以反映人类知识或表达的任何方面。”[0004]教科文组织指出，数字遗产很有可能会越来越普及，个人、组织与社会群体将越来越依赖数字技术来记录、表达他们所重视且希望为后代流传下去的事物。事实的确如此，而且我们可以看到，随着数字技术在遗产保护领域的应用场景越来越多，数字遗产在“保护”以外还具有了其他的意义，并在某种程度上消解或重塑了遗产原真性（authenticity）的本质。
[0005]3D扫描技术恰好解决了数字化这个难题，较传统方式而言，使用3D扫描技术采集数据具有速度快、采集精准等优势，同时由于其非接触式的工作方式，采集过程不会对瓷器本身造成二次损伤，而且高分辨率成像也会让后期的处理和拼接更加精准和完美。
[0006]但是，现有的两种主流3D扫描技术一种是在物品表面贴上具有定位作用的贴片然后进行人工手持扫描，另一种是更先进的非接触式激光扫描，但是对于某些特殊材质的文物（如锈蚀金属体、字画、木质雕刻等），表面贴片或激光的照射都会对其造成不可逆的损害，目前现有技术中还没有对应的解决方案。
[0007]因此，市面上急需一种自动化、机械位移、精准对焦、一次完成扫描、减少人工误差的针对于不耐受激光的物品的三维自动化测绘装置。

