一种基于多目视觉的三维重建拍摄装置

1.本实用新型涉及机器视觉技术领域，具体为一种基于多目视觉的三维重建拍摄装置。


背景技术：

2.随着人工智能技术的发展，机器视觉技术的应用越来越广，机器视觉技术的优势在于提高生产的自动化程度和生产效率，特别是在对人类有危害的极端恶劣的环境下，机器视觉能够代替人类完成拍摄任务。当人长时间的工作时，人类视觉容易出错，并且效率低下，机器视觉代替人类，不会出现视觉疲劳，准确性下降的问题，因此机器视觉是提高视觉精度和自动化生产效率的最有利技术。
3.三维重建是机器视觉的重要应用领域。三维重建中最关键的一个过程就是三维的数据采集,而拍摄采集数据的效率和精度就极大地影响着重建的进程和质量。
4.目前大部分三维重建辅助拍摄设备只能在固定方向上拍摄物体，如果需要调节相机完成多角度，多方位的拍摄，通常要人工调节支撑结构，自动化程度很低。如需针对同一物体从不同角度进行大量拍摄时就很繁琐,耗费大量人力和时间,从而影响工作进度。


技术实现要素：

5.本实用新型提出一种基于多目视觉的三维重建拍摄装置，目的在于方便快捷地对物体进行全方位立体拍摄,节省图像数据采集的时间,提高三维重建的工作效率。
6.为实现上述目的，本实用新型的具体内容如下：
7.一种基于多目视觉的三维重建拍摄装置，其特征在于：支撑架15上的平台升降装置和底座17上的多相机升降环绕拍摄装置；所述支撑架15与底座17通过支撑柱14相连；所述平台升降装置上包括：驱动电机22驱动蜗杆20转动，蜗杆20与蜗轮19啮合，连杆11于蜗轮19同步运动，连杆11之间用铰链12连接，连杆11与升降平台10之间用铰链12连接；所述多相机升降环绕拍摄装置上包括：伺服电机21驱动齿轮传动，齿轮23与带轮18同轴转动，带轮18间通过皮带16传动，带轮18与丝杠9同轴转动，丝杠9穿过套筒13与滑块7相连，各滑块7上设有导轨1，各导轨1与各滑块7相连形成闭环，滑块7与导轨1随丝杠9转动沿丝杠9与光杠8轴向移动，光杠8与丝杠9两端设有挡板6对滑块7位移进行限制，导轨1上设有相机滑台4，相机滑台4上设有电动滚轮5、舵机3与相机2。
8.优选地，所述平台升降装置，其特征在于：支撑架15上的驱动电机22驱动蜗杆20蜗轮19转动，各铰链12连杆11随蜗轮19转动而运动，升降平台10随铰链12连杆11运动而垂直升降；所述升降平台10用于放置需三维重建的物品，升降平台10升至高点，方便放置物品；放置物品后，升降平台10降至低点，多相机环绕升降拍摄装置完成对物体的全方位立体拍摄，方便于对物体的三维重建。
9.优选地，所述的多相机升降环绕拍摄装置，其特征在于：导轨1与滑块7可沿丝杠9与光杠8进行升降，相机滑台4可沿导轨滑动；所述支撑架15上设有伺服电机21通过齿轮23、
带轮18与丝杠9控制各滑块7与导轨1同步升降；所述相机滑台4上设有电动滚轮5用于驱动相机滑台4滑动，舵机3用于调整相机2水平拍摄角度，相机2用于图像数据采集。
10.本实用新型的有益效果在于：
11.1.本实用新型的伺服电机、电动滚轮分别控制滑块导轨垂直移动、相机滑台沿导轨滑动，能够实现多相机水平角度、竖直位置的调整，相比于机械式相机支撑结构，可实现自动化的控制，既能提高立体视觉拍摄的精度，又能提高拍摄效率，还可将立体视觉拍摄用于对人类有危害的环境；
12.2.本实用新型的多相机升降环绕拍摄装置，能够使多相机协同环绕拍摄，并自动调整拍摄高度与角度，能够实现拍摄物品多角度、全方位、无死角拍摄；
13.3.本实用新型的平台升降装置，用于调整物品高度，放便取放物品，其蜗杆蜗轮传动具有自锁性，能够使升降平台稳定升降；
附图说明
14.图1是一种基于多目视觉的三维重建拍摄装置的轴侧示意图
15.图2是一种基于多目视觉的三维重建拍摄装置的轴侧爆炸图；
16.图3是一种基于多目视觉的三维重建拍摄装置的主视结构示意图；
17.图4是一种基于多目视觉的三维重建拍摄装置的俯视结构示意图；
18.图5是一种基于多目视觉的三维重建拍摄装置的左视剖面示意图；
19.图6是平台升降装置的升降交替位置示意图；
20.图7是多相机升降环绕拍摄装置的滑块导轨升降交替位置示意图；
21.图8是多相机升降环绕拍摄装置的相机滑台滑动交替位置示意图；
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
23.以下结合附图进一步说明本实用新型的具体结构及实施方式。
