一种立载真体影像互维系统的制作方法

本实用新型涉及物体成像领域，尤其涉及一种立载真体影像互维系统。

背景技术：

目前，随着激光扫描技术、高清拍照技术以及数据处理保存技术的发展，以数字化的方式采集以及保存物体已经变成现实。但是现有技术用于采集物体数据的镜头设备的位置需要根据被拍摄物体的位置来进行手动调整，为了到达最佳采集位置，需要反复多次调整，操作繁琐，工作效率低，且采集出的三维模型像素质量低，图像模糊；同时配合镜头的摄影灯的灯光亮暗无法及时作出调整，容易出现过度曝光。因此，现有技术的设备在面对被拍摄物体的多样性、脆弱性及其独特性时，其工作效率与精密程度还需做到更大的完善。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种立载真体影像互维系统，能够瞬时完成被拍摄物体的数据采集及合成逼真的三维模型，结构简单，工作效率高。

根据本实用新型的第一目的，提供以下技术方案：

一种立载真体影像互维系统，包括：可变径的上圆环和下圆环；安装在所述上圆环上用于驱动所述上圆环变径的多个第一传动装置；安装在所述下圆环上用于驱动所述下圆环变径的多个第二传动装置；连接在所述上圆环和下圆环之间并且沿着所述上圆环和下圆环的圆周分布的多根纵向拉杆；安装在每根所述纵向拉杆上的多个镜头组件；连接所述多个第一传动装置、多个第二传动装置以及多个镜头组件的控制系统，用于控制所述第一传动装置驱动所述上圆环变径、控制所述第二传动装置驱动所述下圆环变径以及控制各个所述镜头组件分别采集其对应维度的物体数据；与每个所述镜头组件连接的多核运算电脑，用于接收每个所述镜头组件所采集的物体数据后合成逼真的三维物体模型。

优选的，每个所述镜头组件包括：安装在所述纵向拉杆上的镜头；安装在所述纵向拉杆上并与所述镜头相邻设置的距离传感器；安装在所述纵向拉杆上并与所述镜头相邻设置的摄影灯。

优选的，所述上圆环包括：刚性弧形段；连接所述刚性弧形段的可伸缩的弹性弧形段；每个所述第一传动装置包括：安装在所述上圆环的刚性弧形段上的第一驱动装置；其一端连接所述第一驱动装置，其另一端连接所述上圆环的弹性弧形段的第一横向拉杆。

优选的，所述下圆环包括：刚性弧形段；连接所述刚性弧形段的可伸缩的弹性弧形段；每个所述第二传动装置包括：安装在所述下圆环的刚性弧形段上的第二驱动装置；其一端连接所述第二驱动装置，其另一端连接所述下圆环的弹性弧形段的第二横向拉杆。

优选的，所述控制系统包括：距离探测总控器，连接所有所述距离传感器，用于控制每个所述距离传感器探测并获取所述镜头与被拍摄物体之间的距离信息；驱动总控器，其输入端连接所述距离探测总控器，其输出端连接所有所述第一驱动装置和所有所述第二驱动装置，用于接收来自所述距离探测总控器的距离信息后控制所述第一驱动装置驱动所述上圆环变径以及控制所述第二驱动装置驱动所述下圆环变径；镜头总控器，其输入端连接所述距离探测总控器，其输出端连接所有所述镜头，用于接收来自所述距离探测总控器的距离信息后控制每个所述镜头调整至数据采集的最佳焦距并进行数据采集；摄影灯总控器，其输入端连接所述距离探测总控器，其输出端连接所有所述摄影灯，用于接收来自所述距离探测总控器的距离信息后控制每个所述摄影灯调整光度的亮暗。

