CN113965674B - 一种基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置，包括：竖直防护筒，所述竖直防护筒的底部设置有底部缓冲网；物体投放筒，设置于所述竖直防护筒的顶端中心处，所述物体投放筒的底部与所述竖直防护筒的顶部相互连通，所述物体投放筒的顶端设置有顶部开口；竖直导向杆，对称垂直设置于所述竖直防护筒的内部左右两侧。本发明通过环形旋转架承载相应的拍摄设备，而环形旋转架整体可以带动拍摄设备在环形导向架上围绕其中心点旋转，进而对处于其中心点的物体进行环绕图像的采集，而环形导向架整体则可以沿处于其轴向中心线上的中心连接轴进行转动，从而通过两个相互垂直的轴向方向的转动，便可以对物体进行全方位全角度的环绕图像采集。
Description
技术领域
本说明书一个或多个实施例涉及图像拍摄处理技术领域，尤其涉及一种基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置。
背景技术
对于现实物体的立体模型数据采集，无论是人工手动建模还是软件自动根据图像生产，都需要物体全方位的图像信息，而目前可以通过对物体环绕拍摄多张多角度状态下的图像，以获得对应物体的外观特征和深度信息，进而可以通过图像建立对应物体的立体数据模型，而目前对物体进行环绕拍摄图像进行的采集时，通是将被摄物体置于一个可以旋转的平台上并固定摄像机，以通过转动被摄物体采集其多角度的图像。
本申请人发现目前相关的采集设备置往往都需要对被摄物体进行承托或悬挂，无法使被摄物体处于悬浮状态，进而这些用于托举的平台或挂架都会对被摄物体造成一定的遮挡，从而难以获得被摄物体全方位圈角度全面的图像，往往需要频繁挪动物体进行多次拍摄采集，对于后续的数据整理和模型处理均具有不利的影响，并且对于一些柔性物体，通过平台或挂架进行固定时，往往都会因为接触点和重力的影响导致其变形，进而难以采集其自然状态下原始的图像和模型数据。
发明内容
有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置，以解决目前环绕图像的采集拍摄设备置往往都需要对被摄物体进行承托或悬挂，无法使被摄物体处于悬浮状态，进而这些用于托举的平台或挂架都会对被摄物体造成一定的遮挡，从而难以获得被摄物体全方位圈角度全面的图像，无法适用于柔性物体的问题。
基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置，包括：
竖直防护筒，所述竖直防护筒的底部设置有底部缓冲网；
物体投放筒，设置于所述竖直防护筒的顶端中心处，所述物体投放筒的底部与所述竖直防护筒的顶部相互连通，所述物体投放筒的顶端设置有顶部开口；
竖直导向杆，对称垂直设置于所述竖直防护筒的内部左右两侧，所述竖直导向杆的顶端设置有锁定电磁铁；
环形固定架，水平设置于所述竖直防护筒的内部中心处，所述环形固定架的外侧左右两端对称设置有导向滑套，所述环形固定架通过所述导向滑套与所述竖直导向杆滑动连接，所述导向滑套的顶端设置有磁性吸附板，所述环形固定架的内侧左右两端对称设置有轴向连接套；
环形导向架，间隔设置于所述环形固定架的内侧，所述环形导向架的左右两端对称设置有中心连接轴，所述环形导向架通过所述中心连接轴与所述轴向连接套转动连接，所述中心连接轴的中间设置有步进电机，所述环形导向架的内侧设置有环形嵌合槽，所述环形嵌合槽的中间呈圆周状均匀设置有多个定子铁芯，所述定子铁芯的外侧环绕设置有定子线圈；
环形旋转架，嵌合转动设置于所述环形嵌合槽的内侧，所述环形旋转架的中间呈圆周状均匀设置有多个永磁体转子，所述环形旋转架的内侧设置有多个光电传感器，所述光电传感器的轴向中心线与所述环形旋转架的轴向中心线相互垂直并相互交汇，所述光电传感器与所述锁定电磁铁之间电性连接；
摄像机安装架，设置于所述环形旋转架的前侧，所述环形旋转架的后侧设置有对向配重架，所述对向配重架与所述摄像机安装架之间关于所述环形旋转架的水平中心线对称设置。
