一种植物形态三维图像采集装置的制作方法

本实用新型涉及一种图像采集装置，具体涉及一种植物形态三维图像采集装置。

背景技术：

目前，植物形态构型的研究，必须利用三维扫描系统建立三维模型。理论上利用核磁共振、CT成像等方法可以获得原位的断层扫描图像，并可重建三维图像，但所需仪器设备及消耗材料昂贵，而现有的医学专用影像设备和有关重建方法又尚未达到植物形态参数测定的精度要求。

植物普遍具有异常丰富的细节，普通的三维扫描装置很难实现其高精度的立体信息获取。研制一种满足其需要的高精度、低成本的三维扫描装置，是十分紧迫而且必要的任务。

技术实现要素：

实用新型目的：针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的是提供一种植物形态三维图像采集装置，能大大减少遮挡和交错等问题，满足植物三维重构的高精度要求。

技术方案：为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种植物形态三维图像采集装置，包括植物固定调整机构、相机固定调整机构、背景板、下底板及上底板；所述的上底板安装在下底板上方，在上底板上设植物固定调整机构，在下底板上设相机固定调整机构和背景板，其中相机固定调整机构和背景板均位于下底板之间上底板之间。

所述的植物固定调整机构包括上摇柄、丝杆、下摇柄和载物凸台；所述上摇柄通过丝杆以及支架与载物凸台相连，实现任意调节载物凸台的上下位置；所述下摇柄与载物凸台相连实现控制载物凸台旋转使得植物转动。

所述相机固定调整机构包括相机安装板、相机座、摇柄、支架板、丝杆以及滑轨；相机通过相机安装板设在相机座上，滑轨设在支架板上，相机座设在丝杆上，并可沿着滑轨滑动；所述摇柄通过丝杆任意调节相机的前后位置。

所述的背景板通过滑动导轨安装在下底板上，背景板可在导轨中来回滑动以调节远近距离。

在所述的下底板上设滑槽，所述相机固定调整机构可沿着滑槽向左或向右方向在30°角度内任意调节。

所述背景板是大小为400mm×300mm的黑色铁板。

所述相机固定调整机构有3个，相邻两个之间夹角为120°。

所述背景板有3个，相邻两个之间夹角为120°。

在所述的下底板上预留有灯光安装孔，用于固定照明光源。

所述的上底板通过上支柱在下底板上方，所述的下底板通过下支柱6固定。

该植物形态三维图像采集装置在使用时，将需要采集图像的植物安装于植物固定调整机构上，使用上摇柄调节植物的上下移动距离，以获得最佳视觉位置；三个相机分别安装于相机固定调整机构上，两两夹角为120°；相机支架板一端固定于下底板，另一端与滑槽相连，相机固定调整机构可通过滑槽左右任意调节角度各至30°；相机座及相机安装板与丝杆相连，可通过摇柄调整相机座及相机安装板的前后位置，从而调节相机与植物的远近距离；三个背景板及其滑动导轨两两夹角为120°，背景板在导轨中来回滑动以调节远近距离，可避免拍照时背景屏的反射光进入相机而造成图像过曝，影响图像的质量。

该植物形态三维图像采集装置，当仅使用一个相机时，通过植物固定调整机构的下摇柄可调节植物的旋转角度，得到不同视角的植物图像，实现了植物多角度成像。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的植物形态三维图像采集装置，通过多目立体视觉得到不同视角的植物图像，大大减少植物枝叶遮挡和交错等引起的问题，更加细致、精确地描绘出植物的三维模型。能有效解决2D测量方法不能完全反映植物复杂的形态特征以及3D测量方法中遮挡和交错引起的重构精度不高等问题；操作简便；对扫描对象无损害作用，使用安全可靠；扫描范围广，既可以扫描尺寸较小的植物，也可以扫描尺寸比较大的植物。

附图说明

图1是植物形态三维图像采集装置机械结构图；

图2是植物形态三维图像采集装置植物固定调整机构具体结构图；

图3是植物形态三维图像采集装置相机固定调整机构具体结构图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，植物形态三维图像采集装置，包括植物固定调整机构1、上支柱2、黑色背景板3、滑动导轨4、灯光安装孔5、下支柱6、下底板7、上底板8、滑槽9以及相机固定调整机构10。在下底板7上设背景板3、滑动导轨4、灯光安装孔5（用于固定照明光源）、滑槽9以及相机固定调整机构10，上底板8通过上支柱2安装在下底板7上方，在下底板7上设植物固定调整机构1，下底板7通过下支柱6固定。

如图2所示，植物固定调整机构1包括上摇柄1-1、丝杆1-2、下摇柄1-3和载物凸台1-4；所述上摇柄1-1通过丝杆1-2以及支架与载物凸台1-4相连，实现任意调节载物凸台1-4的上下位置；所述下摇柄1-3与载物凸台1-4相连实现控制载物凸台1-4旋转使得植物转动。

如图3所示，相机固定调整机构10包括相机安装板10-1、相机座10-2、摇柄10-3、支架板10-4、丝杆10-5以及滑轨10-7；相机10-6通过相机安装板10-1设在相机座10-2上，滑轨10-7设在支架板10-4上，相机座10-2设在丝杆10-5上，并可沿着滑轨10-7滑动；所述摇柄10-3通过丝杆10-5任意调节相机10-6的前后位置。

背景板3通过滑动导轨4安装在下底板7上，背景板3可在导轨4中来回滑动以调节远近距离。其中，背景板3是大小为400mm×300mm的黑色铁板，背景板3可以有1个或3个，当为3个时，相邻两个之间夹角为120°。

在下底板7上设滑槽9，相机固定调整机构10可沿着滑槽9向左或向右方向在30°角度内任意调节。相机固定调整机构10可以有1个或3个，当为3个时相邻两个之间夹角为120°。

在使用植物形态三维图像采集装置时，将需要采集图像的植物安装于植物固定调整机构1的载物凸台1-4上，使用上摇柄1-1调节植物上下移动距离，以获得最佳视觉位置；3个相机分别安装于相机固定调整机构10上，两两夹角为120°；相机支架板10-4一端固定于下底板7，另一端与滑槽9相连，相机固定调整机构10可通过滑槽9左右任意调节角度各至30°；相机座10-2及相机安装板10-1与丝杆10-5相连，可通过摇柄10-3调整相机座10-2及相机安装板10-1的前后位置，从而调节相机与植物的远近距离；3个背景板3及其滑动导轨4两两夹角为120°，背景板3在导轨4中来回滑动以调节远近距离，可避免拍照时背景屏的反射光进入相机而造成图像过曝，影响图像的质量。

该植物形态三维图像采集装置，当仅使用一个相机时，通过植物固定调整机构1的下摇柄1-3可调节植物的旋转角度，得到不同视角的植物图像，实现了植物多角度成像，以获得更好的三维模型。