[发明专利]一种三维建模装置

说明书

技术领域

本发明涉及三维建模技术领域，特别涉及一种三维建模装置。

背景技术

三维建模技术根据数据获取原理目前主要包括三种方式：一是利用激光扫描技术，通过主动发射激光接受物体的反射信号进行测距，获得扫描的竖直角和水平角，求得物体在三维坐标系中的三维坐标，该方法获取速度快，精度较高，但仪器设备昂贵，需要多站测量，适合于大型物体及建筑的测量；二是通过测量数据通过三维建模软件进行参数化建模，该方法建立的模型适合制作形状规则的物体，缺点是速度较慢，不能建立复杂的模型；三是利用影像建模方式，根据计算机视觉原理从多角度影像上进行匹配，生成点云和三维模型。

基于影像的建模方式适宜用于中小型物体建模，该方式精度高，成本低，模型表面纹理真实感强，但该方法需要多角度拍摄物体，相邻影像重叠度高，因此如果利用单相机进行拍摄则耗费时间较长，且无法对不能长时间保持固定形状的物体(例如人或者动物)进行建模，该方法对物体表面的亮度的要求较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种三维建模装置，所要解决的技术问题是：需要多角度拍摄物体，相邻影像重叠度高，因此如果利用单相机进行拍摄则耗费时间较长，且无法对不能长时间保持固定形状的物体进行建模，该方法对物体表面的亮度的要求较高。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种三维建模装置，包括多个自动支撑架、置物平台和图形工作站，多个所述自动支撑架构成环状结构置于所述置物平台的外围；多个自动支撑架均与所述图形工作站通过线路连接，所述图形工作站控制多个自动支撑架进行自动调整；每相邻两个自动支撑架之间均设置有照明器，多个所述照明器构成环状结构置于所述置物平台的外围，多个所述照明器均与外部电源通过线路连接；每一个所述自动支撑架靠近所述置物平台的一端部上均设置有多个摄像头，多个所述摄像头均与所述图形工作站通过线路连接；多个所述摄像头均用于对置物平台的物件进行拍照并将生成的图像信息传输至图形工作站，所述图形工作站根据所述图像信息进行三维制图。

本发明的有益效果是：操作方便,能对长宽高米以内任意大小的物体，无法长时间保持固定形状的物体，需要精细建模的文物进行快速三维建模；实现多角度拍摄物件，相邻影像重叠度低，拍摄耗费时间较短，实现自动化建模制图；同时多个所述照明器能提供足够的光，提升拍摄清晰度。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述自动支撑架包括固定钢架、支撑钢板和多个可转动的分支架，所述支撑钢板置于所述固定钢架的下端，并与支撑钢板固定连接；多个所述分支架由上至下依次排列置于所述固定钢架上，均与所述固定钢架连接；每一个所述分支架靠近所述置物平台的一端部与一摄像头固定连接；多个所述分支架分别带动其连接的摄像头靠拢在所述置物平台的外围。

采用上述进一步方案的有益效果是：支撑钢板能对固定钢架和多个可转动的分支架进行支撑，保障稳定性；多个可转动的分支架能进行调整转动，分别带动其连接的摄像头靠拢在所述置物平台的外围，实现对物件进行拍摄，生成图像信息传输至图形工作站进行三维制图，操作方便,能对长宽高米以内任意大小的物体，无法长时间保持固定形状的物体，需要精细建模的文物进行快速三维建模；实现多角度拍摄物件，相邻影像重叠度低，拍摄耗费时间较短，实现自动化建模制图。

进一步，多个所述分支架由上至下依次等间距排列，且处于底部的分支架靠近所述置物平台的一端呈向上折弯状。

采用上述进一步方案的有益效果是：处于底部的分支架靠近所述置物平台的一端呈向上折弯状，能实现处于底部的分支架带动其连接的摄像头倾斜向上进行拍摄，从而达到全方位对物件进行拍摄，实现对长宽高米以内任意大小的物体，无法长时间保持固定形状的物体，需要精细建模的文物进行快速三维建模；实现多角度拍摄物件，相邻影像重叠度低，拍摄耗费时间较短，实现自动化建模制图。

进一步，所述分支架包括套筒、滑杆、齿条、齿轮和第一步进电机，所述套筒与固定钢架连接；所述滑杆置于所述套筒内，并沿所述套筒的轴向移动；所述滑杆靠近所述置物平台的一端部与一摄像头固定连接；所述齿条置于所述滑杆的上端，并与所述滑杆固定连接；所述齿轮置于所述齿条上，并与齿条啮合；所述第一步进电机固定置于所述套筒的上端，所述第一步进电机的输出轴与所述齿轮固定连接，并带动所述齿轮转动；所述齿轮转动过程中带动齿条沿套筒的轴向移动，所述齿条带动所述滑杆沿套筒的轴向移动。