一种基于单视角多图像的三维重建装置

本技术涉及三维图像重建装置，尤其是涉及一种基于单视角多图像的三维重建装置。

背景技术：

1、随着人工智能技术的发展，机器视觉技术的应用越来越广，机器视觉技术的优势在于提高生产的自动化程度和生产效率，特别是在对人类有危害的极端恶劣的环境下，机器视觉能够代替人类完成拍摄任务。当人长时间的工作时，人类视觉容易出错，并且效率低下，机器视觉代替人类，不会出现视觉疲劳，准确性下降的问题，因此机器视觉是提高视觉精度和自动化生产效率的最有利技术。

2、二维图像是三维物体在某个视角下的投影，只能展现物体在某一个特定角度下的投影，所以二维图像展现出的细节是相当少的。为了能重新获得这些细节，三维重建则显得尤为重要。采用三维重建，有利于得到更精确的结果。

3、近年来，随着科技的进步与发展，越来越多的三维重建的方法与装置被提出与设计。目前市面上虽有一些成本较低、稳定性高的三维数据采集设备，比如采用tof时间飞行法的微软的kinect，但是该设备获取的三维数据精度不高，且极受拍摄范围的影响，不能获取距离过近的物体的三维数据。此外还有诸如采用双目格雷码方法的设备，这类设备价格随着处理精度一路飙升，且图像处理方法甚是复杂。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是提供一种使用方便、结构简单的基于单视角多图像的三维重建装置。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于单视角多图像的三维重建装置，包括箱体，在箱体内从下往上设有直流电动推杆、载物台和十字架；所述直流电动推杆沿箱体的纵向设于箱体的底部，包括直流电机和推杆，推杆的首端位于箱体的前方，第一相机通过相机支架与推杆的首端相连接，第一相机与相机支架为可拆卸连接，相机支架与推杆的首端为固定连接；

3、所述载物台包括从下往上依次固定连接的载物台框架、十字电动滑台和步进电机转台；载物台框架的顶部横跨设于直流电动推杆的上方；

4、第二相机通过十字架设于步进电机转台的上方，第二相机与十字架为可拆卸连接；第一相机和第二相机的镜头均面朝步进电机转台。

5、作为本实用新型的一种基于单视角多图像的三维重建装置的改进：

6、所述箱体的底部为底板，箱体的左右两侧和后侧为侧板，箱体的前面和顶面均开口不封闭，在箱体的前面和顶面的交界处设有标定台，标定台的两端与箱体两侧的侧板固定连接。

7、作为本实用新型的一种基于单视角多图像的三维重建装置的进一步改进：

8、所述相机支架包括第二滑动块、连杆和第一滑动块，连杆竖立设置，下端与第二滑动块固定连接，上部穿过第一滑动块且与第一滑动块为滑动连接，第一相机与第一滑动块为可拆卸连接；

9、所述推杆的首端与第二滑动块固定连接。

10、作为本实用新型的一种基于单视角多图像的三维重建装置的进一步改进：

11、所述载物台框架为框架形支架，载物台框架四角的棱柱与底板固定连接。

12、作为本实用新型的一种基于单视角多图像的三维重建装置的进一步改进：

13、所述步进电机转台包括步进电机和转台，转台水平设置，步进电机的电机轴通过传动副与转台传动连接，步进电机的壳体与十字电动滑台的滑块固定连接。

14、作为本实用新型的一种基于单视角多图像的三维重建装置的进一步改进：

15、所述底板的四角分别设有一个伸缩杆，伸缩杆的底端均与底板固定连接，顶端分别与十字架的四端固定连接。

16、作为本实用新型的一种基于单视角多图像的三维重建装置的进一步改进：

17、所述直流电动推杆沿纵向设于底板中部的轴线上，且，直流电机的壳体与底板固定连接。

18、作为本实用新型的一种基于单视角多图像的三维重建装置的进一步改进：

19、所述第一相机和第二相机均为rgb相机或者深度相机，镜头均面对所述转台。

20、作为本实用新型的一种基于单视角多图像的三维重建装置的进一步改进：

21、所述侧板上开有一个圆孔；所述标定台为5个台阶，每个台阶的宽和高均为1cm；

22、所述箱体内设有面光源，面光源与箱体后侧的侧板固定连接，且光线方向正对载物台。

23、本实用新型的有益效果主要体现在：

24、1.本实用新型采用了单相机实现了对物体侧向的多视角图像采集，减少相机的使用，有效地降低了三维重建的成本；

25、2.本实用新型的十字电动滑台可将物体一直保持在第二相机采集视角的中间，方便后期图像处理；

26、3.本实用新型的第一相机与待重建物体之间的距离可以调整，有效地利用了相机的性能，相对于固定相机的方法，增大了有效像素，提高了重建精度且实现近距离采集；

27、4.本实用新型的整体设计精简，当直流电动推杆和伸缩杆完全收缩时，呈盒装，第一相机和第二相机均位于箱体内，方便携带。

技术特征：

1.一种基于单视角多图像的三维重建装置，其特征在于:包括箱体，在箱体内从下往上设有直流电动推杆(4)、载物台和十字架(7)；所述直流电动推杆(4)沿箱体的纵向设于箱体的底部，包括直流电机(16)和推杆(17)，推杆(17)的首端位于箱体的前方，第一相机(a1)通过相机支架与推杆(17)的首端相连接，第一相机(a1)与相机支架为可拆卸连接，相机支架与推杆(17)的首端为固定连接；

2.根据权利要求1所述的一种基于单视角多图像的三维重建装置，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种基于单视角多图像的三维重建装置，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的一种基于单视角多图像的三维重建装置，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的一种基于单视角多图像的三维重建装置，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的一种基于单视角多图像的三维重建装置，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的一种基于单视角多图像的三维重建装置，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的一种基于单视角多图像的三维重建装置，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的一种基于单视角多图像的三维重建装置，其特征在于：

技术总结
本技术公开了一种基于单视角多图像的三维重建装置，在箱体内从下往上设有直流电动推杆、载物台和十字架；直流电动推杆沿箱体的纵向设于箱体的底部，推杆的首端位于箱体的前方，第一相机通过相机支架与推杆的首端相连接；载物台包括从下往上依次固定连接的载物台框架、十字电动滑台和步进电机转台；载物台框架的顶部横跨设于直流电动推杆的上方；第二相机通过十字架设于步进电机转台的上方，第一相机和第二相机的镜头均面朝步进电机转台。本技术采用了单相机实现了对物体侧向的多视角图像采集，减少相机的使用，有效地降低了三维重建的成本，相机与待重建物体之间的距离可以调整，有效地利用了相机的性能。

技术研发人员：李俊峰,盛育豪,李镇宇,洪仁彦
受保护的技术使用者：浙江理工大学
技术研发日：20220718
技术公布日：2024/1/12