在一些可选实施例中，所述物体投放筒的底部中间设置有释放托板，所述释放托板的后侧设置有连接转轴，所述释放托板通过所述连接转轴与所述物体投放筒转动连接，所述释放托板的前侧设置有释放电磁铁，所述顶部开口的中间设置有可拆卸的密封盖板，所述密封盖板与所述顶部开口之间尺寸相互配合，所述释放托板的中间转动设置有承托转盘。
在一些可选实施例中，所述环形导向架的轴向中心线与所述环形旋转架的轴向中心线位于同一直线上，所述环形导向架的水平中心线与所述环形固定架的水平中心线位于同一直线上。
在一些可选实施例中，所述环形嵌合槽的上下两侧对称设置有导向球槽，所述环形旋转架的上下两侧对称设置有嵌合球槽，所述嵌合球槽的中间设置有多个间隔滚珠，所述间隔滚珠围绕所述嵌合球槽的竖直中心线外侧呈圆周状均匀设置，所述间隔滚珠与所述导向球槽和所述嵌合球槽之间尺寸相互配合。
在一些可选实施例中，所述环形旋转架的后侧设置有对向配重架，所述对向配重架与所述摄像机安装架之间关于所述环形旋转架的水平中心线对称设置，所述对向配重架朝向所述摄像机安装架的一侧设置有弧形背景板，所述对向配重架的前侧设置有嵌合连接槽，所述弧形背景板的后侧设置有嵌合连接块，所述弧形背景板通过所述嵌合连接块和所述嵌合连接槽与所述对向配重架嵌合滑动连接，所述嵌合连接块与所述嵌合连接槽之间尺寸相互配合，所述对向配重架的中间设置有多个配重块，所述配重块与所述对向配重架之间通过可拆卸螺栓连接。
在一些可选实施例中，所述竖直防护筒为圆筒型结构，所述竖直防护筒的后侧设置有抽气管道。
在一些可选实施例中，所述竖直导向杆的中间竖直方向均匀间隔设置有多个固定磁铁，相邻固定磁铁之间的磁极相异。
在一些可选实施例中，所述导向滑套的中间设置有控制线圈，所述光电传感器与控制线圈之间电性连接。
在一些可选实施例中，所述竖直导向杆的底部嵌套滑动设置有缓冲滑块，所述缓冲滑块的上端设置有橡胶接触块，所述缓冲滑块的下方设置有缓冲弹簧。
在一些可选实施例中，所述底部缓冲网的下方设置有上浮风扇，所述上浮风扇的下方设置有底部进风口，所述竖直防护筒的内部底部通过所述底部进风口与外侧相互连通，所述底部进风口的中间设置有可拆卸的进风密封板，所述进风密封板与所述底部进风口之间尺寸相互配合，所述光电传感器与所述上浮风扇之间电性连接。
从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置，通过环形旋转架承载相应的拍摄设备，而环形旋转架整体可以带动拍摄设备在环形导向架上围绕其中心点旋转，进而对处于其中心点的物体进行环绕图像的采集，而环形导向架整体则可以沿处于其轴向中心线上的中心连接轴进行转动，从而通过两个相互垂直的轴向方向的转动，便可以对物体进行全方位全角度的环绕图像采集，而承载拍摄设备的环形固定架整体则可以沿竖直导向杆在筒型结构中的竖直防护筒上下移动，物体可以通过竖直防护筒顶部的物体投放筒投放至竖直防护筒内部，使被摄物体可以在竖直防护筒中自由下落，而环形固定架则可以与被摄物体同步自由下落，以保持被摄物体处于环形固定架中心处的拍摄处，在同步自由下落的过程中对被摄物体进行全方位全角度的环绕图像采集，以实现被摄物体在完全悬浮状态下的图像采集，避免对应的支撑结构造成遮挡或挤压影响物体的形状，便于更加完美的表现和采集被摄物体的环绕图像，以便于后续进行立体模型数据的建立。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本说明书一个或多个实施例实施例的内部结构示意图；
图2为本说明书一个或多个实施例实施例的正面结构示意图；
图3为本说明书一个或多个实施例实施例的背面结构示意图；
图4为本说明书一个或多个实施例实施例的纵向截面的结构示意图；
图5为本说明书一个或多个实施例实施例的竖直防护筒的顶部局部结构示意图；
图6为本说明书一个或多个实施例实施例的竖直防护筒的底部局部结构示意图；
图7为本说明书一个或多个实施例实施例的局部结构示意图；
图8为本说明书一个或多个实施例实施例的环形固定架的俯视结构示意图；
图9为本说明书一个或多个实施例实施例的环形固定架的纵向截面结构示意图；
图10为本说明书一个或多个实施例实施例的环形固定架的分解结构示意图；
图11为本说明书一个或多个实施例实施例的环形导向架的结构示意图；
图12为本说明书一个或多个实施例实施例的环形旋转架的结构示意图；
