CN113438396B - 一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及拍摄的技术领域，尤其涉及一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦装置，使用投影器件投射光源将与目标拍摄区域有颜色反差的引导对焦图案投射至目标拍摄区域，以使拍摄目标体表面显示引导对焦图案，从而提升拍摄目标体的图像边缘轮廓对比度，提升了相机自动对焦所需要的图像反差；控制器的光源控制模块用于控制投射光源将引导对焦图案投射至目标拍摄区域以使相机实现自动对焦，和用于控制引导对焦图案在相机的快门时滞时间内消失。通过向成像目标投射具轮廓边缘对比度高的图案，使得满足反差条件让相机自动对焦，又在相机成像前的瞬间使投影图案消失，即可实现所有照片自动对焦清晰拍摄，提高了摄影测量文物三维数字化的质量和工作效率。

Description

一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦装置以及方法

技术领域

本申请涉及拍摄的技术领域，尤其是涉及一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦装置以及方法。

背景技术

目前用摄影测量方法进行三维重建是文物数字化的主流方法，它生成的三维纹理模型其纹理贴图的高精度，是其它方法难以达到的。文物数字化摄影测量通常使用相机进行照片拍摄。一件文物的数字化摄影测量，需要拍摄的照片有几十张至数千张，甚至更多，出于时间和效率的考虑，难以一张张去手动对焦拍摄，多采用自动对焦。

上述相关技术在完成摄影测量照片拍摄后进行三维重建时，如果用于重建的照片参与重建的全画幅或画幅的部分存在模糊现象，轻则生成的纹理模型其纹理在局部有不同程度的模糊，或局部出现空洞导致模型不完整，影响数字化质量；重则无法三维重建，数字化失败。

发明内容

为了使得在拍摄时，相机的自动对焦不受拍摄目标物表面图像边缘轮廓对比度的限制，而能实现自动对焦，拍摄出清晰的照片，本申请提供一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦装置以及方法。

第一方面，本申请提供一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦装置，采用如下的技术方案：

一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦装置，包括：

投影器件，包括投影出射口，用于通过投射光源将引导对焦图案投射至目标拍摄区域，以使拍摄目标体表面显示引导对焦图案，以提升拍摄目标体的图像边缘轮廓对比度；

控制器，所述控制器包括光源控制模块，所述光源控制模块用于控制投射光源将与目标拍摄区域有颜色反差的引导对焦图案投射至目标拍摄区域，或用于控制引导对焦图案在相机的快门时滞时间内消失；

供电器件，用于为投影器件供电。

通过采用上述技术方案，在对进行文物等拍摄目标体拍摄时，通过投影器件，向目标拍摄区域投影一定亮度和颜色的图案，达到增强图像轮廓边缘对比度的效果，消除成像目标可能存在的反差完全不满足或只局部满足自动对焦要求的情况，实现相机总能自动对焦，从而拍摄出清晰照片的效果。相机在不使用对焦锁定功能并且保证在自动对焦工作状态下，相机能够根据引导对焦图案实现对拍摄目标体进行对焦，使得拍摄目标体在自目标拍摄区域内自动对焦清晰；利用快门时滞时间内相机可以保持之前自动对焦的特点，启动拍照程序，从按下快门到释放按钮而开始曝光的这段时间内，关闭引导对焦图案，相机依然对拍摄目标体保持清晰的对焦，同时使得拍摄出来的照片不会出现投影图案，从而保证了拍摄目标体的照片既清晰，又无额外的光源干扰，因此提升了文物数字化三维重建的质量。

