壁画图像采集装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种图像采集装置，特别是涉及一种主要用于壁画的图像采集装置，属于机械加工领域。
【背景技术】
[0002]壁画数字化的技术原理是利用高精度数字相机分幅拍摄大幅面壁画，然后利用计算机技术拼接还原，从而达到大幅面壁画高精度数字化的目的。数字化后的高精度壁画既可根据需要用于各种方式的展示、印刷，也可作为壁画保护研究的重要依据。壁画数字化的前期基础是对壁画图像的采集，图像采集质量及采集时的相关图像数据是后期图像分析、处理、还原有效性的重要保证。一直以来，提高拍摄图像画质一直是增加后期图像处理有效性的主要方法。但是提高拍摄图像画质势必要求提高拍摄时的物理条件，尤其是增加光强，会对壁画表面颜料的化学变化产生不利影响，不利于壁画保护。
[0003]专利号为ZL2014206503372、授权公告号为CN204104062的中国实用新型专利公开一种壁画图像采集装置。该装置对高、宽达数米的壁画进行高清图像采集和存储，通过可伸缩导轨、支撑杆、底座支架，可拍摄不同宽度、高度和非水平绘制的壁画，相机的角度也可进行自动调节。该装置主要通过利用高清相机采集超高清彩色图像，图像质量由文物保护的需要决定。该装置的依然是通过提高相机性能以及控制照明系统光强度，来提高图像质量，既提高了装置成本，也不利历史壁画的保护。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种主要用于壁画图像采集的装置，该装置能够在壁画原位地点采集图像，并增加图像采集时的能够用于提高图像色彩还原真实性的辅助数据。
[0005]为实现上述目的，本发明的技术方案如下:
[0006]—种壁画图像采集装置，包括相机、支架、上位机，所述相机与上位机的存储单元联接通讯；其特征在于:相机镜头正对所述支架的取景框；所述取景框与壁画平面间有间距，取景框与标准色板动联接。
[0007]上述壁画图像采集装置利用相机拍照并传输给上位机的存储单元存储。在相机与壁画平面间安装支架，相机镜头正对支架的取景框，取景框与壁画平面间保持一定间距。取景框与标准色板动联接。当标准色板位于镜头与取景框之间时，相机拍摄标准色板；当标准色板移开后，相机透过取景框直接拍摄壁画画面。装置工作时，在每一次拍摄壁画画面之前，首先拍摄标准色板图像，再拍摄壁画画面，标准色板图像与壁画图像对应编号存储，再在后期对应进行色彩分析与还原，这样可以避免同一幅壁画不同区域由于光照等条件差异造成的图像色彩还原标准无法统一而可能导致细节部分色彩失真的情况。
[0008]进一步地，在取景框周边和/或镜头周边有发光二极管，用以进行拍照时冷光源补光。
[0009]进一步的优化是，标准色板采用开合式结构；上位机中增加控制单元，控制单元分别与相机快门、标准色板电联接，分别控制相机快门的开闭与标准色板的自动开合，由此增加操作快捷程度。
[0010]本实用新型提供取景框与标准色板间动联接的两种实现方式。
[0011]方案一是:采用标准色板与取景框是移动副连接。具体是，取景框是矩形；标准色板是卷轴式结构，包括定位轴、移动轴、标准色卡，标准色卡两端分别与定位轴、移动轴固定联接，定位轴与取景框一侧边转动联接，移动轴与取景框侧边是滚动联接和/或滑动联接。在该设计中，定位轴始终固定在取景框一侧边并发生转动，移动轴沿取景框侧边移动，由此带动标准色卡的展开与收卷。
[0012]方案二是:标准色板是光圈状结构，不同光圈叶片表面涂覆不同标准色。在该设计中，标准色板可呈星轮状开合。当所有光圈叶片向中心合拢时，不同光圈叶片上的标准色共同组成完整标准色板，当光圈叶片向取景框周边转动并紧贴在取景框边框中时，标准色板消失。
[0013]为增加图像后期分析还原时的计算参数，本产品的进一步优化是，支架还包括传感器，传感器包括温度传感器和/或湿度传感器和/或气体传感器，传感器与上位机联接通讯。在该优化中，上位机可以记录相机拍摄图像时的环境参数，尤其是温度、湿度与气体三个影响颜料颜色发生变化的主要指标，在后期图像处理时利用。
[0014]年代久远的壁画由于受气候、墙体成分的影响，可能出现壁画表面的温度与湿度与周围环境不一致，因此为增加色彩还原真实程度，进一步的优化是温度传感器和/或湿度传感器的传感单元与壁画平面接触，用以直接采集壁画表面颜料的温度与湿度数据。温度传感器和/或湿度传感器可以具体采用光纤光栅传感器，保证传感器体积小、精度高、对壁画表面影响小。
[0015]壁画图像采集装置进一步的优化是:壁画图像采集装置还包括定位架，定位架安装在壁画平面前，支架与定位架是移动副连接，传感器还包括距离测量传感器。在该优化设计中，定位架安装在壁画平面前，支架与定位架是移动副连接，可以沿定位架的支撑件移动，方便拍摄壁画不同部位的图像。在支架中增加距离测量传感器，用以快速测量支架移动位移以及停留位置，距离数据传输至上位机，上位机可以记录图像拍摄坐标，并及时计算支架下一次移动的距离与停留的坐标。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:(1)本装置在壁画原位进行图像拍摄时可以拍摄标准色图像，同期记录存储，增加后期图像数据分析与色彩还原的数据有效性；同时由于同时记录了标准色数据，可以适当降低壁画图像拍摄时物理条件要求，例如提高光强，对壁画保护有利；(2)本装置可进行图像拍摄时冷光源补光，增加成像质量；(3)提供了两种标准色卡与取景框的两种运动副设计，简洁实用；(4)增加传感器可以进一步为后期图像分析及色彩还原提供基本参数；(5)增加定位架后可提高分幅拍摄的便捷性，完全实现壁画，尤其是大型壁画的原位地点拍摄。
【附图说明】
[0017]图1是壁画图像采集装置结构示意图。
[0018]图2是壁画图像采集装置侧向结构示意图。
[0019]图3、图4是安装有发光二极管的取景框结构示意图。
[0020]图5是安装有发光二极管的镜头正向结构示意图。
[0021]图6是标准色板与取景框移动副连接示意图。
[0022]图7是光圈状标准色板结构示意图。
[0023]图8是支架、传感器、壁画位置关系示意图。
[0024]图9是悬挂式定位架与支架结构关系示