图中：1竖直防护筒、101底部缓冲网、102抽气管道、103上浮风扇，104底部进风口、105进风密封板、2物体投放筒、201顶部开口、202密封盖板、203释放托板、204连接转轴、205释放电磁铁、206承托转盘、3竖直导向杆、301锁定电磁铁、302固定磁铁、303缓冲滑块、304橡胶接触块、305缓冲弹簧、4环形固定架、401导向滑套、402磁性吸附板、403控制线圈、404轴向连接套、5环形导向架、501中心连接轴、502步进电机、503环形嵌合槽、504导向球槽、505定子铁芯、506定子线圈、6环形旋转架、601永磁体转子、602嵌合球槽、603间隔滚珠、604光电传感器、7摄像机安装架、701对向配重架、702嵌合连接槽、703弧形背景板、704嵌合连接块、705配重块。
具体实施方式
为使本说明书一个或多个实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本说明书一个或多个实施例进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本说明书一个或多个实施例所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
本说明书一个或多个实施例，一种基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置，包括：
竖直防护筒1，竖直防护筒1的底部设置有底部缓冲网101；
物体投放筒2，设置于竖直防护筒1的顶端中心处，物体投放筒2的底部与竖直防护筒1的顶部相互连通，物体投放筒2的顶端设置有顶部开口201；
竖直导向杆3，对称垂直设置于竖直防护筒1的内部左右两侧，竖直导向杆3的顶端设置有锁定电磁铁301；
环形固定架4，水平设置于竖直防护筒1的内部中心处，环形固定架4的外侧左右两端对称设置有导向滑套401，环形固定架4通过导向滑套401与竖直导向杆3滑动连接，导向滑套401的顶端设置有磁性吸附板402，环形固定架4的内侧左右两端对称设置有轴向连接套404；
环形导向架5，间隔设置于环形固定架4的内侧，环形导向架5的左右两端对称设置有中心连接轴501，环形导向架5通过中心连接轴501与轴向连接套404转动连接，中心连接轴501的中间设置有步进电机502，环形导向架5的内侧设置有环形嵌合槽503，环形嵌合槽503的中间呈圆周状均匀设置有多个定子铁芯505，定子铁芯505的外侧环绕设置有定子线圈506；
环形旋转架6，嵌合转动设置于环形嵌合槽503的内侧，环形旋转架6的中间呈圆周状均匀设置有多个永磁体转子601，环形旋转架6的内侧设置有多个光电传感器604，光电传感器604的轴向中心线与环形旋转架6的轴向中心线相互垂直并相互交汇，光电传感器604与锁定电磁铁301之间电性连接；
摄像机安装架7，设置于环形旋转架6的前侧，环形旋转架6的后侧设置有对向配重架701，对向配重架701与摄像机安装架7之间关于环形旋转架6的水平中心线对称设置。
请参阅图1至图12，作为本发明的一个实施例，一种基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置，包括：竖直防护筒1，竖直防护筒1的底部设置有底部缓冲网101；物体投放筒2，设置于竖直防护筒1的顶端中心处，物体投放筒2的底部与竖直防护筒1的顶部相互连通，物体投放筒2的顶端设置有顶部开口201；竖直导向杆3，对称垂直设置于竖环形固定架4，水平设置于竖直防护筒1的内部中心处，环形固定架4的外侧左右两端对称设置有导向滑套401，环形固定架4通过导向滑套401与竖直导向杆3滑动连接，导向滑套401的顶端设置有磁性吸附板402，环形固定架4的内侧左右两端对称设置有轴向连接套404；环形导向架5，间隔设置于环形固定架4的内侧，环形导向架5的左右两端对称设置有中心连接轴501，环形导向架5通过中心连接轴501与轴向连接套404转动连接，中心连接轴501的中间设置有步进电机502，环形导向架5的内侧设置有环形嵌合槽503，环形嵌合槽503的中间呈圆周状均匀设置有多个定子铁芯505，