可选的，还包括投影开闭器，所述投影开闭器设置于投影出射口处，用于控制投射光源投射光路的通断；

所述投影控制模块用于控制投影开闭器开启，以使投射光源光路导通，或用于控制投影开闭器关闭至屏蔽投射光源的投射光路，以使引导对焦图案消失。

通过采用上述技术方案，可以控制是否对拍摄目标体投影引导对焦图案。

可选的，还包括画幅调节器，所述画幅调节器设置于投影器件的投影出射口处，用于调节投影出射口大小，从而控制引导对焦图案投射到目标拍摄区域的面积大小。

通过采用上述技术方案，可以控制引导对焦图案的投射面积的大小。

可选的，还包括装置盒，所述投影器件设置于装置盒内，所述控制器安装于装置盒上。

通过采用上述技术方案，装置盒能够将投影器件以及控制器集成在一起，从而使得引导对焦装置的整体结构更简洁，易于安装、携带，同时还能够减少灰尘的产生。

可选的，所述装置盒还设置有用于与相机外框架固定的角度调节组件。

通过采用上述技术方案，装置盒可以通过角度调节组件安装在相机外框架上，因此方便了引导对焦装置的固定、安装，增强了引导对焦装置的稳定性，并且在对拍摄目标体进行时调节角度较为方便。

可选的，所述角度调节组件为摄影云台或蛇骨支架，所述装置盒通过摄影云台或蛇骨支架与热靴或相机外框架连接。

通过采用上述技术方案，摄影云台以及蛇骨支架具有角度和位置的调节较为灵活的特点，能够根据实际需要调节投影器件的角度和投射光源的出射方向，并且稳定性较强，可以承受投影器件的重量；投影器件可以安装在热靴或者兔笼上，可使引导对焦图案正确覆盖拍摄目标体的目标拍摄区域。这种方法安装方便灵活，并使得引导对焦装置与相机成为一体。

可选的，所述角度调节组件为铰接结构，所述铰接结构包括用于与相机相连接的连接座、连接于装置盒底部的两个铰接耳板以及铰接螺栓；两所述铰接耳板平行设置且同轴穿设有铰接孔，所述铰接耳板开设有连接孔；连接座位于两铰接耳板之间且铰接孔与连接孔同轴设置，所述铰接螺栓贯穿于铰接孔与连接孔，所述铰接螺栓另一端螺纹连接有可与铰接耳板抵紧的锁紧螺母。

通过采用上述技术方案，并且铰接耳板与连接座之间与铰接螺栓为铰接螺栓转动，当连接座与相机的热靴或者相机外框架固定时，可以松开锁紧螺母，转动装置盒至特定角度后再调节锁紧螺母锁紧，即可实现投射光源的出射角度的调节，调节方式简单易行。

可选的，控制器电连接有用于与数码终端数据、信号互传的通讯模组，所述通讯模组包括有线传输模块和/或无线通讯模块。

通过采用上述技术方案，线传输模块、无线通讯模块能够实现与智能终端实现数据、信号互传的功能，便于数码终端对引导对焦装置进行控制以及数据传输。

可选的，所述有线传输模块包括用于与相机的快门线插口连接以获取相机启动拍照程序信号的信号连接单元。

通过采用上述技术方案，启动拍照程序时，相机启动拍照程序信号的能够通过数据线传递至信号连接单元，从而便于控制器控制投射光源关闭。

第二方面，本申请提供一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦方法，采用如下的技术方案：

一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦方法，包括以下步骤：

对拍摄目标体表面投影引导对焦图案以提升拍摄目标体的图像边缘轮廓对比度；

相机对拍摄目标体自动对焦；

启动拍照程序；

在相机的快门时滞时间内使引导对焦图案消失。

通过采用上述技术方案，向拍摄目标体表面投射引导对焦图案后，相机能够准确地自动对焦；在相机快门时滞时间内关闭引导对焦图案，快门时滞结束后，拍摄出拍摄目标体清晰的照片，并且不会有额外的光源对拍摄目标体造成干扰。