优选的，所述距离传感器为红外探测仪。

优选的，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置为同步电机。

或者，优选的，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置为液压油缸。

优选的，所述上圆环和下圆环上设置导轨，所述纵向拉杆可沿所述导轨做圆周运动。

本实用新型的有益效果体现在以下方面：

1、本实用新型在圆柱形框架的横向拉杆和纵向拉杆上分别布置多个镜头，多个镜头连接控制系统，从而实现从上下左右前后各个维度对物体数据的瞬时采集；

2、本实用新型通过对每个镜头配置距离传感器和摄影灯，并且连接控制系统，确保成像清晰逼真的条件下完成物体的无死角数据采集；

3、本实用新型为非接触式采集物体数据，确保在采集过程中对物体无损害；

4、本实用新型的圆柱形框架连接驱动装置，可根据被拍摄物体的轮廓大小调整圆柱形框架的半径，从而使被拍摄物体处于最佳拍摄位置。

附图说明

图1是本实用新型一种立载真体影像互维系统的结构示意图；

图2是本实用新型一种立载真体影像互维系统的控制原理示意图。

附图标记说明：1-纵向拉杆；21-上圆环；22-下圆环；311-第一驱动装置；312-第一横向拉杆；321-第二驱动装置；322-第二横向拉杆；4-镜头；5-距离传感器；6-摄影灯。

具体实施方式

本实用新型提供一种立载真体影像互维系统，针对进入该系统的被拍摄物体，能够实现数据的瞬时采集，并且能够在显示设备上逼真的呈现物体本身。本实用新型应用领域广泛，可应用于文化遗产保护、影像制作、3D打印以及虚拟空间使用等。

立载：即是各个镜头对其所对应角度的被拍摄物体进行数据采集，通过镜头总控器把单个镜头采集的数据传输至多核运算电脑，瞬间形成三维模型。互维系统：即是在数据采集的时候，可以在前后左右上下各个角度对物体数据采集，并且确保高质量呈现物体的全貌。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实施例的立载真体影像互维系统，包括：可变径的上圆环21和下圆环22；安装在上圆环21上的多个第一传动装置，用于驱动上圆环21变径；安装在下圆环22上的多个第二传动装置，用于驱动下圆环22变径；连接在上圆环21和下圆环22之间并且沿着上圆环21和下圆环22的圆周分布的多根纵向拉杆1；安装在每根纵向拉杆1上的多个镜头组件；连接多个第一传动装置、多个第二传动装置以及多个镜头组件的控制系统(图中未示出)，用于控制第一传动装置驱动上圆环21变径、控制第二传动装置驱动下圆环22变径以及控制各个镜头组件分别采集其对应维度的物体数据；与每个镜头组件连接的多核运算电脑，用于接收每个镜头组件所采集的物体数据后合成逼真的三维物体模型。

具体的，上圆环21由刚性弧形段以及连接刚性弧形段的可伸缩的弹性弧形段构成。其中，每个第一传动装置包括：第一驱动装置311，安装在上圆环21的刚性弧形段上；第一横向拉杆312，其一端连接第一驱动装置311，其另一端连接上圆环21的弹性弧形段。当上圆环21要变径时，多个第一驱动装置311同步动作，驱动对应的第一横向拉杆312在水平方向来回移动，从而实现上圆环21的变径缩放。上圆环21上安装的第一传动装置的数量至少为三个。

在具体实施时，上圆环21可以由一段完整的刚性弧形段和一段弹性弧形段连接而成；优选的，上圆环21也可以由多段刚性弧形段和多段弹性弧形段交错连接而成，以便于在变径时更好的保持圆的形状。

其中，第一驱动装置311可以采用电机，电机和第一横向拉杆312之间连接齿轮齿条机构，通过齿轮齿条机构来实现将电机的转动输出转化为第一横向拉杆312的水平移动；当然也可以采用其余的可以将转动输出转化为平移运动的传动机构来替代齿轮齿条机构。此外，第一驱动装置311也可以采用液压油缸，液压油缸的活塞杆连接第一横向拉杆312，通过活塞杆的伸缩来实现第一横向拉杆312的平移运动。