定子铁芯505的外侧环绕设置有定子线圈506；环形旋转架6，嵌合转动设置于环形嵌合槽503的内侧，环形旋转架6的中间呈圆周状均匀设置有多个永磁体转子601，环形旋转架6的内侧设置有多个光电传感器604，光电传感器604的轴向中心线与环形旋转架6的轴向中心线相互垂直并相互交汇，光电传感器604与锁定电磁铁301之间电性连接；摄像机安装架7，设置于环形旋转架6的前侧；装置通过环形旋转架6上设置的摄像机安装架7可以固定安装所需的拍摄设备，而环形旋转架6嵌合转动设置在环形导向架5上的环形嵌合槽503中，而环形旋转架6与环形导向架5为嵌套式同心圆的环状结构，从而环形旋转架6可以在环形嵌合槽503中沿其中心点自转，进而可以带动其上的摄像机安装架7上安装的拍摄设备同步转动，便可以对处于其中心点的被摄物体进行环绕拍摄，以采集被摄物体的环绕图像，而环形导向架5上环绕设置有多个定子铁芯505和定子线圈506，环形旋转架6上环绕设置有多个永磁体转子601，从而环形导向架5和环形旋转架6整体可以构成一个无刷式的电机旋转结构，以便于驱动环形旋转架6转动进行环绕图像的采集，而环形导向架5则通过中心连接轴501和轴向连接套404与环形固定架4转动连接，环形导向架5和环形固定架4同样为嵌套式同心圆的环状结构，并且环形导向架5的竖直轴向线与中心连接轴501的轴向中心线之间相互垂直，进而环形导向架5可以沿中心连接轴501带动环形旋转架6同步转动，从而通过两个相互垂直的轴向方向的转动，便可以对处于圆心拍摄位置的物体进行全方位全角度的环绕图像采集，而环形固定架4整体则设置在竖直防护筒1中，并且环形固定架4通过导向滑套401与竖直防护筒1中竖向设置的竖直导向杆3滑动连接，而竖直防护筒1的顶端中心处还设置有物体投放筒2，物体投放筒2的底部与竖直防护筒1的顶部相互连通，物体投放筒2的顶端设置有顶部开口201，从而通过顶部开口201便可以将被摄物体置于竖直防护筒1，并使被摄物体沿竖直防护筒1的竖直方向自由下落，而环形固定架4则可以与被摄物体同步向下滑动，与被摄物体同步自由下落，以保持被摄物体处于环形固定架4中心处的拍摄处，在同步自由下落的过程中对被摄物体进行全方位全角度的环绕图像采集，以实现被摄物体在完全悬浮状态下的图像采集，避免对应的支撑结构造成遮挡或挤压影响物体的形状，便于更加完美的表现和采集被摄物体的环绕图像，以便于后续进行立体模型数据的建立，而被摄物体落下后，竖直防护筒1中设置有弹性材质的底部缓冲网101，可以通过底部缓冲网101缓冲接住被摄物体避免其损坏，并且环形固定架4通过竖直导向杆3顶端设置的锁定电磁铁301吸附固定导向滑套401上的磁性吸附板402，以对环形固定架4进行固定，而环形旋转架6的内侧设置有光电传感器604，光电传感器604的轴向中心线与环形旋转架6的轴向中心线相互垂直并相互交汇，光电传感器604与锁定电磁铁301之间电性连接，所以当被摄物体自由下落通过环形旋转架6的中心处，被光电传感器604检测到后，便可以同步控制锁定电磁铁301失电以瞬间释放环形固定架4下落，便于其与被摄物体大致保持同步自由下落，以进行图像采集，使用更加精确方便。
请参阅图1至图12，可选的，装置通过环形固定架4上设置双轴旋转结构，以带动拍摄设备围绕被摄物体进行转动，进而对其进行全方位全角度的环绕图像采集，并且环形固定架4和被摄物体可以在竖直防护筒1中同步自由下落，在同步自由下落的过程中对被摄物体进行全方位全角度的环绕图像采集，以实现被摄物体在完全悬浮状态下的图像采集，而被摄物体是通过竖直防护筒1上设置的物体投放筒2投放至竖直防护筒1中，而物体投放筒2的底部中间设置有释放托板203，释放托板203的后侧设置有连接转轴204，并且连接转轴204中还设置有释放弹簧，释放托板203通过连接转轴204与物体投放筒2转动连接，释放托板203的前侧设置有释放电磁铁205，所以被摄物体在拍摄前，释放托板203通过释放电磁铁205的吸附处于水平状态，释放弹簧也处于压缩状态，以通过释放托板203承托被摄物体，而当释放电磁铁205失电后，释放托板203便可以通过连接转轴204和释放弹簧瞬间加速向下翻转，而被摄物体便瞬间失去承托向下自由落下，以进行后续的图像采集工作，通过释放托板203可以更加稳定精准的释放被摄物体，提高拍摄成功率，同时释放托板203的中间转动设置有承托转盘206，承托转盘206可以通过内置的电机驱动转动，而被摄物体便可以置于承托转盘206上跟随其同步转动，以便于给与被摄物体一个初始的旋转力，使被摄物体在释放自由下落时可以保持转动，进而可以使环形旋转架6在不转动的情况下拍摄被摄物体的环绕图像，或者与环形旋转架6旋转联动，实现特殊的拍摄效果。
