一种三维重建图像采集消影装置及方法与流程

本发明属于三维重建图像采集技术领域，具体涉及一种三维重建图像采集消影装置及方法。

背景技术：

运动法三维重建是指通过在多幅未标定图像中检测匹配特征点集，使用数值方法恢复摄像机参数与三维信息，具体做法为照片采集，即拍摄序列图像，然后在计算机中处理及运算完成，包括图像处理，相机自动标定，特征提取和匹配，生成点云，网格合成，纹理贴图等。一般用摄像机拍摄或录制采集图像，由常用的特征提取和匹配算法来计算，采集过程中物体底部的阴影会引起特征点误匹配，使重建的物体边缘模糊；物体表面的局部反光会使有用特征点难以检测，产生有用信息少匹配甚至匹配不上的情况，以及导致纹理贴图过程中的错误纹理映射。阴影和反光问题在很大程度上限制了运动法三维重建精度的提高，尤其带有重叠结构的物体三维重建影响较大。

技术实现要素：

为解决现有技术中三维重建的图像采集过程中由于反光和阴影导致的重建精度低的问题，本发明提供一种三维重建图像采集消影装置及方法。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三维重建图像采集消影装置，包括底部平台和支柱，所述支柱一端固定连接在底部平台上，另一端连接有摄影装置，所述摄影装置上连接有柔光布和柔光卷帘；所述底部平台上固定安装有底盘，所述底盘外壁上设有刻度线，所述底盘上安装有可旋转的转盘，所述转盘上固定连接有灯台底板；所述灯台底板上周固定连接有壁板，所述壁板顶部固定连接有柔光板拍摄台，所述柔光板拍摄台、壁板与灯台底板形成一封闭结构；所述壁板内壁上固定连接有led软灯条，所述灯台底板上放置有盘形led灯板。

进一步的，所述摄影装置包括摄影灯和灯罩，所述摄影灯穿过灯罩顶部与灯罩相连接，摄影灯包括相连接的灯体和灯泡，其中灯体位于灯罩外部，灯泡被罩在灯罩内部。

进一步的，所述灯台底板上表面开设有放置槽，下表面设有凸台；所述转盘上开设有与凸台相配合的凹槽；所述凸台与凹槽相互卡接。

进一步的，所述放置槽内设有锂电池和充电线，所述灯台底板侧壁上设有充电口和led控制开关，所述锂电池一端与充电线一端连接，充电线另一端和充电口相连接；所述锂电池另一端与led控制开关一端连接，所述led控制开关另一端通过电线与盘形led灯板连接，所述盘形led灯板通过导线与led软灯条连接。

进一步的，柔光布顶端连接于灯罩底部外周，且柔光布的两个竖直侧边之间留有等宽的间隔；柔光卷帘顶端连接于灯罩底部外周，所述柔光卷帘的宽度与柔光布的两个竖直侧边之间的间隔一致，且柔光卷帘位于柔光布的两个竖直侧边之间的间隔处。

进一步的，支柱包括相连接的弧形连杆和竖直支杆，所述竖直支杆的一端固定于底部平台上，所述弧形连杆一端与摄影灯的灯体相连接；所述支柱高度可调。

进一步的，盘形led灯板覆盖住灯台底板的放置槽，且所述盘形led灯板的直径小于灯台底板的直径。

进一步的，所述灯罩的中心点与转盘的中心点处于同一直线。

一种三维重建图像采集消影方法，包括如下步骤：将待重建物体置于柔光板拍摄台之上，根据待重建物体高度调节支柱高度，将摄影灯连接电源，锂电池充满电，打开摄影灯电源和led控制开关，此时摄影灯、led软灯条、盘形led灯板全部亮起，根据灯罩的高度和摄影灯的光线调节柔光卷帘的卷起高度，相机对准柔光卷帘下的开口进行拍摄，根据角度需要旋转转盘，从底盘侧周设置的刻度线读取转盘旋转的角度。

