本发明专利技术公开一种便携式三维重建数据获取系统，包括光栅干涉源和图像获取仪，光栅干涉源控制电路包括第一单片机，经光电隔离连到第一步进电机驱动模块驱动第一步进电机完成对光栅干涉源的后聚焦控制，经光电隔离连到第三步进电机驱动模块驱动第三步进电机完成对光栅干涉源的光栅片的旋转控制，经光电隔离连到第四步进电机驱动模块驱动第四步进电机完成对光栅干涉源的光刀的开关控制，所述的光刀在所述的便携式三维重建数据获取系统用于在光栅干涉源中起到对光线的遮蔽作用，第一磁栅尺经光电隔离连到第一单片机。第一磁栅尺用于测量光栅干涉源的后聚焦位移量。本发明专利技术对于被动式三维图像数据重建系统提供了可便携化的硬件实现技术方案。
【技术实现步骤摘要】
一种便携式三维重建数据获取系统
本专利技术属于图像信息处理
，尤其涉及一种便携式三维重建数据获取系统。
技术介绍
在申请号为“201010537914. 4”，名称为“一种便携式图像全息三维重建系统”的中国专利技术专利申请文件中，公开了一种便携式图像全息三维重建系统，包括一控制软件控制的三维测量装置，所述三维测量装置包括一光栅相干仪和一信息采集器，所述光栅相干仪由光源总线、光栅总成、第一伺服传动总成和第一电动云台组成，所述信息采集器由成像系统、第二伺服传动总成和第二电动云台组成，所述三维重建系统还包括一计算软件，该计算软件包括图像处理模块、矢量处理模块、三维处理模块和三维重建模块，其中图像处理模块具有边缘检测、拐点检测、图像基本处理和图像矢量化功能，矢量处理模块具有矢量处理、 一次定标和二次定标功能，三维处理模块具有三维基本编辑、曲线处理、点云转曲面、曲面处理、创建三维实体和三维统计功能，所述三维重建模块具有H面投影、像平面投影、体视匹配、模型贴面和模型重建功能。该申请公开了完整的系统解决技术方案，但是由于硬件实现的方案相对比较繁杂，设备体积和成本较高，造成该三维重建系统，尤其是被动式的系统在成本上和可操作性不佳，不利于技术的推广使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种便携式三维重建数据获取系统，针对申请号为 “201010537914. 4”，名称为“一种便携式图像全息三维重建系统”的中国专利技术专利申请文件中公开的一种便携式图像全息三维重建系统的硬件组成提供一种改进的技术方案。本专利技术的技术方案是，一种便携式三维重建数据获取系统，包括光栅干涉源和图像获取仪，光栅干涉源控制电路包括第一单片机，经光电隔离连到第一步进电机驱动模块驱动第一步进电机完成对光栅干涉源的后聚焦控制，经光电隔离连到第三步进电机驱动模块驱动第三步进电机完成对光栅干涉源的光栅片的旋转控制，经光电隔离连到第四步进电机驱动模块驱动第四步进电机完成对光栅干涉源的光刀的开关控制，所述的光刀在所述的便携式三维重建数据获取系统用于在光栅干涉源中起到对光线的遮蔽作用，第一磁栅尺、第一光电传感器、第一限位开关和第一接近开关经光电隔离连到第一单片机，第一磁栅尺用于测量光栅干涉源的后聚焦位移量，第一光电传感器、第一限位开关和第一接近开关用于对第一步进电机的走动行程起定位作用，第三接近开关用于对第三步进电机的走动行程起定位作用，第四接近开关用于对第四步进电机的走动行程起定位作用，第一位移传感器、第二位移传感器、第一角度传感器和第二角度传感器经模数转换模块连到第一单片机，第一位移传感器用于测量光栅干涉源的前聚焦位移量，第二位移传感器用于测量图像获取仪的机械臂伸长位移量，第一角度传感器用于测量图像获取仪的机械臂的下旋角度，第二角度传感器用于测量图像获取仪的机械臂的上旋角度，所述便携式三维重建数据获取系统通过第一角度传感器和第二角度传感器以及第二位移传感器确定图像获取仪的空间位置，第一单片机连接控制灯光控制模块和造型灯控制模块，第一单片机与通讯模块相连；图像获取仪控制电路包括第二单片机，经光电隔离连到第二步进电机驱动模块驱动第二步进电机通过对数码后背位移的调整完成对图像获取仪的后聚焦控制，第二磁栅尺、第二光电传感器、第二限位开关和第二接近开关经光电隔离连到第二单片机，第二磁栅尺用于测量图像获取仪的后聚焦位移量，第二光电传感器、第二限位开关和第二接近开关用于对第二步进电机的走动行程起定位作用，第二单片机连到数码后背触发控制模块，第二单片机连到电快门控制模块，控制图像获取仪的相机的快门和光圈，图像获取仪的机械臂采用机械把手手动调整方式。