一种用于文物影像信息采集的相机阵列装置

本技术涉及文物轮廓高质量成像，尤其涉及一种用于文物影像信息采集的相机阵列装置。

背景技术：

1、大量文物外观高质量图像的多视角采集对完成具有独特纹理的文物三维模型重建极其重要。在采集文物轮廓的高质量图像时，传统的数据采集方法是由一个人使用数码相机对文物整体进行多视角、拟球形的倾斜摄影工作。在这个过程中，为获取精细三维模型需要摄影人员对文物轮廓采集大量二维图像。但由于文物轮廓信息采集一般需要在室内进行，而室内光线强度往往无法达到图像采集所需，往往需要一到两个人在摄影过程中进行补光操作。上述操作方法严重降低了在对文物进行批量化三维模型重建工作时的工作效率。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于文物影像信息采集的相机阵列装置，提高文物三维模型重建的工作效率。

2、本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于文物影像信息采集的相机阵列装置，包括：摄像机构、测距机构、第一位移机构、第二位移机构、工作平板和控制机构，所述摄像机构和所述测距机构安装在所述工作平板顶面，所述摄像机构和所述测距机构在所述工作平板顶面上的安装位置位于同一水平直线上，所述第一位移机构和所述第二位移机构安装在所述工作平板底面，所述第一位移机构设置在所述摄像机构正下方，所述测距机构和所述第一位移机构与所述控制机构连接。

3、本实用新型的有益效果是：有利于根据文物和相机之间的距离调整相机拍摄文物的角度，实现多角度全方位快速拍摄文物，提高了文物图像信息采集的效率，同时还有利于通过摄像机构来实现拍摄过程中的补光操作，在提高文物批量化三维模型重建工作效率的同时提高拍摄照片的质量，降低人力物力的投入。

4、在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

5、进一步，所述摄像机构包括：摄像立柱、多个摄像部件、两个照明固定部件和照明部件，所述摄像立柱为垂直安装在所述工作平板顶面上的杆状结构，两个所述照明固定部件一一对应且上下滑动安装在所述摄像立柱上方和下方，两个所述照明固定部件均与所述照明部件连接，多个所述摄像部件均与所述摄像立柱上下滑动连接，且安装在两个所述照明固定部件之间。

6、采用上述进一步方案的有益效果是：摄像部件与摄像立柱上下滑动连接有利于调整相机拍摄文物的不同高度，从而实现文物多视角轮廓影像信息采集；照明固定部件配合照明部件有利于为拍摄过程进行补光，进一步提高文物相片的拍摄质量，照明固定部件与摄像立柱上下滑动连接有利于根据不同文物的轮廓调整需要补光的位置。

7、进一步，所述摄像部件包括：摄像滑动片、相机、第一相机锁紧螺栓、第二相机锁紧螺栓和相机安装座，所述摄像滑动片为与所述摄像立柱上下滑动连接的板状结构，所述相机安装座固定安装在所述摄像滑动片上，所述相机与所述相机安装座铰接，所述第一相机锁紧螺栓安装在所述相机与所述相机安装座的铰接处，所述第二相机锁紧螺栓与所述摄像滑动片螺纹连接。

8、采用上述进一步方案的有益效果是：第一相机锁紧螺栓有利于调整相机在相机安装座上的安装角度，从而实现相机对文物的多角度影像信息采集，同时通过第二相机锁紧螺栓和摄像滑动片的螺纹连接，有利于调整摄像滑动片在摄像立柱上的固定位置，从而实现相机对文物不同高度的影像信息采集。

9、进一步，所述照明固定部件包括照明滑动片和照明锁紧螺栓，所述照明滑动片为与所述摄像立柱上下滑动连接的板状结构，所述照明锁紧螺栓与所述照明滑动片螺纹连接。

10、采用上述进一步方案的有益效果是：照明锁紧螺栓与照明滑动片螺纹连接有利于调整照明滑动片在摄像立柱上的固定位置，从而实现照明部件对文物的不同部位或者不同文物需要补光的部位进行补光操作，提高文物拍摄影像的质量。

11、进一步，所述照明部件包括：两个连接杆、两个led灯条、电源和电源开关，两个所述连接杆为一一对应水平安装在两个所述照明滑动片上的杆状结构，两个所述led灯条一一对应安装在所述连接杆的左右两端，所述led灯条的上下端一一对应连接两个所述连接杆，所述电源和所述电源开关设置在所述摄像立柱顶端，所述电源开关两端通过导线一一对应连接所述电源和所述led灯条。