可选的，所述引导对焦图案与拍摄目标体和/或拍摄背景有色差，且所述引导对焦图案与拍摄背景的对比度不小于10:1。

通过采用上述技术方案，引导对焦图案能够提升拍摄目标体表面图像边缘轮廓对比度，从而提升相机自动对焦所需要的图像反差。

可选的，所自动对焦包括中心对焦或多点对焦。

通过采用上述技术方案，中心对焦以及多点对焦适合较近距离的文物拍摄。

可选的，在相机处于中心对焦模式状态下，所述引导对焦图案大小大于画幅面积的1/48。

通过采用上述技术方案，在中心对焦模式状态下，引导对焦图案大小大于画幅面积的1/48能够较好地满足自动反差条件。

可选的，在相机处于多点对焦模式状态下，所述引导对焦图案不少于画幅面积的1/4。

通过采用上述技术方案，在多点对焦模式状态下，引导对焦图案不少于画幅面积的1/4能够较好地满足自动反差条件，从而使得自动对焦拍摄出来的照片更清晰。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过将引导对焦图案投射至拍摄目标体表面，提升了拍摄目标体与拍摄背景的反差，满足自定对焦的反差条件，从而使得相机的对焦更准确，拍出的照片更清晰，有助于文物数字化的三维重建。

2.投影器件、控制器、供电器件等安装在装置盒内部，因此拍摄对焦装置的各个部件能够收纳在装置盒内，便于放置以及搬运。

附图说明

图1是本申请实施例一的一种拍摄对焦装置的正面立体结构示意图。

图2是本申请一种实施例的一种拍摄对焦装置在竖直方向上沿着安装孔的轴线剖开的剖视图。

图3是是本申请一种实施例的控制器的模块示意图。

图4是本申请一种实施例的一种拍摄对焦装置的反面立体结构示意图。

图5是本申请一种实施例的一种拍摄对焦装置的装置盒内部的结构示意图。

图6是本申请实施例一的画幅调节器的结构爆炸图。

图7是本申请实施例二的一种拍摄对焦装置的正面立体结构示意图。

图8是本申请实施例二的画幅调节器的结构爆炸图。

图9是本申请一种实施例的一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦方法的流程图。

附图标记说明：

1、装置盒；11、安装孔；12、散热风口；13、让位槽；

2、投影器件；21、投影出射口；

3、供电器件；31、交流电源；32、蓄电池；

4、控制器；

41、光源控制模块；

42、投影控制模块；421、主控单元；422、执行单元；

43、通讯模组；431、有线传输模块；4311、信号连接单元；432、无线通讯模块；

5、投影开闭器；

6、画幅调节器；601、通光孔；

61、安装环；611、避位长槽；612、安装边沿；613、支撑杆；

62、转盘；621、定位孔；

63、叶片；631、转动轴；632、限位柱；

64、限位片；641、劣弧形槽；

65、手柄；

66、支撑环；661、限位侧边；662、限位挡环；663、避位开槽；

7、角度调节组件；

71、连接座；711、下连接板；712、下固定轴；

72、铰接耳板；73、上连接板；731、上调节螺栓；

74、铰接螺栓；741、锁紧螺母。

具体实施方式

用摄影测量方法进行三维重建是文物数字化的主流方法，摄影测量方法生成的三维纹理模型其纹理贴图的高精度，是其它方法难以达到的。在对拟拍摄文物进行拍摄时，通常使用单反相机、微型单反相机、无反数码相机等相机进行照片拍摄。

文物数字化摄影测量对拍摄照片有两个基本要求，一是照片必须有足够的清晰度，保障照片上的特征点能被准确识别；二是航向和旁向航带的相邻照片之间，都必须有足够的有效重叠率，保障同名的特征点在精确匹配后能解析空间关系。

一件文物的数字化摄影测量，需要拍摄的照片有几十张乃至数千张，甚至更多。出于时间和效率的考虑，难以一张张照片去手动对焦拍摄，多采用自动对焦对拟拍摄文物进行拍摄。

而在其他拍摄条件不变的情况下，拍摄时相机对焦准确与否，决定了拍出的照片是否清晰。通常情况下，数码相机的自动对焦基本都采用对比度法聚焦检测，即检测图像轮廓边缘的清晰度。清晰度越高，图像的轮廓边缘对比度、亮度梯度等反差就越大。所以，拍摄时画幅内的目标具有一定的亮度和反差，是自动对焦的两个前提条件。