技术实现思路

[0008]本技术旨在提供一种自动化、机械位移、精准对焦、一次完成扫描、减少人工误差的针对于不耐受激光的物品的三维自动化测绘装置。
[0009]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种针对于不耐受激光的物品的三维自动化测绘装置，该自动扫描装置包括自动化机械扫描装置、靶区域和中央控制系统三部分；
[0010]其中自动化机械扫描装置由基座、设置在基座上的水平转轴、设置在水平转轴上的前后位移转轴、通过金属臂连接前后位移转轴上方的升降转轴、通过金属臂连接前后升
降转轴前方的镜头转轴、与镜头转轴前端固定的内置有光学自动变焦结构的镜头组成；
[0011]靶区域由支承结构、内置在支承结构中的承物台转轴、与承物台转轴上端固定的长方形置物平台组成，其中所述长方形置物平台上还刻画有空间坐标系阵图，该坐标系阵图由平面阵图、纵高标块、平面阵点和立体的正12面体阵点组成；其中平面阵图基准格为Y轴宽（10
‑
12）
×
X轴长18的180个
‑
216个同样边长的正方形组成，纵高标块为Z轴高2
×
长（3
‑
5）的6个
‑
10个与平面阵图基准格对应的同样边长的正方形组成，平面阵点为直径为上述正方形边长1/10
‑
1/5的图形贴片，正12面体阵点为棱边长度为上述正方形边长1/10
‑
1/5的每个面中心都贴有平面阵点的立体结构；其中平面阵图的区域分为上部区域、左下区域和右下区域三块，上部区域刻画有15
‑
20道圆心位于矩形长边中线向下延长线上的弧度π/18
‑
π/6的圆弧；左下区域分别刻画有位于左下区域左下角的半圆叠成形状和位于左下区域右上角的六边形叠成形状，其中所述半圆叠成形状具体为半径为正方形边长1倍、2倍和3倍的三个等心半圆层层套叠而成，从半圆叠成形状圆心发射出与X轴呈30
°
、45
°
、60
°
、120
°
、135
°
、150
°
夹角的六条线贯穿整个平面阵图，六边形叠成形状具体为层层套叠、形状严格相似、边长呈等差数列的15个
‑
20个等边六边形，两层相邻六边形的边长差为1/10
‑
1/5正方形边长，最外层的六边形的边长为正方形边长的1.5
‑
2倍；右下区域分别刻画有位于上部的圆形阵列和位于下部的三角形阵列，圆形阵列由40
‑
45个半径呈等差数列排列的圆形组成，相邻圆直径的差为1/50
‑
1/40正方形边长，最大的圆的直径与正方形边长相等，圆形阵列所占区域共计占Y轴方向4倍正方形边长、X轴方向8
‑
9倍正方形边长，三角形阵列由18
‑
20个边长呈等差数列排列的等边三角形组成，相邻三角形边长的差为1/25
‑
1/20正方形边长，最大的三角形边长与正方形边长相等，三角形阵列所占区域共计占Y轴方向2倍正方形边长、X轴方向8
‑
9倍正方形边长；
[0012]中央控制系统分别与支承结构中的承物台转轴和自动化机械扫描装置连接，中央控制系统内置有电源、与镜头连接的数据对比分析装置和与承物台转轴、镜头转轴、水平转轴、前后位移转轴、升降转轴和数据对比分析装置连接的机械联动控制系统。
[0013]上述的一种针对于不耐受激光的物品的三维自动化测绘装置，所述正方形边长根据目标文物的尺寸和复杂程度可对应选择为5cm、10cm、15cm、20cm四种中的一种。
[0014]本技术中，中央控制系统控制自动化机械扫描装置和靶区域的位置关系是：通过控制自动化机械扫描装置，将镜头对准靶区域上摆置的待扫描文物，扫描角度为15
°
~45
°
俯视角度、
‑5°
~5
°
平视角度、
‑
30
°
~
‑
15
°
仰视角三个扫描角度将文物单一面三维结构扫描完成，尤其是结合俯视角度下的坐标阵图的位置参数，通过数据对比分析装置完成结构完整、精确构建，然后旋转承物台转轴30
°
~60
°
，保留上一次扫描中一部分特征区域，重复上一步三角度扫描，通过数据对比分析装置完成第二次扫描结构完整构建，同时利用第二次扫描与第一次扫描重合的特征区域进行自动拼接，完成两次扫描的整合，依此类推进行，直至将文物的三维模型完整构建。
[0015]与现有技术相比较，本技术具有以下优点：（1）首次提出了会程自动化人手无接触的采用包含立体坐标系的两套阵图组合形成的三维坐标体系，用于不可直接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对于不耐受激光的物品的三维自动化测绘装置，其特征在于：该自动扫描装置包括自动化机械扫描装置、靶区域和中央控制系统三部分；其中自动化机械扫描装置由基座、设置在基座上的水平转轴(4)、设置在水平转轴(4)上的前后位移转轴(5)、通过金属臂连接前后位移转轴(5)上方的升降转轴(6)、通过金属臂连接前后升降转轴(6)前方的镜头转轴(3)、与镜头转轴(3)前端固定的内置有光学自动变焦结构的镜头(2)组成；中央控制系统分别与支承结构中的承物台转轴(1)和自动化机械扫描装置连接，中央控制系统内置有电源、与镜头(2)连接的数据对比分析装置和与承物台转轴(1)、镜头转轴(3)、水平转轴(4)、前后位移转轴(5)、升降转轴(6)和数据对比分析装置连接的机械联动控制系统；靶区域由支承结构、内置在支承结构中的承物台转轴(1)、与承物台转轴(1)上端固定的长方形置物平台组成，其中所述长方形置物平台上还刻画有空间坐标系阵图，该坐标系阵图由平面阵图、纵高标块、平面阵点和立体的正12面体阵点组成；其中平面阵图基准格为Y轴宽（10
‑
12）
×
X轴长18的180个
‑
216个同样边长的正方形组成，纵高标块为Z轴高2
×
长（3
‑
5）的6个
‑
10个与平面阵图基准格对应的同样边长的正方形组成，平面阵点为直径为上述正方形边长1/10
‑
1/5的图形贴片，正12面体阵点为棱边长度为上述正方形边长1/10
‑
1/5的每个面中心都贴有平面阵点的立体结构；其中平面阵图的区域分为上部区域、左下区域和右下区域三块，上部区域刻画有15
‑
20道圆心位于矩形长边中线向下延长线上的弧度π/18
...

【专利技术属性】
技术研发人员：古文全，吴健，梁寅，吴泽宏，李英，于云峰，孙茂银，
申请(专利权)人：贵州省冶金化工研究所，
类型：新型
国别省市：