12、采用上述进一步方案的有益效果是：两个led灯条一一对应安装在连接杆左右两端有利于对文物所需要拍摄面进行全面的照明，电源和电源开关则有利于根据拍摄环境决定是否进行补光操作。

13、进一步，所述测距机构包括测距立柱、测距滑动片、激光测距仪和测距锁紧螺栓，所述测距立柱为垂直安装在所述工作平板顶面上的杆状结构，所述测距滑动片为上下滑动安装在所述测距立柱上的板状结构，所述激光测距仪安装在所述测距滑动片上，所述测距锁紧螺栓与所述测距滑动片螺纹连接。

14、采用上述进一步方案的有益效果是：激光测距仪有利于测量摄像机构与文物之间的距离，通过距离来调整第一位移部件的位移，从而配合摄像机构实现对文物多角度、全方位的影像信息采集；测距滑动片和测距锁紧螺栓则有利于调整激光测距仪在测距立柱上的固定高度，从而实现对不同尺寸的文物进行测距。

15、进一步，所述第一位移机构包括：第一位移轮部件、位移电机、皮带和旋转电机，所述旋转电机安装在所述工作平板底面，所述旋转电机连接所述第一位移轮部件，所述位移电机安装在所述第一位移轮部件上，所述位移电机通过所述皮带连接所述第一位移轮部件。

16、进一步，所述第一位移轮部件包括：位移轮保护壳、位移轮和转轴，所述位移轮保护壳为顶端与所述旋转电机输出轴连接的壳体结构，所述位移轮和所述转轴均设置在所述位移轮保护壳内，所述转轴贯穿所述位移轮中心，并与所述位移轮固定连接，所述转轴两端均与所述位移轮保护壳内壁连接，所述位移电机设置在所述位移轮保护壳内壁上，所述位移电机的输出轴通过所述皮带与所述转轴连接。

17、采用上述进一步方案的有益效果是：旋转电机有利于调整第一位移轮部件的转动角度，位移电机有利于在第一位移轮部件转动到合适角度后，控制转轴以及位移轮移动，从而使第一位移轮部件绕着文物为中心转动一周，对文物进行多角度、全方位影像信息采集。

18、进一步，所述第二位移机构包括两个第二位移轮部件和多个固定螺栓，所述第二位移轮部件顶端通过所述固定螺栓安装在所述工作平板底面。

19、采用上述进一步方案的有益效果是：第二位移轮部件安装在工作平板底面有利于配合第一位移轮部件带动整个装置绕着文物为中心转动，对文物进行多角度、全方位影像信息采集。

技术特征：

1.一种用于文物影像信息采集的相机阵列装置，其特征在于，包括：摄像机构(1)、测距机构(2)、第一位移机构(3)、第二位移机构(4)、工作平板(5)和控制机构，所述摄像机构(1)和所述测距机构(2)安装在所述工作平板(5)顶面，所述摄像机构(1)和所述测距机构(2)在所述工作平板(5)顶面上的安装位置位于同一水平直线上，所述第一位移机构(3)和所述第二位移机构(4)安装在所述工作平板(5)底面，所述第一位移机构(3)设置在所述摄像机构(1)正下方，所述测距机构(2)和所述第一位移机构(3)与所述控制机构连接。

2.根据权利要求1所述一种用于文物影像信息采集的相机阵列装置，其特征在于，所述摄像机构(1)包括：摄像立柱(11)、多个摄像部件(12)、两个照明固定部件(13)和照明部件(14)，所述摄像立柱(11)为垂直安装在所述工作平板(5)顶面上的杆状结构，两个所述照明固定部件(13)一一对应且上下滑动安装在所述摄像立柱(11)上方和下方，两个所述照明固定部件(13)均与所述照明部件(14)连接，多个所述摄像部件(12)均与所述摄像立柱(11)上下滑动连接，且安装在两个所述照明固定部件(13)之间。

3.根据权利要求2所述一种用于文物影像信息采集的相机阵列装置，其特征在于，所述摄像部件(12)包括：摄像滑动片(121)、相机(122)、第一相机锁紧螺栓(123)、第二相机锁紧螺栓(124)和相机安装座(125)，所述摄像滑动片(121)为与所述摄像立柱(11)上下滑动连接的板状结构，所述相机安装座(125)固定安装在所述摄像滑动片(121)上，所述相机(122)与所述相机安装座(125)铰接，所述第一相机锁紧螺栓(123)安装在所述相机(122)与所述相机安装座(125)的铰接处，所述第二相机锁紧螺栓(124)与所述摄像滑动片(121)螺纹连接。