在用摄影测量法进行文物数字化照片拍摄时，如果自然光的照度不满足要求，就会使用人工照明光源布置光环境，以增强拍摄时的环境亮度。所以，自动对焦的亮度条件可以认为总是具备的。

而拍摄目标体如文物的种类、外部形状以及结构千差万别，因此文物表面纹理特征所呈现出的图像的轮廓边缘对比度就各有不同。因此，对于自动对焦的反差条件，有的完全满足，有的局部满足，有的完全不满足。

当自动对焦的反差条件完全满足时，文物可良好地被相机自动对焦，拍出的照片全画幅都清晰；当自动对焦的反差条件局部满足时，相机自动对焦于反差条件被满足的区域，拍出的照片只有对了焦的区域是清晰的，其它部分是模糊的；当自动对焦的反差条件完全不满足时，相机无法实现自动对焦，相机拍出的照片全画幅都模糊，有的相机甚至快门不响应。

当文物表面纹理为较均匀的单色，如纯色的瓷器时，相机常常不能自动对焦器；当文物等拍摄目标体表面的纹理不均匀但反差小时，相机也不能自动对焦；当拍摄目标体表面的纹理比较清晰，有较大反差时，相机可以实现自动对焦，但是此时若拍摄背景有反差较大的纹理时，相机将会自动对焦到拍摄背景的纹理上，而不是原本期望拍摄的目标拍摄区域。

在完成照片拍摄后进行三维重建时，如果用于重建的每一张照片，其参与重建的部分存在模糊现象，参与重建的部分可能是照片全画幅或部分画幅。存在模糊现象的结果轻则生成的纹理模型其纹理在局部有不同程度的模糊，或局部出现空洞导致模型不完整，影响数字化质量；重则无法三维重建，数字化失败。

因此，在进行文物摄影测量数字化三维重建时，只有实现自动对焦方式的拍摄和照片参与重建的画幅都清晰，才能有工作的高效率和成果的高质量。在实现相机自动对焦所要求的亮度和反差的两个必备条件中，亮度条件总能满足，根本问题就在成像目标的反差上。

为了满足成像目标的反差条件，需要将拍摄目标体置于目标拍摄区域，并且提升拍摄目标体的图像边缘轮廓对比度，于是本申请实施例公开一种拍摄对焦装置。

实施例一：

参照图1、图2，一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦装置包括装置盒1，装置盒1内安装有投影器件2和供电器件3，装置盒1的侧面开设有安装孔11，出射投影器件2内部设置有投射光源，投影器件2外部设置有投影出射口21，投影出射口21、安装孔11均与投射光源的光轴同轴设置。当投影器件2通电而使得投射光源开启时，投射光源从投射出射口出射，并且到达目标拍摄区域，投射出引导对焦图案。引导对焦图案在如文物、产品等拍摄目标体表面时，可以提升拍摄目标体表面的轮廓边缘对比度以及亮度梯度，因此满足了相机的自动对焦条件。

参照图3、图4，控制器4包括光源控制模块41，光源控制器4控制投射光源的启闭，当光源控制器4控制投射光源开启时，投射光源投射至目标拍摄区域；当光源控制器4控制控制投射光源关闭时，引导对焦图案从目标拍摄区域消失。

参照图2，上述的装置盒1整体可呈内部中空的长方体状，装置盒1的底部四周可开设有散热风口12。供电器件3可以是交流电源31，也可以是直流电源。在本实施例中，供电器件3可以为交流电源31和多组蓄电池32，蓄电池32置于装置盒1底部，投影器件2置于蓄电池32上。连接交流电源31时，供电器件3对投影器件2和控制器4供电，同时还对蓄电池32进行充电；当不使用交流电时，可以使用蓄电池32对投影器和控制器4进行供电。

