一种微小型工艺品快速三维建模系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种微小型工艺品快速三维建模系统，其包括第一工业摄像头、第二工业摄像头、光栅投影机、精密旋转平台、计算机和系统承载平台，光栅投影机、第一工业摄像头、第二工业摄像头和精密旋转平台均固定在系统承载平台上，被测微小型工艺品放置于精密旋转平台之上，第一工业摄像头、第二工业摄像头分别固定在光栅投影机和精密旋转平台的连线的左右两侧，且精密旋转平台的位置高度低于第一工业摄像头、第二工业摄像头和光栅投影机的镜头的位置高度，所述光栅投影机通过并行接口与计算机连接，第一工业摄像头和第二工业摄像头分别通过USB接口与计算机相连，精密旋转平台通过交叉串口与计算机连接。本系统解决了工艺品不能快速建模的难题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种逆向工程中用到的三维建模系统，尤其涉及一种微小型工艺品快速三维建模系统。
技术介绍
目前对于工艺美术品行业产品的三维建模成型主要依靠人工测绘的方法，其通过人工测绘的方法得到的数据，不够准确，建立起来的三维模型失真比较大。而且人工三维建模的建模周期长、劳动强度大、效率低。随着近代工业的发展，逆向工程也在现代工业中越来越普及了，逆向工程产品设计就是根据已经存在的产品，反向推出产品设计数据，其包括各类设计图或数据模型的过程。在逆向工程中实现三维扫描、建模的非接触式三维扫描系统是近年发展起来得一种全新测量设备，以其方便、简单、快速、高效的特点在工业制造、测量和军事领域都得到了迅速发展和应用。由于这种技术科技含量高、技术先进，所以目前主要由国外垄断，而国内的研究起步相对较晚，主要集中在清华大学、上海交通大学、武汉大学等几所大学，但大多数仅局限于原理性的研究。少数的面向市场的产品如北京华郎(HOLON)结构光三维扫描仪、天远OKIO结构光三维扫描仪等，依然存在体积大、设备昂贵、结构复杂、不易于操作人员操作等足多不足。特别是对于工艺美术品行业的产品，由于绝大部分微小型工艺品产品的尺寸在0.5cnTlOCm范围的，如果购买这些通用逆向工程中的三维建模设备，则成本付出太大，而且目前市场上通用三维扫描仪不能快速测量和建模，其精确性无法有效提高。这些缺点直接导致了目前工艺美术品行业的生产效率较低，技术创新不够等问题。因此设计一种专用的针对微小型工艺品的快速三维建模系统具有重要意义。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术的目的是提供一种价格低廉、结构紧凑、便于操作，且三维建模速度快、精准度高的微小型工艺品快速三维建模系统。为达到上述目的，本技术的技术方案为:一种微小型工艺品快速三维建模系统包括第一工业摄像头、第二工业摄像头、光栅投影机、精密旋转平台、计算机和系统承载平台，光栅投影机、第一工业摄像头、第二工业摄像头和精密旋转平台均固定在系统承载平台上，被测微小型工艺品放置于精密旋转平台之上，第一工业摄像头、第二工业摄像头分别固定在光栅投影机和精密旋转平台的连线的左右两侧，且精密旋转平台的位置高度低于第一工业摄像头、第二工业摄像头和光栅投影机的镜头的位置高度，所述光栅投影机通过并行接口与计算机连接，第一工业摄像头和第二工业摄像头分别通过USB接口与计算机相连，精密旋转平台通过交叉串口与计算机连接。所述第一工业摄像头和第二工业摄像头关于光栅投影机对称设置，且其分别与光栅投影机的距离为5cnT8Cm。所述精密旋转平台距离光栅投影机的镜头为35cm。所述第一工业摄像头、第二工业摄像头和光栅投影机均设有调节镜头高度的导轨。所述第一工业摄像头和第二工业摄像头均为双目高清摄像头。采用以上的结构，利用第一工业摄像头和第二工业摄像头可以快速的拍摄下微小型工艺品的高清图像，其将这些图像传输给计算机内的点云数据采集模块，点云数据采集模块将微小型工艺品的高清图像转化成点云数据，计算机内的点云数据处理模块将点云数据采集模块的点云数据导入，并将点云数据进行简化、拟合、拼接等运算处理，实现三维建模，将结果显示显示输出。其配置的光栅投影机可以投射结构光条纹到被建模的微小型工艺品表面，使第一工业摄像头和第二工业摄像头采集的工艺品表面数字图像更准确，其配置的精密旋转平台可以旋转被测工艺品，从而实现不同角度的对被测工艺品进行建模测量。本系统的精密旋转平台、第一工业摄像头、第二工业摄像头均与计算机相连，并受其控制，使本系统实现了自动化，降低了劳动强度，提高了工作效率，解决了工艺品不能快速建模，特别是0.5 — IOcm尺寸范围的微小型工艺品建模难的难题。