專利名稱:三維成像數(shù)據(jù)采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種三維成像數(shù)據(jù)采集裝置,確切地說,涉及一種利用平面反射 鏡對物體三維成像的裝置,該裝置可以用于三維獲取物體表面信息。
背景技術(shù):
目前,利用平面反射鏡獲得物體的三維圖像的辦法多為使用與物體成45°的平面 反射鏡,依次對物體側(cè)面成像,這樣方法有許多弊端,如每拍攝一次,都要調(diào)整一次反射鏡 和物體的相對位置,這樣不僅工序麻煩又浪費時間,物體的相對位置又容易改變,對實現(xiàn)物 體的三維重建提供了不利的因素。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是克服傳統(tǒng)平面鏡成像的弊端,提供一種可同時對物體三維成 像的裝置。為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用如下技術(shù)方案一種三維成像數(shù)據(jù)采集裝置,包 括有平面反射鏡組和相機,如圖1所示,物體位于平面反射鏡組的左側(cè),相機位于平面反 射鏡組的右側(cè)。圖2為此實用新型的原理圖。此裝置包括八個平面反射鏡和四個視圖,即 上視圖、下視圖、左視圖和右視圖;其特征在于,八個平面反射鏡分為四組,每一組為兩個, 四組平面反射鏡呈中心對稱,平面反射鏡大小一致。反射鏡室呈倒梯形,兩側(cè)斜邊中間有夾 角。一組中的兩個反射鏡分別為一次反射鏡和二次反射鏡。一次反射鏡在外側(cè),兩個二次 反射鏡在內(nèi)側(cè),一次反射鏡4與4'并排分設(shè)于兩斜邊夾角兩側(cè),二次反射鏡5與5'斜向 相交,其延長線交于0點,且0點在相機鏡頭軸線上。一次反射鏡并排放置時鏡面有夾角。 兩個對稱放置的二次反射鏡夾角為100°,分別與軸線成50°,外側(cè)的一次反射鏡與軸線 的夾角根據(jù)物距的大小而調(diào)節(jié)。由于二次反射鏡具有一定的寬度,在軸線處,四個二次反射 鏡對接,形成一個邊長為平面反射鏡寬度的正方形,拍照時,可以通過這個孔拍到物體的頂 端像。將物體放在四組平面反射鏡的中軸線上,物體首先通過一次反射鏡成像,依次反 射鏡的虛像在經(jīng)過二次反射鏡成像,相機拍到的圖像為二次反射鏡中的虛像,像與像平面 成一定角度,這個角度可以通過一次反射鏡的角度計算得到。每一組平面反射鏡在相機上 成一個側(cè)面的像,這樣四個側(cè)面的像將同時成像于相機上。這樣既節(jié)約了時間,又避免了移 動物體和平面反射鏡方向的麻煩。
圖1是三維成像數(shù)據(jù)采集裝置的側(cè)視圖。圖2是三維成像數(shù)據(jù)采集裝置的原理圖。圖3是三維成像數(shù)據(jù)采集裝置的裝置圖。
具體實施方式
圖1是三維成像數(shù)據(jù)采集裝置的側(cè)視圖。物體位于平面反射鏡組的左側(cè),相機位 于裝置的右側(cè),相機水平拍攝。圖2是三維成像數(shù)據(jù)采集裝置的原理圖。本圖只給出了兩 個視圖的成像,將平面反射鏡系統(tǒng)放置于桌面上,將身體內(nèi)帶有熒光信號的小動物體1平 躺著平行于桌面放置,頭部朝向平面反射鏡,且位于平面反射鏡的對稱中心線上,即相機光 軸上。一次反射鏡4和4'分別與水平線夾角可調(diào),圖中設(shè)置為60°,二次反射鏡5和5' 分別與水平線夾角為40°,即兩個二次反射鏡夾角為100°,小動物體1上發(fā)出的光線AB 經(jīng)一次反射鏡反射4后,光線BC到達二次反射鏡5,被二次反射鏡5反射后,光線⑶進入相 機,同時,小動物體1上發(fā)出的光線AB'經(jīng)一次反射鏡反射4'后,光線BC'到達二次反射 鏡5',被二次反射鏡5'反射后,光線⑶'進入相機。小動物體1經(jīng)一次反射鏡4、4'分 別成像為2和2',像2經(jīng)二次反射鏡5、5'分別成像為3和3',相機拍攝的像為像3和 3'。像3、3'與水平線成夾角為50°,一次反射鏡4與水平線的角度可以隨物距的改變而 改變。圖3是三維成像數(shù)據(jù)采集裝置的裝置圖。在一塊平板上留出四個孔孔1、2、3、4,在 孔的左右兩側(cè)固定一次平面反射鏡4、4'和二次平面反射鏡5、5',孔3、4的平面反射鏡放 置與孔1、2的相同。相對的兩個二次平面反射鏡之間的夾角為100°。
權(quán)利要求一種三維成像數(shù)據(jù)采集裝置,包括有平面反射鏡組和相機,包括八個平面反射鏡和四個視圖,即上視圖、下視圖、左視圖和右視圖;其特征在于所述的八個平面反射鏡分成四組,每一個平面反射鏡的尺寸相同,且該四組平面反射鏡呈中心線對稱;反射鏡室呈倒梯形,兩側(cè)斜邊中間有夾角,一次反射鏡(4)與(4′)并排分設(shè)于兩斜邊夾角兩側(cè),二次反射鏡(5)與(5′)斜向相交,其延長線交于O點,且O點在相機鏡頭軸線上;四組平面反射鏡所形成的物體四個側(cè)面同時成像于相機的像平面上。
2.如權(quán)利要求1所述的三維成像數(shù)據(jù)采集裝置,其特征在于一次反射鏡并排放置時鏡 面有夾角。
3.如權(quán)利要求1所述的三維成像數(shù)據(jù)采集裝置,其特征在于二次反射鏡(5)與(5') 互成100°角。
專利摘要一種三維成像數(shù)據(jù)采集裝置,它包括平面反射鏡組和相機,平面反射鏡組由四個一次反射鏡和四個二次反射鏡組成,利用平面鏡成像和光反射原理,可用一個相機同時將物體的四個側(cè)面成像在相平面上,所成的像與像平面成一定角度,這個角度可以通過一次反射鏡和二次反射鏡的放置角度來計算得到。本實用新型設(shè)計節(jié)省了拍攝時間,避免了對物體各個側(cè)面依次拍照而產(chǎn)生的物體的相對移動和變形。
文檔編號A61B5/00GK201641972SQ20092010551
公開日2010年11月24日 申請日期2009年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月19日
發(fā)明者楊祥, 楊鑫, 田捷, 高秋娟 申請人:廣州中科愷盛醫(yī)療科技有限公司;田捷