上述的投影器件2可以是能投射出图案的激光笔或非激光的投射笔，也可以是投影仪等可以投射出图案的器件。在一个实施例中，投影器件2为激光笔，光源控制模块41以及供电器件3均集成在激光笔内部，可以直接通过开关按钮控制激光笔的开启或者关闭。在另一个实施中，投影器件2也可以是投影仪，控制器4可以固定于装置盒1与安装孔11相对一侧的侧壁上，也可以安装在装置盒1的顶部。

参照图1，为了更好地控制投射光源投射到目标拍摄区域的时机，引导对焦装置还包括投影开闭器5，投影开闭器5设置于投影出射口21处，投影开闭器5用于控制投射光源投射光路的通断。对应地，控制器4还包括投影控制模块42，投影控制模块42用于控制投影开闭器5在相机对焦阶段开启，以使投射光源光路导通，进而实现拍摄目标体的自动对焦；在实现自动对焦后，按下相机快门，随机相机启动拍照程序，在释放快门到开始曝光的这段时间内，控制投影开闭器5关闭，使得投射光源的投射光路被遮蔽，引导对焦图案消失。由于相机在快门时滞时间内会保持按下快门前的自动对焦状态，因此即使引导对焦图案消失了，拍摄目标体的对焦状态也保持在清晰的状态，从而在相机在完成曝光时，可以获得清晰度高的照片，有利于文物的三维重建。

参照图1、图3，进一步地，投影开闭器5可以是一块由电缸、气缸或者电机等执行单元422控制的挡光板，也可以是通过电机控制光圈来实现投射光源投射光路的通断。本实施例中，光圈安装于装置盒1的安装孔11中。对应地，控制器4内设置有投影控制模块42以及用于实现数据、信号互传的通讯模组43，通讯模组43包括有线传输模块431，有线传输模块431包括信号连接单元4311。投影控制模块42包括主控单元421以及执行单元422，将相机的快门线插口与信号有线传输模块431的信号连接单元4311通过数据线连接后，一旦相机按下快门，相机就会将启动拍照程序信号通过数据线传输至信号连接单元4311，信号连接单元4311将启动拍照程序信号传递至主控单元421，主控单元421根据启动拍照程序信号生成屏蔽信号，并且将屏蔽信号发送至执行单元422，执行单元422控制投影开闭器5关闭，使得投射光源的传送光路被阻断，进而使得引导对焦图案消失。因此投影控制模块42可以控制投影开闭器5开启，以使投射光源光路导通；投影控制模块42也可以控制投影开闭器5关闭至屏蔽投射光源的投射光路，以使引导对焦图案消失。

进一步地，上述的通讯模组43还可以包括无线通讯模块432，手机、平板或者遥控器等数码终端可以通过无线通讯模块432获得遥控引导对焦装置的权限，进而数码终端可以设置光源控制模块41或者投影控制模块42的控制指令，从而达到控制引导对焦图案是否投影至目标拍摄区域。

参照图5、图6，为了更好地根据拍摄目标体的大小来调节引导对焦图案的画幅面积大小，引导对焦装置还包括画幅调节器6。画幅调节器6具体可以是光圈调节器，在一个实施例中，光圈调节器包括开设有用于光路通过的通光孔601的安装环61，安装环61沿轴向方向的一端环设有安装边沿612，由安装边沿612朝安装环61内部的方向依次设置有可在安装环61内转动的转盘62、环形排布于转盘62上且可相对于转盘62转动的叶片63，以及对叶片63的转动轨迹限位以形成大小可变化的光圈的限位片64，限位片64与安装环61可通过粘结、卡接、螺丝连接等方式实现固定；转盘62以及限位片64居中位置也分别开设有通光孔601，转盘62外侧固定有用于带动叶片63转动的手柄65，转动手柄65即可调节光圈的大小。