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明:附图说明图1为本技术的立体结构示意具体实施方式如图1所示，本技术包括第一工业摄像头1、第二工业摄像头2、光栅投影机3、精密旋转平台4、计算机5和系统承载平台6，光栅投影机3、第一工业摄像头1、第二工业摄像头2和精密旋转平台4均固定在系统承载平台6上，被测微小型工艺品7放置于精密旋转平台4之上，第一工业摄像头1、第二工业摄像头2分别固定在光栅投影机3和精密旋转平台4的连线的左右两侧，且精密旋转平台4的位置高度低于第一工业摄像头1、第二工业摄像头2和光栅投影机3的镜头的位置高度，所述光栅投影机3通过并行接口与计算机5连接，第一工业摄像头I和第二工业摄像头2分别通过USB接口与计算机5相连，精密旋转平台4通过交叉串口与计算机5连接。所述第一工业摄像头I和第二工业摄像头2关于光栅投影机3对称设置，且其分别与光栅投影机3的距离为5cnT8Cm。所述精密旋转平台4距离光栅投影机3的镜头为35cm。所述第一工业摄像头1、第二工业摄像头2和光栅投影机3均设有调节镜头高度的导轨8。所述第一工业摄像头I和第二工业摄像头2均为双目高清摄像头。本技术的工作过程如下:(I)将被测微小型工艺品7放置于精密旋转平台4上；(2)启动本系统，光栅投影机3将结构光投射到被测微小型工艺品7，被测微小型工艺品7的表面形成结构光条纹；(3)结合精密旋转平台4的旋转，第一工业摄像头I和第二工业摄像头2分别从不同角度采集带有结构光条纹的被测微小型工艺品7的影像；(4)计算机5内的点云数据采集模块分别从第一工业摄像头I和第二工业摄像头2传输来的带有结构光条纹的被测微小型工艺品7的影像中采集到被测微小型工艺品7的点云数据；(5 )计算机5内的点云数据采集模块将采集到的点云数据传输给计算机5内的点云数据处理模块，点云数据处理模块对得到的点云数据进行简化、拟合、拼接等运算处理，并利用运算后的点云数据实现快速三维建模，同时计算机5还可以将三维建模的结果显示、保存和输出。本技术系统的体积小，结构简单，操作简便，三维建模过程不需要太多的人工干预，使用者只要把被测微小型工艺品7放置在精密旋转平台4上，在计算机5的数据采集模块中设置好精密旋转平台4的旋转角度和次数，启动计算机5的点云数据采集模块，即可获取高精度的点云数据；同时计算机5内的点云数据处理模块即可以实现对采集到的点云数据进行快速三维建模，并完成结果的显示、保存和输出。以上实施例是对本技术方案所提供的一种微小型工艺品快速三维建模系统进行的具体详细介绍，本说明书内容不应理解为对本技术方案的限制，对于本领域的一般技术人员，凡依本技术方案设计思想所做的任何改变都在本技术专利的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微小型工艺品快速三维建模系统，其特征在于：其包括第一工业摄像头、第二工业摄像头、光栅投影机、精密旋转平台、计算机和系统承载平台，光栅投影机、第一工业摄像头、第二工业摄像头和精密旋转平台均固定在系统承载平台上，被测微小型工艺品放置于精密旋转平台之上，第一工业摄像头、第二工业摄像头分别固定在光栅投影机和精密旋转平台的连线的左右两侧，且精密旋转平台的位置高度低于第一工业摄像头、第二工业摄像头和光栅投影机的镜头的位置高度，所述光栅投影机通过并行接口与计算机连接，第一工业摄像头和第二工业摄像头分别通过USB接口与计算机相连，精密旋转平台通过交叉串口与计算机连接。

【技术特征摘要】
1.一种微小型工艺品快速三维建模系统，其特征在于:其包括第一工业摄像头、第二工业摄像头、光栅投影机、精密旋转平台、计算机和系统承载平台，光栅投影机、第一工业摄像头、第二工业摄像头和精密旋转平台均固定在系统承载平台上，被测微小型工艺品放置于精密旋转平台之上，第一工业摄像头、第二工业摄像头分别固定在光栅投影机和精密旋转平台的连线的左右两侧，且精密旋转平台的位置高度低于第一工业摄像头、第二工业摄像头和光栅投影机的镜头的位置高度，所述光栅投影机通过并行接口与计算机连接，第一工业摄像头和第二工业摄像头分别通过USB接口与计算机相连，精密旋转平台通过交叉串口与计算机连...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志雄，黄剑航，
申请(专利权)人：莆田学院，
类型：实用新型
国别省市：