一种集成激光扫描和高光谱相机的三维建模装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种集成激光扫描和高光谱相机的三维建模装置，包括用于容纳岩石样品的壳体，以及铰接安装在壳体上的转动门；壳体内安装有螺旋轨道，壳体的内底部安装有可拆卸的底座，螺旋轨道上滑动安装有空心圆环，空心圆环的侧部安装有驱动结构，驱动结构的侧部安装有数据采集组件。本方案，可以较全面的对不同形状的岩石样品进行各方位扫描，一方面，避免了不规则样品扫描的不完整和因重复搬动岩石样品导致扫描精度差的问题，同时可以有效减少因搬动样品产生的灰尘，有效避免灰尘对数据采集组件的影响；并且该装置集成了激光扫描和高光谱相机，可同时获取三维点云数据和高光谱照片，可以有效提高这两种数据在三维空间里的对应精度。应精度。

【技术实现步骤摘要】
一种集成激光扫描和高光谱相机的三维建模装置


[0001]本专利技术涉及岩石样品信息采集
，具体而言，涉及一种集成激光扫描和高光谱相机的三维建模装置。

技术介绍

[0002]数字地质博物馆展示、虚拟地质教学、地质科学研究常用到岩石标本三维模型，对于一些珍贵的、稀缺的岩石标本(如化石、深海锰结核等岩石标本和具有放射性的岩石标本)如铀矿等岩石标本扫描成三维模型可更好用于展示、共享与研究。在将岩石样品放置在建模装置内进行扫描时，由于岩石样品表面不规则，扫描仪需要在一个区域扫描完成后，操作人员对岩石样品进行位置调换后，再对另一区域进行扫描，重复多次对岩石样品进行多次位置调整后，才能完成对岩石样品的扫描，此扫描过程过于繁琐，不利于提高工作效率，而岩石样品底部平整度不能统一，导致扫描时，样品有可能出现歪斜，影响建模的准确性，并且岩石样品在放入到建模装置内后，其表面的灰尘易掉落至建模装置内用于放置岩石样品的摆放台上，而现有的建模装置内部摆放台，不易取出，灰尘长时间滞留易影响内部扫描组件。
[0003]另一方面，以往的激光三维扫描装置与相机独立运行，导致获取的三维点云数据与照片的空间位置存在偏差。同时，相机也只是具有红光、绿光、蓝光三个波段的真彩色相机，岩石样品三维模型表面贴图为普通真彩色照片，这样只能呈现样品表面的颜色变化，无法更精细地呈现样品表面的纹理、结构、物质成分信息，不利于科学研究与使用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种集成激光扫描和高光谱相机的三维建模装置，以改善相关技术中操作人员需要重复对岩石样品进行多次位置调整后，才能完成对岩石样品的扫描，此扫描过程过于繁琐，不利于提高工作效率，而岩石样品底部平整度不能统一，导致扫描时，样品有可能出现歪斜，影响建模的准确性，并且岩石样品在放入到建模装置内后，其表面的灰尘易掉落至建模装置内用于放置岩石样品的摆放台上，而现有的建模装置内部摆放台，不易取出，灰尘长时间滞留易易影响内部扫描组件，并且以往的激光三维扫描装置与相机独立运行，导致获取的三维点云数据与照片的空间位置存在偏差，相机也只是具有红光、绿光、蓝光三个波段的真彩色相机，岩石样品三维模型表面贴图为普通真彩色照片，这样只能呈现样品表面的颜色变化，无法更精细地呈现样品表面的纹理、结构、物质成分信息，不利于科学研究与使用的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种集成激光扫描和高光谱相机的三维建模装置，包括用于容纳岩石样品的壳体，以及铰接安装在所述壳体上的转动门；
[0006]所述壳体内安装有螺旋轨道，所述壳体的内底部安装有可拆卸的底座，所述螺旋轨道上滑动安装有空心圆环，所述空心圆环的侧部安装有驱动结构，所述驱动结构的侧部安装有数据采集组件；
[0007]所述驱动结构包括固定外壳、第一电机和第二电机，所述第一电机和第二电机的转动轴均固定连接有丝杆，所述丝杆与所述空心圆环螺纹连接；
[0008]所述数据采集组件包括用于信息传输的无线传输模块和两个高光谱相机，以及对样品进行扫描的三维激光扫描仪，所述三维激光扫描仪和两个高光谱相机安装所述固定外壳的一侧，所述三维激光扫描仪位于两个所述高光谱相机之间,所述无线传输模块安装在所述固定外壳的上部。
[0009]作为本专利技术的一种优选方案，其中：所述壳体的内底部开设有盲孔，所述底座的底部设置有用于插入到盲孔内的插杆。
[0010]作为本专利技术的一种优选方案，其中：所述插杆的侧壁设置有一体成型的导向块，所述盲孔的内壁上开设有与导向块相匹配的导向槽。
[0011]作为本专利技术的一种优选方案，其中：所述转动门位于壳体内的一侧安装有用于照明的石英卤素灯。
[0012]作为本专利技术的一种优选方案，其中：所述固定外壳内安装有用于供电的锂电池。
[0013]作为本专利技术的一种优选方案，其中：所述壳体的侧部通过螺栓安装有支架，所述支架的一端安装有连接板，所述连接板上通过螺栓安装有用于显示样品三维图像数据的显示器。
[0014]作为本专利技术的一种优选方案，其中：所述底座上开设有滑槽，所述滑槽内滑动安装有滑块，所述滑块的上部铰接安装有支撑板，所述支撑板的一侧粘接固定有用于与岩石样品柔性接触的橡胶垫。
