一种水下彩色三维重建装置，包括基座、编码器、电机、丝杠、螺母、相机及驱动电机、光杠、移动平台、滑块、渐变衰减片及驱动电机、激光光源、连杆、彩色标定板及驱动电机；基座安装电机，编码器与丝杠分别装在电机输出轴上，螺母装在丝杠上，移动平台连接螺母上，一端固定链接渐变衰减片驱动电机和激光光源，另一端固定安装有相机驱动电机，渐变衰减片固定安装到渐变衰减片驱动电机输出轴上，相机固定装在相机驱动电机输出轴上；基座连接光杠，滑块连接移动平台与光杠滑动连接；基座、彩色标定板与连杆铰接，基座安装标定板驱动电机。本实用新型专利技术可实现颜色的现场标定，降低水质影响，完成不同精度的彩色三维重建，有良好推广应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种三维重建装置，特别涉及一种水下彩色三维重建装置。
技术介绍
在最近的二十年间，伴随着世界范围内各国对于海洋资源开发利用的重视，水下场景的三维重建已成为世界范围内海洋探测研究的热点问题。利用水下三维重建方法，将图像或者数据重建为三维图像，三维图像相对于二维图像来说，多了一维深度信息，能够实现物体的三维测量及形貌再现；三维探测系统可搭载于水下潜器，应用于水下地形图绘制、环境监控、遗迹考古、植被研究、目标识别、辅助水底资源勘探等领域。水下图像的获取不同于在空气中，光线由于受到水的吸收与散射影响，水下图像往往模糊不清，特别是颜色容易发生偏离。对光线造成吸收与散射的不仅有水分子，还有溶解于水中的有机物质或者悬浮在水中的小颗粒物，这种吸收作用不仅会减弱光能量，还会使光谱分布发生改变，传播距离受限、对比度低、图像模糊、颜色信息丢失等，是水下图像探测常常会遇到的问题。中国专利201420323253.8公开的“一种水下模型地形的测量与三维重建装置”，将行走平台放置在模型水槽的上方，通过B超仪来实现三维重建，精度低，无法进行彩色还原，且只能在模型水槽上进行，实际应用困难。中国专利201410195345.7公开的“基于线结构光的水下目标三维重建方法”提出了一种方法，但是不可进行水下彩色的还原，并且具体扫描装置未做具体设计。因此设计一种水下彩色三维重建装置变得非常必要，对提高我国水下探测能力具有重要的实用价值。
技术实现思路
本技术提供的水下彩色三维重建装置，能够实现对水下目标的彩色三维重建，颜色可现场标定，降低水质对色彩还原的影响，相机角度可变，扫描范围增大，由扫描位移控制相机快门，可实现不同精度的重建，数据合成更准确。为了解决上述的技术问题，本技术技术方案如下:一种水下彩色三维重建装置，其特征在于:包括基座(1)、编码器(2)、电机(3)、丝杠(4)、螺母(5)、相机驱动电机(6)、相机(7)、光杠(8)、移动平台(9)、滑块(10)、渐变衰减片驱动电机(11)、渐变衰减片(12)、激光光源(13)、连杆A(14)、彩色标定板(15)、连杆B (16)和标定板驱动电机(17);所述基座⑴固定安装电机(3)，所述编码器⑵固定安装到电机(3)的输出轴上，所述丝杠(4)固定安装在电机(3)的输出轴上，所述螺母(5)安装在丝杠(4)上与其啮合，所述移动平台(9)固定连接到螺母(5)上；所述移动平台(9)的一端固定链接渐变衰减片驱动电机(11)和激光光源(13)，另一端固定安装有相机驱动电机￠)，所述激光光源(13)由红、绿、蓝三色激光构成结构光，所述渐变衰减片(12)固定安装到渐变衰减片驱动电机(11)的输出轴上，位于激光光源(13)的下方，所述相机(7)固定安装到相机驱动电机(6)的输出轴上；所述基座(1)固定连接光杠(8)，所述滑块(10)固定连接到移动平台(9)上并与光杠(8)滑动连接；所述基座(1)分别与连杆A(14)、连杆B(16)的一端铰连接，所述彩色标定板(15)上设置两个安装孔分别与连杆A(14)、连杆B(16)的另一端铰连接；所述基座1固定安装标定板驱动电机(17)，标定板驱动电机(17)的输出轴固定连接到连杆A (14)与基座(1)铰连接处。所述相机(7)的快门根据编码器(2)的输出信号进行控制。所述相机(7)在相机驱动电机(6)的带动下可与丝杠⑷的轴线保持45°或60°夹角，朝向激光光源(13)。所述渐变衰减片驱动电机(11)、标定板驱动电机(17)和相机驱动电机(6)为步进电机。