参照图5、图6，具体地，上述安装环61的侧壁穿设有避位长槽611，手柄65从避位长槽611穿出；转盘62朝向叶片63的一侧环形排布有多个定位孔621；叶片63朝向转盘62的一侧面的端部位置一体设置有转动轴631，叶片63的另一侧靠近中部的位置一体设置有限位柱632，限位片64上开设有多个呈环形排布的劣弧形槽641；转动轴631与定位孔621转动配合，限位柱632与劣弧形槽641滑动配合。

参照图5、图6，进一步地，光圈调节器位于安装孔11与投影出射口21之间，安装环61远离避位长槽611的一侧固定连接有支撑杆613，支撑杆613可以通过螺栓连接粘结或者焊接等方式固定于装置盒1的底部，装置盒1的顶部开设有让位槽13，手柄65从装置盒1的内部穿出让位槽13。手柄65转动时，转盘62被带动转动，从而使得多个叶片63同时沿着限位片64的劣弧形槽641转动，因此使得叶片63之间形成的光圈大小产生变化，当投射光源通过通光孔601时，叶片63对部分反差光调节引导对焦图案的面积大小。

引导对焦图案的形状可以是斑块状、几何图案或者异形图案，只要是能够在拍摄目标体表面形成较为明显的明暗纹理即可；引导对焦图案的颜色需要与拍摄目标体表面形成色差，可以是拍摄目标体表面颜色的非对比色。进一步地，引导对焦图案的颜色可以是互补色，在一个实施例中，若拍摄目标体的颜色是黄色，而在24色色相环中，黄色的互补色是色相环中与黄色呈180°对应的紫色，则引导对焦图案的颜色可以是紫色。在另一个实施例中，引导对焦图案的颜色也可以是位于24色色相环中与黄色呈120°～180°之间的红色、蓝色和绿色。

为了便于引导对焦的图案生成或制作，引导对焦的图案排布可以较为规则。为了便于提升相机自动对焦的速度，引导对焦的图案轮廓边沿需要较为清晰。进一步地，引导对焦图案本身的对比度也需要较高，可以是10:1的对比度，或者更高的对比度。

进一步地，相机的自动对焦具体可以是中心对焦模式或者多点对焦模式。当相机设置为中心对焦模式时，投射于拍摄画幅的中心部位的引导对焦图案的大小常常为大于画幅面积的1/48；相机设置为多点对焦模式时，投射于拍摄画幅的中心部位的引导对焦图案的大小常常不少于画幅面积的1/4。

前述的装置盒1底部还设置有角度调节组件7，角度调节组件7用于与相机热靴或者相机的外框架进行固定。相机的外框架可以是通用的兔笼，也可以是跟相机的具体外形进行定制的带有多个内螺纹孔的框架。角度调节组件7可以为摄影云台，也可以为蛇骨支架。

参照图1、图2，在本实施例中，角度调节组件7还可以为铰接结构，铰接结构包括连接座71、铰接耳板72以及铰接螺栓74，连接座71整体呈梯台状，并且连接座71面积较大的下底固定有可与连接座71同步转动的下连接板711，下连接板711的居中位置开设有下转动孔，下转动孔中转动连接有下固定轴712，下固定轴712伸出于下转动孔的一端可以与相机的热靴卡接固定，也可以与相机的外框架通过螺栓连接或者一体固定。连接座71远离下固定轴712的一侧端贯穿设置有连接孔，下连接孔的轴心与下固定轴712的轴心相垂直。如此设置，连接座71可与相机转动连接。进一步地，下固定轴712可以与转动孔螺纹配合，如此设置，下固定轴712可以通过螺纹锁紧实现与连接座71相固定。

参照图1、图2，铰接耳板72有两块，且两块铰接耳板72之间通过上连接板73相连接，上连接板73居中位置开设有上转动孔；两块铰接耳板72在远离上连接板73的一端同轴开设有铰接孔，铰接孔的轴心与上转动孔的轴心相垂直；上转动孔中穿设有上调节螺栓731，装置盒1的底部开设有螺纹固定孔，调节螺栓与螺纹固定孔螺纹配合。如此设置，装置盒1可以相对于铰接耳板72的实现转动。