进一步的，所述柔光卷帘背光放置，所述转盘的旋转通过转盘遥控器控制，每次的旋转角度小于15°。

本发明的有益效果是：在三维重建图像采集的过程中，均匀整个拍摄环境的照度，减少甚至消除由于待重建物体表面反光和底部阴影对重建图像采集过程的影响，提高了三维重建的精度；本发明支柱高度可调，且转盘旋转角度可调，更加方便了整个采集过程的操作，且本发明结构简单，操作简便，可充电，能够反复使用。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明部分结构连接示意图。

图中附图标记如下：1、底部平台，2、支柱，3、柔光布，4、柔光卷帘，5、底盘，6、转盘，7、灯台底板，8、壁板，9、led软灯条，10、盘形led灯板，11、摄影灯，12、灯罩，13、充电口，14、led控制开关，61、凹槽，71、凸台。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

本实施例提供一种三维重建图像采集消影装置，包括底部平台1和支柱2，所述支柱2一端固定连接在底部平台1上，另一端连接有摄影装置，所述摄影装置上连接有柔光布3和柔光卷帘4；所述底部平台1上固定安装有底盘5，所述底盘5外壁上设有刻度线，所述底盘5上安装有可旋转的转盘6，所述转盘6上固定连接有灯台底板7；所述灯台底板7上周固定连接有壁板8，所述壁板8顶部固定连接有柔光板拍摄台，所述柔光板拍摄台、壁板8与灯台底板7形成一封闭结构；所述壁板8内壁上固定连接有led软灯条9，所述灯台底板7上放置有盘形led灯板10。

所述摄影装置包括摄影灯11和灯罩12，所述摄影灯11穿过灯罩12顶部与灯罩12相连接，摄影灯11包括相连接的灯体和灯泡，其中灯体位于灯罩12外部，灯泡被罩在灯罩12内部。

所述灯台底板7上表面开设有放置槽，下表面设有凸台71；所述转盘6上开设有与凸台71相配合的凹槽61；所述凸台71与凹槽61相互卡接。

所述放置槽内设有锂电池和充电线，所述灯台底板7侧壁上设有充电口13和led控制开关14，所述锂电池一端与充电线一端连接，充电线另一端和充电口13相连接；所述锂电池另一端与led控制开关14一端连接，所述led控制开关14另一端通过电线与盘形led灯板10连接，所述盘形led灯板10通过导线与led软灯条9连接。

所述柔光布3顶端连接于灯罩12底部外周，且柔光布3的两个竖直侧边之间留有等宽的间隔；柔光卷帘4顶端连接于灯罩12底部外周，所述柔光卷帘4的宽度与柔光布3的两个竖直侧边之间的间隔一致，且柔光卷帘4位于柔光布3的两个竖直侧边之间的间隔处。

所述支柱2包括相连接的弧形连杆和竖直支杆，所述竖直支杆的一端固定于底部平台1上，所述弧形连杆一端与摄影灯11的灯体相连接；所述支柱2高度可调。

所述盘形led灯板10覆盖住灯台底板7的放置槽，且所述盘形led灯板10的直径小于灯台底板7的直径。

所述灯罩12的中心点与转盘6的中心点处于同一直线。

优选的，led软灯条9和盘形led灯板10亮度可调。

实施例2

本实施例提供一种三维重建图像采集消影方法，包括如下步骤：将待重建物体置于柔光板拍摄台之上，根据待重建物体高度调节支柱2高度，将摄影灯11连接电源，锂电池充满电，打开摄影灯11电源和led控制开关14，此时摄影灯11、led软灯条9、盘形led灯板10全部亮起，灯光透过柔光板拍摄台照射于待重建物体，根据灯罩12的高度和摄影灯11的光线调节柔光卷帘4的卷起高度，相机对准柔光卷帘4下的开口进行拍摄，根据角度需要旋转转盘6，从底盘5侧周设置的刻度线读取转盘6旋转的角度。

所述柔光卷帘4背光放置；所述转盘6的旋转通过转盘遥控器控制，每次的旋转角度小于15°。

在三维重建图像采集过程中，横向上需要每两张照片重叠度大于60％，所以每次拍摄的转角应小于15度，转满一周。优选的，设置相机分别在仰视能拍摄到物体一半以上的角度、平视、俯视30度和俯视60度的位置拍摄物体转一周，可根据物体复杂程度和图像数量需求增加相机俯仰、远近视角。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。