工作原理:装置置于目标上方，相机(7)在相机驱动电机(6)的带动下进行固定角度的转动，直至目标出现在视场中；标定板驱动电机(17)通过连杆A(14)和连杆B(16)带动彩色标定板(15)放下到合适位置；激光光源(13)开启，渐变衰减片(12)在渐变衰减片驱动电机(11)的带动下转动，改变激光光源(13)的出射光强，相机(7)对彩色标定板(15)进行成像，当成像效果达到要求时渐变衰减片驱动电机(11)停止转动，激光光源(13)的出射光强保持在该强度下；电机(3)转动螺母(5)和丝杠(4)带动移动平台(9)通过滑块(10)沿着光杆⑶移动，相机(7)和激光光源(13)对目标进行扫描，编码器(2)通过计算可得到移动平台(9)的位移距离，给出电机(3)需要转动调节的圈数，根据此位移来控制相机(7)进行成像，高精度扫描，用较小的位移来控制相机(7)成像，较高精度快速扫描，用较大位移控制相机(7)成像，在电机(3)的带动下激光光源(13)和相机(7)可经过整个水下目标，完成扫描，通过对所得数据进行处理实现彩色三维重建。采用本技术有益效果是，标定板驱动电机通过连杆带动彩色标定板收放，实现颜色的现场标定，有效的降低水质对色彩还原的影响，能够很好的完成彩色三维重建工作；相机角度可调节，扫描范围增大，由扫描位移的幅度控制相机成像，可以实现不同精度的重建，数据处理更为准确；应用的范围广，具有良好的应用推广价值。【附图说明】图1是本技术所述水下彩色三维重建装置的结构示意图。图中:1、基座；2、编码器；3、电机；4、丝杠；5、螺母；6、相机驱动电机；7、相机；8、光杠；9、移动平台；10、滑块；11、渐变衰减片驱动电机；12、渐变衰减片；13、激光光源；14、连杆A ; 15、彩色标定板；16、连杆B ; 17、标定板驱动电机【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本技术作进一步详细说明。实施例1:图1中，该装置包括基座(1)、编码器(2)、电机(3)、丝杠(4)、螺母(5)、相机驱动电机(6)、相机(7)、光杠(8)、移动平台(9)、滑块(10)、渐变衰减片驱动电机(11)、渐变衰减片(12)、激光光源(13)、连杆A(14)、彩色标定板(15)、连杆B(16)和标定板驱动电机(17)；所述电机(3)当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水下彩色三维重建装置，其特征在于：包括基座(1)、编码器(2)、电机(3)、丝杠(4)、螺母(5)、相机驱动电机(6)、相机(7)、光杠(8)、移动平台(9)、滑块(10)、渐变衰减片驱动电机(11)、渐变衰减片(12)、激光光源(13)、连杆A(14)、彩色标定板(15)、连杆B(16)和标定板驱动电机(17)；所述基座(1)固定安装电机(3)，所述编码器(2)固定安装到电机(3)的输出轴上，所述丝杠(4)固定安装在电机(3)的输出轴上，所述螺母(5)安装在丝杠(4)上与其啮合，所述移动平台(9)固定连接到螺母(5)上；所述移动平台(9)的一端固定连接渐变衰减片驱动电机(11)和激光光源(13)，另一端固定安装有相机驱动电机(6)，所述激光光源(13)由红、绿、蓝三色激光构成结构光，所述渐变衰减片(12)固定安装到渐变衰减片驱动电机(11)的输出轴上，位于激光光源(13)的下方，所述相机(7)固定安装到相机驱动电机(6)的输出轴上；所述基座(1)固定连接光杠(8)，所述滑块(10)固定连接到移动平台(9)上并与光杠(8)滑动连接；所述基座(1)分别与连杆A(14)、连杆B(16)的一端铰连接，所述彩色标定板(15)上设置两个安装孔分别与连杆A(14)、连杆B(16)的另一端铰连接；所述基座(1)固定安装标定板驱动电机(17)，标定板驱动电机(17)的输出轴固定连接到连杆A(14)与基座(1)铰连接处。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱建鑫，温亚楠，杨宇，
申请(专利权)人：青岛市光电工程技术研究院，
类型：新型
国别省市：山东;37
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