[发明专利]一种拍照采集三维信息的全息成像系统和成像方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维信息采集技术领域，尤其涉及一种拍照采集三维信息的全息成像系统和成像方法。

背景技术

随着全息技术的发展，目前急需一种成像设备来采集目标物的三维信息。无论是模具的测量，施工建筑的各种尺寸的测定都十分耗费人力，需要一种直接、有效的采集目标物三维信息的系统来完成。

目前采用收集目标物三维信息的方法是：

(一)用标尺进行人工测量，用专门的扫描仪器进行扫描。标尺进行人工测量的缺点是：

1、耗费大量人力，且后期绘图仍需要大量消耗人力资源；

2、对于部分大且危险的地方还不适合人工作业，对于太狭小的空间，人员也无法进入作业；

3、无法得到立体图像和真实色彩还原。

(二)用专门的扫描仪器进行扫描可以得到直接的三维数据，但该方法的缺点在于：

1、必须要能装下扫描的对象，如果对象太庞大，则无法进行；

2、不适合用于无法搬运的目标物进行三维影像的采集；

3、采集的数据没法还原出本来的颜色，需要后期加工合成；

4、无法进入狭小或者危险的地方进行采集。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明针对采集单一视角下目标物的三维信息并通过全息投影仪显示出来，而专门设计了一种拍照采集三维信息的全息成像系统，以解决现有技术中需要耗费大量人力进行徒手操作的缺点、信息采集过程中缺乏实时图像和颜色采集等技术性问题。

为了达到上述发明目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明提供了一种拍照采集三维信息的全息成像系统，包括图像数据采集装置、数据处理装置以及全息影像投影仪，所述图像数据采集装置、数据处理装置和全息影像投影仪依次连接，其中：

所述图像数据采集装置用于采集目标物的图像数据，并将所述图像数据传送到所述数据处理装置；

所述数据处理装置用于接收所述图像数据，并根据所述图像数据重组成三维全息数据；

所述全息影像投影仪用于接收所述三维全息数据，并将所述三维全息数据通过所述全息影像投影仪进行投影显示。

进一步的，所述图像数据采集装置包括透镜组、感光元件和感光元件位置记录器，其中：

所述透镜组用于将拍摄的目标物成像于所述感光元件上；

所述感光元件设置于所述透镜组远离所述目标物的一侧，且其相对于所述透镜组的距离依据所需焦距被调节，用于感应自所述透镜组反馈而来的拍摄采集的光信号，并获得所述感光元件处于不同焦距时的图像数据；

所述感光元件位置记录器与所述感光元件电性连接，用以：

依据所需焦距位置调节所述感光元件相对于所述透镜组的距离；

记录获得每个图像数据时感光元件的位置数据。

优选的，所述感光元件为感光板。

本发明另外提供了一种拍照采集三维信息的全息成像方法，利用权利要求1至3任意之一所述的拍照采集三维信息的全息成像系统进行全息成像，其步骤包括：

S1：校正目标物中心点与透镜组中心的方向和距离，使得目标物、透镜组和感光元件三者的中心在一直线上；

S2：感光元件位置记录器依据所需焦距位置调节所述感光元件相对于所述透镜组的距离，并记录感光元件的位置数据；

S3：透镜组将目标物的图像成像于感光元件上；

S4：感光元件实时感应自所述透镜组反馈而来的拍摄采集的光信号，获得所述感光元件处于不同焦距时的图像数据，并传输至感光元件位置记录器；

S4：感光元件位置记录器将记录的位置数据和感光元件传输而来的图像数据传输给数据处理装置；

S5：位置数据和图像数据经过数据处理装置重组成三维全息数据，并传输至全息投影仪进行输出，显示出目标物拍摄视角的三维全息影像。

进一步的，步骤S2中所述感光元件位置记录器依据所需焦距位置的调节范围在所述透镜组的一倍焦距到两倍焦距之间。

进一步的，步骤S6中所述位置数据和图像数据经过数据处理装置处理后，将对焦模糊的图像数据及其对应的所述感光元件的位置数据予以删除，保留对焦清晰的图像数据及其对应的所述感光元件的位置数据。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1、可迅速对目标物进行三维信息采集，大大减少了人力；

2、无需搬动目标物，且适用于狭小空间，无法近距离测量的情况；