专利名称：基于图像的三维自动重建装置的制作方法
专利说明
一技术领域本实用新型涉及一种检测技术，尤其是一种基于图像的三维自动重建装置。
二
背景技术：
重要物体形状、大小监测是管理和生产部门极为关心的问题，特别是各类鞋印、脚印的大小，形状情况更是公安刑侦部门需要掌握的一手资料。常规的检测方式为静态制模、人工测量；特点为精度有限，大量石模堆积，并且代价高，无法通过计算机辅助处理。近期的监测方式为利用激光三维重建设备将石模的三维信息输入到计算机，这可以部分解决上述问题，但其代价昂贵，且只能适合重点的公安刑侦队。
三
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种自动、可动态、实时、连续对被检测物体进行监测、检测，并自动重建三维立体信息的基于图像的三维自动重建装置。
实现本实用新型目的的技术解决方案为一种基于图像的三维自动重建装置，其特征在于包括探测装置和与该探测装置连接的处理装置，所述的探测装置由盒体、摄像装置、光源、标尺框组成，所述的处理装置为具有图像采集卡的计算机；该计算机分别与摄像装置相连，并将该摄像装置分别设置在标尺框上方的用三维重建算法计算的焦点处，该光源设置在标尺框上方。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点为1、适合各种公安脚印、鞋印形状、大小等检测环境，其检测精度高，可达毫米级监测；2、具有适应性强，可全天候适用横向、纵向等各个方向；3、可动态、实时、连续进行检测。
四
图1是本实用新型基于图像的三维自动重建装置探测装置和处理装置的构造示意图图2是本实用新型基于图像的三维自动重建装置探测装置的标尺框俯视图。
五具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
结合图1和图2，本实用新型的基于图像的三维自动重建装置，包括探测装置和与该探测装置连接的处理装置；所述的探测装置由盒子1、摄像装置2，3、光源4、标尺框5组成，所述的处理装置为具有图像采集卡的计算机6，该计算机6与摄像装置2，3相连，并将该两个摄像装置2，3设置在标尺框5上方的用三维重建算法计算的焦点处，该光源4设置在标尺框5上方的顶部。确定焦点的三维重建算法如下空间中点P(Xw，Yw，Zw)，其在左右摄像装置2，3呈像的图像坐标(xl，yl)和(xr，yr)。假设左右的摄像装置2，3完全相同且透镜的焦距都是f，左右的摄像装置2，3的间距是，可知如下实事xlf=Xw+d/2Zw]]>xrf=Xw-d/2Zw]]>ylf=yrf=YwZw]]>由前两式求得Zw=df1xl-xr]]>Xw=dxl+xr21xl-xr]]>Yw=dyl+yr21xl-xr]]>记D＝xl-xr，D称为点P的视差。这样就求得空间点P的坐标值(Xw，Yw，Zw)。
其中，标尺框5为平板状物，表面为同种底色，标尺框5边沿的刻度为涂有不同于底色的各种形状标记。标尺框5边沿的刻度标记为圆形、方形、星形、十字或米字形或它们组合的平面或孔类形状。标尺框5边沿涂有不同于底色刻度标记可以为不同颜色的发光装置。标尺框5还可具有用于摄像机标定的参考标记，标记可单向排列，或环状排列。标尺框5及其标定参考标记均可采用发光二极管构成；参数标定时，接通所有电源使靶心和标定参考标记工作(发亮)；正常监测时，接通电源工作。
实际应用时，以检测脚印为例，将探测装置置于待采集的脚印上，打开电源使摄像装置2，3采集左右图像。具有图像采集卡的计算机6将摄像装置2，3采集到的左右图像进行存储。由于用摄像装置2，3采集包含脚印和标尺框5的图像，计算机6依据三维重建算法对采集到的图像进行计算，并重建出被测鞋印的三维立体信息，其过程如下参数初始化，在设备安装就位后，首先采集标尺框5标定参考标记，确定标定参数；系统每次开启，采集被测物体图像，检测标尺框5标定作为检测参考；根据上述三维重建算法重建被测物体立体信息。
权利要求1.一种基于图像的三维自动重建装置，其特征在于包括探测装置和与该探测装置连接的处理装置，所述的探测装置由盒体[1]、摄像装置[2]，[3]、光源[4]、标尺框[5]组成，所述的处理装置为具有图像采集卡的计算机[6]；该计算机[6]与摄像装置[2]，[3]相连，并将该摄像装置[2]，[3]设置在标尺框[5]上方的用三维重建算法计算的焦点处，该光源[4]设置在标尺框[5]上方。
2.根据权利要求1所述的基于图像的三维自动重建装置，其特征在于光源[4]设置在标尺框[5]上方的顶部。
3.根据权利要求1所述的基于图像的三维自动重建装置，其特征在于标尺框[5]为平板状物，表面为同种底色，标尺框[5]边沿的刻度为涂有不同于底色的各种形状标记。
4.根据权利要求2所述的基于图像的三维自动重建装置，其特征在于标尺框[5]边沿的刻度标记为圆形、方形、星形、十字或米字形或它们组合的平面或孔类形状。
5.根据权利要求2所述的基于图像的三维自动重建装置，其特征在于标尺框[5]边沿涂有不同于底色的刻度标记可以为不同颜色的发光装置。
专利摘要本实用新型涉及一种基于图像的三维自动重建装置。它包括探测装置和与该探测装置连接的处理装置，所述的探测装置由盒体、摄像装置、光源、标尺框组成，所述的处理装置为具有图像采集卡的计算机；该计算机分别与摄像装置相连，并将该摄像装置分别设置在标尺框上方的用三维重建算法计算的焦点处，该光源设置在标尺框上方。本实用新型适合各种公安脚印、鞋印形状、大小等检测环境，其检测精度高，可达毫米级监测；具有适应性强，可全天候适用横向、纵向等各个方向；可动态、实时、连续进行检测。
文档编号G06T1/00GK2864818SQ20052013998
公开日2007年1月31日 申请日期2005年12月20日 优先权日2005年12月20日
发明者唐振民, 赵春霞 申请人:南京理工大学