请参阅图1至图12，可选的，装置通过环形旋转架6可以在环形嵌合槽503中沿其中心点自转，进而可以带动其上的摄像机安装架7上安装的拍摄设备同步转动，便可以对处于其中心点的被摄物体进行环绕拍摄，以采集被摄物体的环绕图像，而环形导向架5通过其上环绕设置的多个定子铁芯505和定子线圈506，以及环形旋转架6上环绕设置的多个永磁体转子601构成一个无刷式的电机旋转结构，以便于自行驱动环形旋转架6转动，无需外接电机，整体承载力和反应力更高，环形导向架5的轴向中心线与环形旋转架6的轴向中心线位于同一直线上，环形导向架5的水平中心线与环形固定架4的水平中心线位于同一直线上，而环形嵌合槽503的上下两侧对称设置有导向球槽504，环形旋转架6的上下两侧对称设置有嵌合球槽602，嵌合球槽602的中间设置有多个间隔滚珠603，间隔滚珠603围绕嵌合球槽602的竖直中心线外侧呈圆周状均匀设置，间隔滚珠603与导向球槽504和嵌合球槽602之间尺寸相互配合，所以通过间隔滚珠603、导向球槽504和嵌合球槽602可以构成间隔的轴承结构，进一步降低旋转时的摩擦力，提高整体旋转结构的可靠性和反应速度。
请参阅图1至图12，可选的，装置通过环形旋转架6可以在环形嵌合槽503中沿其中心点自转，进而可以带动其上的摄像机安装架7上安装的拍摄设备同步转动，便可以对处于其中心点的被摄物体进行环绕拍摄，以采集被摄物体的环绕图像，摄像机安装架7设置在环形旋转架6的前侧，而环形旋转架6的后侧设置有对向配重架701，对向配重架701与摄像机安装架7之间关于环形旋转架6的水平中心线对称设置，通过对向配重架701可以平衡摄像机安装架7和其上安装的摄像设备的重量，便于保持环形旋转架6整体的平衡，便于环形旋转架6保持稳定的转动，而对向配重架701朝向摄像机安装架7的一侧设置有弧形背景板703，所以对向设置的弧形背景板703可以在拍摄时实时遮蔽物体背后的杂景，便于采集更加完美准确的图像，同时对向配重架701的前侧设置有嵌合连接槽702，弧形背景板703的后侧设置有嵌合连接块704，弧形背景板703通过嵌合连接块704和嵌合连接槽702与对向配重架701嵌合滑动连接，嵌合连接块704与嵌合连接槽702之间尺寸相互配合，从而通过嵌合连接块704与嵌合连接槽702的嵌合连接结构以便于安装和拆卸弧形背景板703，便于对弧形背景板703进行更换和调节，以适应不同的拍摄和图像采集需求，并且对向配重架701的中间设置有多个配重块705，配重块705与对向配重架701之间通过可拆卸螺栓连接，从而可以通过安装拆卸对应数量的配重块705，以调节对向配重架701的整体重量，便于根据摄像机安装架7安装的设备和其重量进行调节，使用时更加方便灵活。
请参阅图1至图12，可选的，装置通过环形固定架4上设置双轴旋转结构，以带动拍摄设备围绕被摄物体进行转动，进而对其进行全方位全角度的环绕图像采集，并且环形固定架4和被摄物体可以在竖直防护筒1中同步自由下落，在同步自由下落的过程中对被摄物体进行全方位全角度的环绕图像采集，以实现被摄物体在完全悬浮状态下的图像采集，而竖直防护筒1为圆筒型结构，便于承受压力，并且竖直防护筒1的侧壁设置有多个透明材质填充的开口，以便于对竖直防护筒1内部进行观察，竖直防护筒1的后侧还设置有抽气管道102，顶部开口201的中间设置有可拆卸的密封盖板202，密封盖板202与顶部开口201之间尺寸相互配合，从而可以通过密封盖板202完全封闭顶部开口201，通过抽气管道102可以接入真空抽气机，并通过真空抽气机抽出竖直防护筒1内部的空气，使竖直防护筒1内部构成类真空状态，从而可以降低空气阻力，使环形固定架4和被摄物体自由下落时的速度差进一步降低，便于保持环形固定架4和被摄物体可以在竖直防护筒1中同步自由下落，使被摄物体处于环形固定架4的中心拍摄处，从而可以提高装置整体拍摄图像采集成功率。