4.根据权利要求2所述一种用于文物影像信息采集的相机阵列装置，其特征在于，所述照明固定部件(13)包括照明滑动片(131)和照明锁紧螺栓(132)，所述照明滑动片(131)为与所述摄像立柱(11)上下滑动连接的板状结构，所述照明锁紧螺栓(132)与所述照明滑动片(131)螺纹连接。

5.根据权利要求4所述一种用于文物影像信息采集的相机阵列装置，其特征在于，所述照明部件(14)包括：两个连接杆(141)、两个led灯条(142)、电源(143)和电源开关(144)，两个所述连接杆(141)为一一对应水平安装在两个所述照明滑动片(131)上的杆状结构，两个所述led灯条(142)一一对应安装在所述连接杆(141)的左右两端，所述led灯条(142)的上下端一一对应连接两个所述连接杆(141)，所述电源(143)和所述电源开关(144)设置在所述摄像立柱(11)顶端，所述电源开关(144)两端通过导线一一对应连接所述电源(143)和所述led灯条(142)。

6.根据权利要求1所述一种用于文物影像信息采集的相机阵列装置，其特征在于，所述测距机构(2)包括测距立柱(21)、测距滑动片(22)、激光测距仪(23)和测距锁紧螺栓(24)，所述测距立柱(21)为垂直安装在所述工作平板(5)顶面上的杆状结构，所述测距滑动片(22)为上下滑动安装在所述测距立柱(21)上的板状结构，所述激光测距仪(23)安装在所述测距滑动片(22)上，所述测距锁紧螺栓(24)与所述测距滑动片(22)螺纹连接。

7.根据权利要求1所述一种用于文物影像信息采集的相机阵列装置，其特征在于，所述第一位移机构(3)包括：第一位移轮部件(31)、位移电机(32)、皮带(33)和旋转电机(34)，所述旋转电机(34)安装在所述工作平板(5)底面，所述旋转电机(34)连接所述第一位移轮部件(31)，所述位移电机(32)安装在所述第一位移轮部件(31)上，所述位移电机(32)通过所述皮带(33)连接所述第一位移轮部件(31)。

8.根据权利要求7所述一种用于文物影像信息采集的相机阵列装置，其特征在于，所述第一位移轮部件(31)包括：位移轮保护壳(311)、位移轮(312)和转轴(313)，所述位移轮保护壳(311)为顶端与所述旋转电机(34)输出轴连接的壳体结构，所述位移轮(312)和所述转轴(313)均设置在所述位移轮保护壳(311)内，所述转轴(313)贯穿所述位移轮(312)中心，并与所述位移轮(312)固定连接，所述转轴(313)两端均与所述位移轮保护壳(311)内壁连接，所述位移电机(32)设置在所述位移轮保护壳(311)内壁上，所述位移电机(32)的输出轴通过所述皮带(33)与所述转轴(313)连接。

9.根据权利要求1所述一种用于文物影像信息采集的相机阵列装置，其特征在于，所述第二位移机构(4)包括两个第二位移轮部件(41)和多个固定螺栓(42)，所述第二位移轮部件(41)顶端通过所述固定螺栓(42)安装在所述工作平板(5)底面。

技术总结
本技术涉及一种用于文物影像信息采集的相机阵列装置，属于文物轮廓高质量成像技术领域。包括：摄像机构、测距机构、第一位移机构、第二位移机构、工作平板和控制机构，所述摄像机构和所述测距机构安装在所述工作平板顶面，所述摄像机构和所述测距机构在所述工作平板顶面上的安装位置位于同一水平直线上，所述第一位移机构和所述第二位移机构安装在所述工作平板底面，所述第一位移机构设置在所述摄像机构正下方，所述测距机构和所述第一位移机构与所述控制机构连接。本技术有利于多角度全方位快速拍摄文物，提高文物高质量图像信息采集效率。

技术研发人员：孙保燕,王子扬,赵永健,李炳豪,徐郡彬,黎志明,莫春华,张玉涛,薛伟
受保护的技术使用者：桂林电子科技大学
技术研发日：20230619
技术公布日：2024/1/15