[0015]作为本专利技术的一种优选方案，其中：所述支撑板的另一侧铰接安装有弹性件，所述弹性件包括弹簧、活动杆和用于与底座固定连接的固定管，所述活动杆滑动插接在所述固定管内，所述弹簧安装在所述固定管内，所述活动杆的一端与所述弹簧的一端固定连接，所述活动杆的另一端与所述支撑板铰接。
[0016]作为本专利技术的一种优选方案，其中：所述壳体的底部通过螺栓安装有万向刹车轮，所述壳体的侧部安装有把手。
[0017]作为本专利技术的一种优选方案，其中：所述壳体的内底部设置有环形槽，所述螺旋轨道的嵌合在所述环形槽内。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019]1、第一电机和第二电机转动带动两个丝杆转动，从而向两个空心圆环提供沿螺旋轨道移动的动能，进而带动数据采集组件沿螺旋轨道移动，对岩石样品进行扫描，可以较为全面的对岩石样品进行各个面扫描，避免操作人员重复搬动岩石样品进行扫描，便于操作人员操作和使用，三维激光扫描仪和两个高光谱相机与无线传输模块信号连接，可以将三维激光扫描仪和两个高光谱相机扫描出的数据由无线传输模块传输到显示器，并通过三维激光扫描仪和两个高光谱相机获取三维点云数据和高光谱照片，可以有效提高这两种数据在三维空间里的对应精度，三维点云数据用于构建样品三维模型的，高光谱照片用作三维模型的贴图，可以使显示器更真实的呈现样品的三维结构和样品表面的颜色、纹理、结构、物质成分信息。
[0020]2、在岩石样品扫描完成后，将放置在底座上方的岩石样品取出，操作人员直接握持底座的两侧向上提拉，将插杆从盲孔中拔出，即可将底座从壳体中取出，在将底座上的粉
尘清理后，在将导向块与导向槽对其后，将插杆插入到盲孔内，即可将底座复位，方便操作人员操作，可以有效减少壳体内的灰尘，有效避免灰尘对数据采集组件的影响。
[0021]3、在将底部不平整岩石样品放置在支撑板上时，支撑板受力下压，使弹簧发生收缩形变，支撑板的一端推动滑块沿滑槽移动，在弹簧提供的反作用力与岩石样品对支撑板的压力持平后，滑块停止移动，即可对岩石样品提供稳定的支撑，在扫描过程中，可以有效的避免岩石样品晃动，可以有效保证数据采集组件对岩石样品进行扫描时获得数据的准确性。
附图说明
[0022]图1为根据本专利技术实施例提供的集成激光扫描和高光谱相机的三维建模装置的结构示意图；
[0023]图2为根据本专利技术实施例提供的集成激光扫描和高光谱相机的三维建模装置的插杆与盲孔分离示意图；
[0024]图3为根据本专利技术实施例提供的集成激光扫描和高光谱相机的三维建模装置的图1中A部结构放大示意图；
[0025]图4为根据本专利技术实施例提供的集成激光扫描和高光谱相机的三维建模装置的底座俯视示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成激光扫描和高光谱相机的三维建模装置，其特征在于，包括用于容纳岩石样品的壳体(1)，以及铰接安装在所述壳体(1)上的转动门(2)；所述壳体(1)内安装有螺旋轨道(3)，所述壳体(1)的内底部安装有可拆卸的底座(4)，所述螺旋轨道(3)上滑动安装有空心圆环(5)，所述空心圆环(5)的侧部安装有驱动结构(6)，所述驱动结构(6)的侧部安装有数据采集组件；所述驱动结构(6)包括固定外壳(61)、第一电机(62)和第二电机(63)，所述第一电机(62)和第二电机(63)的转动轴均固定连接有丝杆(64)，所述丝杆(64)与所述空心圆环(5)螺纹连接；所述数据采集组件包括用于信息传输的无线传输模块(13)和两个高光谱相机(14)，以及对样品进行扫描的三维激光扫描仪(15)，所述三维激光扫描仪(15)和两个高光谱相机(14)安装所述固定外壳(61)的一侧，所述三维激光扫描仪(15)位于两个所述高光谱相机(14)之间,所述无线传输模块(13)安装在所述固定外壳(61)的上部。2.如权利要求1所述的一种集成激光扫描和高光谱相机的三维建模装置，其特征在于，所述壳体(1)的内底部开设有盲孔(8)，所述底座(4)的底部设置有用于插入到盲孔(8)内的插杆(9)。3.如权利要求2所述的一种集成激光扫描和高光谱相机的三维建模装置，其特征在于，所述插杆(9)的侧壁设置有一体成型的导向块(10)，所述盲孔(8)的内壁上开设有与导向块(10)相匹配的导向槽(11)。4.如权利要求1所述的一种集成激光扫描和高光谱相机的三维建模装置，其特征在于，所述转动门(2)位于壳体内的一侧安装有用于照明的石英卤素灯(12)。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志春，郭福生，李斌，楼法生，李华亮，周万蓬，王清亚，吴师金，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
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