请参阅图1至图12，可选的，装置通过环形固定架4上设置双轴旋转结构，以带动拍摄设备围绕被摄物体进行转动，进而对其进行全方位全角度的环绕图像采集，并且环形固定架4和被摄物体可以在竖直防护筒1中同步自由下落，在同步自由下落的过程中对被摄物体进行全方位全角度的环绕图像采集，以实现被摄物体在完全悬浮状态下的图像采集，而载有拍摄设备的环形固定架4通过导向滑套401沿竖直导向杆3上下移动，以通过导向滑套401和竖直导向杆3构成的导向限位结构与被摄物体在竖直防护筒1中同步自由下落，而竖直导向杆3的中间竖直方向均匀间隔设置有多个固定磁铁302，相邻固定磁铁302之间的磁极相异，导向滑套401的中间设置有控制线圈403，所以导向滑套401与竖直导向杆3之间通过设置的固定磁铁302与控制线圈403构成管状直线电机结构，通过调节控制线圈403的电流方向和大小，便可以控制导向滑套401受到沿竖直导向杆3竖直方向受到的推力的方向和大小，进而便于实时调节环形固定架4整体沿竖直导向杆3移动的反向和速度，从而便于使环形固定架4向上移动至初始位置，或在下落时调节其下落速度以便于与被摄物体同步自由下落，进而便于使被摄物体处于环形固定架4的中心拍摄处，从而可以提高装置整体拍摄图像采集成功率，而环形旋转架6中还设置有光电传感器604，光电传感器604的识别方向处于环形旋转架6的中心处即拍摄环绕的中心点，而光电传感器604与控制线圈403之间电性连接，所以当被摄物自由下落抵达环形旋转架6的中心处即拍摄环绕的中心点后，便可以遮蔽光电传感器604以被检测，而当被摄物与环形固定架4之间产生速度差，使被摄物脱离拍摄环绕的中心点，光电传感器604失去检测时，便可以通过控制控制线圈403的电流方向和大小，以调节环形固定架4的速度，直至被摄物与环形固定架4之间下落速度相同，被摄物重新回到拍摄环绕的中心点，被光电传感器604感应到，从而便于使被摄物体处于环形固定架4的中心拍摄处，从而可以提高装置整体拍摄图像采集成功率，而被摄物体下落后通过底部缓冲网101进行缓冲接收，避免被摄物体损坏，而环形固定架4可以通过导向滑套401与竖直导向杆3之间通过设置的固定磁铁302与控制线圈403构成管状直线电机结构进行减速停止以避免发生碰撞，并且竖直导向杆3的底部嵌套滑动设置有缓冲滑块303，缓冲滑块303的上端设置有橡胶接触块304，缓冲滑块303的下方设置有缓冲弹簧305，当管状直线电机结构失效时，还可以通过缓冲滑块303和缓冲弹簧305构成的缓冲结构以吸收环形固定架4下落的动能，使其减速停止，有利于提高装置整体的可靠性和安全性。
请参阅图1至图12，可选的，装置通过环形固定架4上设置双轴旋转结构，以带动拍摄设备围绕被摄物体进行转动，进而对其进行全方位全角度的环绕图像采集，并且环形固定架4和被摄物体可以在竖直防护筒1中同步自由下落，在同步自由下落的过程中对被摄物体进行全方位全角度的环绕图像采集，以实现被摄物体在完全悬浮状态下的图像采集，而底部缓冲网101的下方设置有上浮风扇103，上浮风扇103的下方设置有底部进风口104，竖直防护筒1的内部底部通过底部进风口104与外侧相互连通，底部进风口104的中间设置有可拆卸的进风密封板105，进风密封板105与底部进风口104之间尺寸相互配合，从而通过上浮风扇103可以向上吹出与竖直防护筒1平行的气流，以通过上升的气流对下落的物体进行托举，光电传感器604与上浮风扇103之间电性连接，可以调节被摄物体下落时的助力，进而调节被摄物体下落时速度，以便于配合环形固定架4的调节结构，保持环形固定架4和被摄物体可以在竖直防护筒1中同步自由下落，使被摄物体处于环形固定架4的中心拍摄处，从而可以提高装置整体拍摄图像采集成功率，同时也可以通过增大上浮风扇103转速通过上升气流直接托举被摄物体，以克服被摄物体的重力，通过上升气流实现被摄物体处于完全悬浮状态，以便于对被摄物体进行全方位全角度的环绕图像采集。