24.如图1所示，一种基于多目视觉的三维重建拍摄装置，其特征在于：支撑架15上的平台升降装置和底座17上的多相机升降环绕拍摄装置；所述支撑架15与底座17通过支撑柱14相连；所述平台升降装置上包括：驱动电机22驱动蜗杆20转动，蜗杆20与蜗轮19啮合，连杆11于蜗轮19同步运动，连杆11之间用铰链12连接，连杆11与升降平台10之间用铰链12连接；所述多相机升降环绕拍摄装置上包括：伺服电机21驱动齿轮传动，齿轮23与带轮18同轴转动，带轮18间通过皮带16传动，带轮18与丝杠9同轴转动，丝杠9穿过套筒13与滑块7相连，各滑块7上设有导轨1，各导轨1与各滑块7相连形成闭环，滑块7与导轨1随丝杠9转动沿丝杠9与光杠8轴向移动，光杠8与丝杠9两端设有挡板6对滑块7位移进行限制，导轨1上设有相机滑台4，相机滑台4上设有电动滚轮5、舵机3与相机2。
25.如图6所示，所述平台升降装置，其特征在于：支撑架15上的驱动电机22驱动蜗杆20蜗轮19转动，各铰链12连杆11随蜗轮19转动而运动，升降平台10随铰链12连杆11运动而
垂直升降；所述升降平台10用于放置需三维重建的物品，升降平台10升至高点，方便放置物品；放置物品后，升降平台10降至低点，多相机环绕升降拍摄装置完成对物体的全方位立体拍摄，方便于对物体的三维重建。
26.如图7所示，所述多相机升降环绕拍摄装置其特征在于：导轨1与滑块7可沿丝杠9与光杠8进行升降，相机滑台4可沿导轨滑动；所述支撑架15上设有伺服电机21通过齿轮23、带轮18与丝杠9控制各滑块7与导轨1同步升降。
27.如图8所示，所述相机滑台4上设有电动滚轮5用于驱动相机滑台4滑动，舵机3用于调整相机2水平拍摄角度，相机2用于图像数据采集。
28.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.一种基于多目视觉的三维重建拍摄装置，其特征在于：支撑架(15)上的平台升降装置和底座(17)上的多相机升降环绕拍摄装置；所述支撑架(15)与底座(17)通过支撑柱(14)相连；所述平台升降装置包括：驱动电机(22)驱动蜗杆(20)转动，蜗杆(20)与蜗轮(19)啮合，连杆(11)于蜗轮(19)同步运动，连杆(11)之间用铰链(12)连接，连杆(11)与升降平台(10)之间用铰链(12)连接；所述多相机升降环绕拍摄装置包括：伺服电机(21)驱动齿轮传动，齿轮(23)与带轮(18)同轴转动，带轮(18)间通过皮带(16)传动，带轮(18)与丝杠(9)同轴转动，丝杠(9)穿过套筒(13)与滑块(7)相连，各滑块(7)上设有导轨(1)，各导轨(1)与各滑块(7)相连形成闭环，滑块(7)与导轨(1)随丝杠(9)转动沿丝杠(9)与光杠(8)轴向移动，光杠(8)与丝杠(9)两端设有挡板(6)对滑块(7)位移进行限制，导轨(1)上设有相机滑台(4)，相机滑台(4)上设有电动滚轮(5)、舵机(3)与相机(2)。2.根据权利要求1所述的一种基于多目视觉的三维重建拍摄装置，其特征在于：支撑架(15)上的驱动电机(22)驱动蜗杆(20)蜗轮(19)转动，各铰链(12)连杆(11)随蜗轮(19)转动而运动，升降平台(10)随铰链(12)连杆(11)运动而垂直升降；所述升降平台(10)用于放置需三维重建的物品，升降平台(10)升至高点，方便放置物品；放置物品后，升降平台(10)降至低点，多相机环绕升降拍摄装置完成对物体的全方位立体拍摄，方便于对物体的三维重建。3.根据权利要求1所述的一种基于多目视觉的三维重建拍摄装置，其特征在于：导轨(1)与滑块(7)可沿丝杠(9)与光杠(8)进行升降，相机滑台(4)可沿导轨滑动；所述支撑架(15)上设有伺服电机(21)通过齿轮(23)、带轮(18)与丝杠(9)控制各滑块(7)与导轨(1)同步升降；所述相机滑台(4)上设有电动滚轮(5)用于驱动相机滑台(4)滑动，舵机(3)用于调整相机(2)水平拍摄角度，相机(2)用于图像数据采集。

技术总结
本实用新型公开了一种基于多目视觉的三维重建拍摄装置，所述装置上设有平台升降装置和多相机升降环绕拍摄装置；所述平台升降装置上设有驱动电机驱动蜗杆蜗轮与铰链连杆机构，升降平台用于放置需三维重建的物品；所述多相机环绕升降拍摄装置上设有导轨与滑块可沿丝杠与光杠进行升降，相机滑台可沿导轨滑动；所述相机滑台上设有电动滚轮用于驱动相机滑台滑动，舵机用于调整相机水平拍摄角度，相机用于图像数据采集；所述装置能够方便快捷地对物体进行全方位立体拍摄,节省图像数据采集的时间，提高三维重建的工作效率。提高三维重建的工作效率。提高三维重建的工作效率。


技术研发人员：张洪鑫 舒容梓竣 马少尉
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2021.11.22
技术公布日：2022/5/25