进一步的，第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机和第四步进电机选用42 电机，步距角为1. 8度，运行在细分1/8状态，以减少震动。进一步的，所述的模数转换模块采用至少12位精度的抗干扰电路，使得前聚焦和后聚焦的总和误差在0. Imm以内。进一步的，还包括一个上位机操作界面，用以输入相应的参数。进一步的，第一步进电机驱动模块、第二步进电机驱动模块、第三步进电机驱动模块和第四步进电机驱动模块的集成步进电机驱动芯片具有整步、半步、四分之一细分、八分之一细分可选，满足不同情况下对速度、精度的要求，且具有正反转可控。本专利技术提供的三维重建设备中，干涉源和图像获取仪的配合运动控制及其相应的电路系统，减少系统各部分线缆连接，优化硬件控制部分体积，使整个硬件控制系统的高精度，稳定，高效下运行。本专利技术针对三维重建的硬件系统提供了一种便携化技术组成规范， 对于被动式三维重建系统，降低了现有硬件设备的技术研发和使用成本，为该种技术的普及推广建立了基础。附图说明图1是本专利技术系统中光栅干涉源控制电路框图图2是本专利技术系统中图像获取仪控制电路框图具体实施方式如图1所示，光栅干涉源控制电路包括第一单片机，经光电隔离连到第一步进电机驱动模块驱动第一步进电机完成对光栅干涉源的后聚焦控制，经光电隔离连到第三步进电机驱动模块驱动第三步进电机完成对光栅干涉源的光栅片的旋转控制，经光电隔离连到第四步进电机驱动模块驱动第四步进电机完成对光栅干涉源的光刀的开关控制，所述的光刀在所述的便携式三维重建数据获取系统用于在光栅干涉源中起到对光线的遮蔽作用，第一磁栅尺、第一光电传感器、第一限位开关和第一接近开关经光电隔离连到第一单片机，第一磁栅尺用于测量光栅干涉源的后聚焦位移量，第一光电传感器、第一限位开关和第一接近开关用于对第一步进电机的走动行程起定位作用，第三接近开关用于对第三步进电机的走动行程起定位作用，第四接近开关用于对第四步进电机的走动行程起定位作用，第一位移传感器、第二位移传感器、第一角度传感器和第二角度传感器经模数转换模块连到第一单片机，第一位移传感器用于测量光栅干涉源的前聚焦位移量，第二位移传感器用于测量图像获取仪的机械臂伸长位移量，第一角度传感器用于测量图像获取仪的机械臂的下旋角度，第二角度传感器用于测量图像获取仪的机械臂的上旋角度，所述便携式三维重建数据获取系统通过第一角度传感器和第二角度传感器以及第二位移传感器确定图像获取仪的空间位置，第一单片机连接控制灯光控制模块和造型灯控制模块，第一单片机与通讯模块相连。如图2所示，图像获取仪控制电路包括第二单片机，经光电隔离连到第二步进电机驱动模块驱动第二步进电机通过对数码后背位移的调整完成对图像获取仪的后聚焦控制，第二磁栅尺、第二光电传感器、第二限位开关和第二接近开关经光电隔离连到第二单片机，第二磁栅尺用于测量图像获取仪的后聚焦位移量，第二光电传感器、第二限位开关和第二接近开关用于对第二步进电机的走动行程起定位作用，第二单片机连到数码后背触发控制模块，第二单片机连到电快门控制模块，控制图像获取仪的相机的快门和光圈，图像获取仪的机械臂采用手动调整方式。单片机控制系统在日常生活中非常常见，不过系统都是根据特定对象或者对象群体开发的，具有指向性。而市面上的电路模块虽可拼接实现电路控制功能，但拼接后的总体硬件系统庞大繁琐，比如步进电机驱动器，电快门控制器等等，不利于生产和机械装配，与产品的便携式特征也不吻合。实施中，整个硬件电路主要包括由电源控制箱，干涉源控制板，图像获取仪控制板，步进电机，传感器组成。另外配合传输线缆，接口插本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁震华，
申请(专利权)人：浙江华震数字化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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