参照图1、图2，连接座71位于两铰接耳板72之间且铰接孔与连接孔同轴设置，铰接螺栓74贯穿于铰接孔与连接孔，铰接螺栓74另一端螺纹连接有锁紧螺母741。当需要调节装置盒1中投影器件2的俯仰角度时，需要拧松螺母，然后调节装置盒1的倾斜度，再拧紧锁紧螺母741至与铰接耳板72抵紧，即可实现装置盒1的俯仰角度的调节；当需要调节装置盒1的水平角度时，可以调节连接座71与相机的角度或者调节装置盒1与铰接耳板72的角度。

本申请实施例一种拍摄对焦装置的实施例一的实施原理为：投影器件2的投射光源从投影出射口21出射，经过画幅调节器6、投影启闭器而向装置盒1的安装孔11中出射，直至投射到拍摄目标体上，形成引导对焦图案，引导对焦图案提升了拍摄目标体的图像边缘轮廓对比和亮度梯度，从而满足了自动对焦的反差条件，相机按下快门且在开始曝光前，通过关闭投影器件2或关闭投影启闭器等方式使得引导对焦图案消失，相机依然能够保持已有对焦，并且拍摄出高清晰度的照片。

实施例二：

参照图7、图8，与实施例一的不同之处在于，引导对焦装置可以不包括投影开闭器5，前述的画幅调节器6通过支撑环66安装于装置盒1在安装孔11处且背离投影器件2的一侧。支撑环66可以通过粘接、螺丝固定或者卡接的方式附着于装置盒1的外侧。通光孔601贯穿于支撑环66中心，并且支撑环外周沿轴向方向延伸设置有限位侧边661，限位侧边661远离支撑环661的侧边设置有限位挡环662，通光孔601贯穿于限位挡环662中心。限位侧边661和限位挡环662在朝上的位置开设有避位开槽663，用于供手柄65摆动。支撑环66、限位侧边661和限位挡环662之间可以是一体连接，也可以是粘接、通过螺丝或者卡扣实现连接。

参照图7、图8，支撑环66背离装置盒1的一侧与限位挡环662之间形成了安装腔，限位片64固定于安装腔内，再在安装腔内依次安装叶片63和转盘62，限位片64、叶片63和转盘62的结构和三者之间的连接关系均和实施例一一致，故在本实施例中不再赘述。手柄65位于避位开槽663中，避位开槽663的空间大于手柄65的截面大小，因此手柄65可以在避位开槽663中摆动。

本申请实施例一种拍摄对焦装置的实施例二的实施原理为：画幅调节器6附着于装置盒1的外部，因此转动手柄调节叶片时，光圈的大小变化会更直观。便于在拍摄文物过程中调节引导对焦图案的面积。

本申请实施例还公开一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦方法。

参照图9，一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦方法包括以下步骤：

S1、对拍摄目标体表面投影引导对焦图案，从而提升拍摄目标体的图像边缘轮廓对比度和亮度梯度；

S2、相机对拍摄目标体自动对焦 ；

S3、按下快门，相机启动拍照程序；

S4、在相机的快门时滞时间内使引导对焦图案消失。快门时滞时间是指按下快门按钮释放到开始曝光的这个时间段，不同的相机的快门时滞时间不同，常常是10ms以上，在此段时间内，相机保持已有对焦，不会因拍摄对象的反差条件发生变化而产生对焦改变。

S5、快门时滞结束后，相机完成对拍摄目标体拍摄成像，即可拍出清晰的目标照片。

上述引导对焦图案消失的方式可以是关闭投影器件2，使得投射光源消失；也可以是关闭装置盒1上的投影开闭器5，使得投射光源不能从投影开闭器5中穿过。

在一个实施例中，引导对焦图案与拍摄目标体有色差，即可满足自动对焦的反差条件；在另一个实施例中，引导对焦图案与拍摄背景有色差，自动对焦的反差条件也可以得到满足；当然，引导对焦图案、拍摄目标体与拍摄背景均有色差，自动对焦的反差条件也可以得到满足。进一步地，引导对焦图案与拍摄背景的对比度不小于10:1。