使用时，首先将装置的相应管线进行连接，并将抽气管道102接入外置的真空抽气设备，然后将对应的拍摄设备安装固定在环形旋转架6上的摄像机安装架7，而安装使用的拍摄设备最好选用无线设备，避免线束造成干扰，然后将所需的弧形背景板703通过嵌合连接块704和嵌合连接槽702滑动嵌合安装在对向配重架701上，同时根据安装的拍摄设备的重量，选取安装对应重量的配重块705，以保证环形旋转架6的前后两侧重量平衡，完成调节安装后，便可以通过导向滑套401与竖直导向杆3之间通过设置的固定磁铁302与控制线圈403构成管状直线电机结构，驱动导向滑套401和环形固定架4整体向上移动，直至竖直导向杆3顶端的锁定电磁铁301吸附固定导向滑套401上的磁性吸附板402，对环形固定架4整体整体进行悬吊锁定，然后便可以将被摄物体通过顶部开口201置于物体投放筒2，使被摄物体置于释放托板203上，然后封闭顶部开口201和底部进风口104等开口，保持竖直防护筒1整体封闭，便完成预处理工作，然后可以通过外置的真空抽气设备将抽出竖直防护筒1内部的空气，使竖直防护筒1内部构成类真空状态以降低空气阻力，进行图像数据采集时，首先通过释放电磁铁205失电控制释放托板203进行释放，而释放托板203便通过连接转轴204向下翻转，而被摄物体便瞬间失去承托向下自由落下，而被摄物体下落极短距离后，便经过环形旋转架6的中心处，即拍摄位点，环形旋转架6上设置的光电传感器604便可以检测到被摄物体，然后便同步控制锁定电磁铁301失电以瞬间释放环形固定架4下落，通过光电传感器604构成的反馈机构，导向滑套401与竖直导向杆3之间通过设置的固定磁铁302与控制线圈403构成管状直线电机结构可以试试调节环形固定架4下落的速度，保持环形固定架4和被摄物体可以在竖直防护筒1中同步自由下落，使被摄物体处于环形固定架4的中心拍摄处，然后环形导向架5便通过其上环绕设置的多个定子铁芯505和定子线圈506，以及环形旋转架6上环绕设置的多个永磁体转子601构成一个无刷式的电机旋转结构以便于驱动环形旋转架6转动，进而带动其上的摄像机安装架7上安装的拍摄设备同步转动，对处于其中心点的被摄物体进行环绕拍摄，以采集被摄物体的环绕图像，同时环形导向架5通过步进电机502驱动沿中心连接轴501带动环形旋转架6同步转动，通过两个相互垂直的轴向方向的转动，在物体下落的短时间内，对处于圆心拍摄位置的物体进行全方位全角度的环绕图像采集，然后被摄物体掉落到底部缓冲网101上进行无损收集，而环形固定架4也减速停止，便完成一次环绕图像的采集工作。
本发明提供的基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置，通过环形旋转架6承载相应的拍摄设备，而环形旋转架6整体可以带动拍摄设备在环形导向架5上围绕其中心点旋转，进而对处于其中心点的物体进行环绕图像的采集，而环形导向架5整体则可以沿处于其轴向中心线上的中心连接轴501进行转动，从而通过两个相互垂直的轴向方向的转动，便可以对物体进行全方位全角度的环绕图像采集，而承载拍摄设备的环形固定架4整体则可以沿竖直导向杆3在筒型结构中的竖直防护筒1上下移动，物体可以通过竖直防护筒1顶部的物体投放筒2投放至竖直防护筒1内部，使被摄物体可以在竖直防护筒1中自由下落，而环形固定架4则可以与被摄物体同步自由下落，以保持被摄物体处于环形固定架4中心处的拍摄处，在同步自由下落的过程中对被摄物体进行全方位全角度的环绕图像采集，以实现被摄物体在完全悬浮状态下的图像采集，避免对应的支撑结构造成遮挡或挤压影响物体的形状，便于更加完美的表现和采集被摄物体的环绕图像，以便于后续进行立体模型数据的建立。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本说明书一个或多个实施例实施例的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本说明书一个或多个实施例实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
尽管已经结合了本说明书一个或多个实施例的具体实施例对本说明书一个或多个实施例进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。