同样的，下圆环22的结构同上圆环21，不在赘述。每个第二传动装置包括：第二驱动装置321，安装在下圆环22的刚性弧形段上；第二横向拉杆322，其一端连接第二驱动装置321，其另一端连接下圆环22的弹性弧形段。

下圆环22和第二传动装置的具体实施结构参照上圆环21和第一传动装置。

如图1所示，每个镜头组件包括：安装在纵向拉杆1上的镜头4；安装在纵向拉杆1上并与镜头4相邻设置的距离传感器5；安装在纵向拉杆1上并与镜头4相邻设置的摄影灯6。本实施例的镜头4采用高清电影镜头。纵向拉杆1至少采用四根。

如图2所示，控制系统包括：距离探测总控器；驱动总控器；镜头总控器；摄影灯总控器。

其中，距离探测总控器连接所有的距离传感器5，并连接驱动总控器、镜头总控器、摄影灯总控器。当被拍摄物体进入本系统的指定位置，即下圆环22和上圆环21的中心连线时，距离探测总控器控制每个距离传感器5去探测与其在同一个镜头组件内的镜头4与被拍摄物体之间的距离信息，每个距离传感器5将获取的距离信息传送回距离探测总控器经过处理后，分别发送给驱动总控器、镜头总控器、摄影灯总控器。

驱动总控器的输入端连接距离探测总控器，用于接收来自距离探测总控器发送的距离信息；驱动总控器的输出端连接位于上圆环21上的所有第一驱动装置311和位于下圆环22上的所有第二驱动装置321，用于控制所有第一驱动装置311和所有第二驱动装置321同步动作，实现上圆环21和下圆环22的直径同步变大变小，从而使得连接在上圆环21和下圆环22之间的多根纵向拉杆1保持竖直的做同步远离或靠近被拍摄物体的运动，从而使被拍摄物体位于本实用新型的最佳拍摄位置。

镜头总控器的输入端连接距离探测总控器，用于接收来自距离探测总控器发送的距离信息；镜头总控器的输出端连接所有镜头4，用于根据每个镜头组件的距离传感器5获取的距离信息来控制同一个镜头组件内的镜头4调整至数据采集的最佳焦距并进行数据采集。

摄影灯总控器的输入端连接距离探测总控器，用于接收来自距离探测总控器的距离信息；摄影灯总控器的输出端连接所有摄影灯6，用于根据每个镜头组件的距离传感器5获取的距离信息来控制同一个镜头组件内的摄影灯6调整光度的亮暗。

本实施例的工作原理为：将被拍摄物体置于上圆环21和下圆环22的圆心连线的任一位置处，安装在多根纵向拉杆1上的所有距离传感器5在距离探测总控器的控制下对所有镜头4的数据采集间距进行探测，接收到距离信息的所有第一驱动装置311和所有第二驱动装置321同步动作来驱动多根纵向拉杆1同步移动，从而使得所有镜头到达对被拍摄物体数据采集的最佳位置；接收到距离信息的摄影灯总控器对所有的摄影灯6发出对被拍摄物体局部角度光感做出增强减弱的指令，从而使所有摄影灯6调整光感到最佳状态，确保采集数据清晰度；接收到距离信息的镜头总控器对所有镜头发出指令，使所有镜头调整对被拍摄物体的最佳采集焦距，完成每一个镜头对其所对应维度的数据采集工作，传输至多核运算电脑后合成高清三维模型。

本实施例的距离传感器5为红外探测仪，也可以采用声光传感器。

进一步的，上圆环21和下圆环22上设置导轨，纵向拉杆1可沿导轨做圆周运动，从而可以更加灵活的调整每一个镜头的最佳采集位置。实施时，根据实际情况，也可以将若干镜头组件安装在第一横向拉杆312和第二横向拉杆322上，实现对被拍摄物体的各个角度的无死角数据采集。

尽管上述对本实用新型做了详细说明，但本实用新型不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本实用新型的原理进行修改，因此，凡按照本实用新型的原理进行的各种修改都应当理解为落入本实用新型的保护范围。