进一步地，相机的自动对焦具体可以是中心对焦模式或者多点对焦模式。当相机设置为中心对焦模式时，投射于拍摄画幅的中心部位的引导对焦图案的大小常常为大于画幅面积的1/48；相机设置为多点对焦模式时，投射于拍摄画幅的中心部位的引导对焦图案的大小常常不少于画幅面积的1/4。

本申请实施例一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦方法的实施原理为：通过向成像目标投射轮廓边缘对比度高的图案，使得满足反差条件让相机自动对焦，又在相机成像前的瞬间使投影图案消失，即可实现照片自动对焦清晰的拍摄效果。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦装置，其特征在于，包括：

投影器件(2)，包括投影出射口(21)，用于通过投射光源将引导对焦图案投射至目标拍摄区域，以使拍摄目标体表面显示引导对焦图案，以提升拍摄目标体的图像边缘轮廓对比度；引导对焦图案具有高对比度以提升相机自动对焦的速度；

控制器(4)，所述控制器(4)包括光源控制模块(41)，所述光源控制模块(41)用于控制投射光源将与目标拍摄区域有颜色反差的引导对焦图案投射至目标拍摄区域，或用于控制引导对焦图案在相机的快门时滞时间内消失；

供电器件(3)，用于为投影器件(2)供电；

投影开闭器(5)，所述投影开闭器(5)设置于投影出射口(21)处，用于控制投射光源投射光路的通断；

所述控制器(4)还包括投影控制模块(42)，所述投影控制模块(42)用于控制投影开闭器(5)开启，以使投射光源光路导通，或用于控制投影开闭器(5)关闭至屏蔽投射光源的投射光路，以使引导对焦图案消失；

所述拍摄对焦装置还包括画幅调节器(6)，所述画幅调节器(6)设置于投影器件(2)的投影出射口(21)处，用于调节投影出射口(21)的大小，以控制引导对焦图案投射到目标拍摄区域的面积大小。

2.根据权利要求1所述的一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦装置，其特征在于，还包括装置盒(1)，所述投影器件(2)设置于装置盒(1)内，所述控制器(4)安装于装置盒(1)上。

3.根据权利要求1所述的一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦装置，其特征在于，控制器(4)电连接有用于与数码终端数据、信号互传的通讯模组(43)，所述通讯模组(43)包括有线传输模块(431)和/或无线通讯模块(432)。

4.根据权利要求3 所述的一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦装置，其特征在于，所述有线传输模块(431)包括用于与相机的快门线插口连接以获取相机启动拍照程序信号的信号连接单元(4311)。

5.一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦方法，应用于上述权利要求1至4中任意一项所述的拍摄对焦装置，其特征在于，包括以下步骤：

对拍摄目标体表面投影引导对焦图案以提升拍摄目标体的图像边缘轮廓对比度；引导对焦图案具有高对比度以提升相机自动对焦的速度；

相机对拍摄目标体自动对焦；

启动拍照程序；

在相机的快门时滞时间内，控制器(4)的投影控制模块(42)控制投影开闭器(5)关闭，使得投射光源的投射光路被遮蔽，进而使引导对焦图案消失；

所述自动对焦包括中心对焦或多点对焦；在相机处于中心对焦模式状态下，所述引导对焦图案大小大于画幅面积的1/48；在相机处于多点对焦模式状态下，所述引导对焦图案不少于画幅面积的1/4。

6.根据权利要求5 所述的一种用于文物数字化摄影测量的拍摄对焦方法，其特征在于，所述引导对焦图案与拍摄目标体和/或拍摄背景有色差，且所述引导对焦图案与拍摄背景的对比度不小于10:1。

Images