本说明书一个或多个实施例实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书一个或多个实施例的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置，其特征在于，包括：
竖直防护筒，所述竖直防护筒的底部设置有底部缓冲网；
物体投放筒，设置于所述竖直防护筒的顶端中心处，所述物体投放筒的底部与所述竖直防护筒的顶部相互连通，所述物体投放筒的顶端设置有顶部开口；
竖直导向杆，对称垂直设置于所述竖直防护筒的内部左右两侧，所述竖直导向杆的顶端设置有锁定电磁铁；
环形固定架，水平设置于所述竖直防护筒的内部中心处，所述环形固定架的外侧左右两端对称设置有导向滑套，所述环形固定架通过所述导向滑套与所述竖直导向杆滑动连接，所述导向滑套的顶端设置有磁性吸附板，所述环形固定架的内侧左右两端对称设置有轴向连接套；
环形导向架，间隔设置于所述环形固定架的内侧，所述环形导向架的左右两端对称设置有中心连接轴，所述环形导向架通过所述中心连接轴与所述轴向连接套转动连接，所述中心连接轴的中间设置有步进电机，所述环形导向架的内侧设置有环形嵌合槽，所述环形嵌合槽的中间呈圆周状均匀设置有多个定子铁芯，所述定子铁芯的外侧环绕设置有定子线圈；
环形旋转架，嵌合转动设置于所述环形嵌合槽的内侧，所述环形旋转架的中间呈圆周状均匀设置有多个永磁体转子，所述环形旋转架的内侧设置有多个光电传感器，所述光电传感器的轴向中心线与所述环形旋转架的轴向中心线相互垂直并相互交汇，所述光电传感器与所述锁定电磁铁之间电性连接；
摄像机安装架，设置于所述环形旋转架的前侧。
2.根据权利要求1所述的基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置，其特征在于，所述物体投放筒的底部中间设置有释放托板，所述释放托板的后侧设置有连接转轴，所述释放托板通过所述连接转轴与所述物体投放筒转动连接，所述释放托板的前侧设置有释放电磁铁，所述顶部开口的中间设置有可拆卸的密封盖板，所述密封盖板与所述顶部开口之间尺寸相互配合，所述释放托板的中间转动设置有承托转盘。
3.根据权利要求1所述的基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置，其特征在于，所述环形导向架的轴向中心线与所述环形旋转架的轴向中心线位于同一直线上，所述环形导向架的水平中心线与所述环形固定架的水平中心线位于同一直线上。
4.根据权利要求1所述的基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置，其特征在于，所述环形嵌合槽的上下两侧对称设置有导向球槽，所述环形旋转架的上下两侧对称设置有嵌合球槽，所述嵌合球槽的中间设置有多个间隔滚珠，所述间隔滚珠围绕所述嵌合球槽的竖直中心线外侧呈圆周状均匀设置，所述间隔滚珠与所述导向球槽和所述嵌合球槽之间尺寸相互配合。
5.根据权利要求1所述的基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置，其特征在于，所述环形旋转架的后侧设置有对向配重架，所述对向配重架与所述摄像机安装架之间关于所述环形旋转架的水平中心线对称设置，所述对向配重架朝向所述摄像机安装架的一侧设置有弧形背景板，所述对向配重架的前侧设置有嵌合连接槽，所述弧形背景板的后侧设置有嵌合连接块，所述弧形背景板通过所述嵌合连接块和所述嵌合连接槽与所述对向配重架嵌合滑动连接，所述嵌合连接块与所述嵌合连接槽之间尺寸相互配合，所述对向配重架的中间设置有多个配重块，所述配重块与所述对向配重架之间通过可拆卸螺栓连接。
6.根据权利要求1所述的基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置，其特征在于，所述竖直防护筒为圆筒型结构，所述竖直防护筒的后侧设置有抽气管道。
7.根据权利要求1所述的基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置，其特征在于，所述竖直导向杆的中间竖直方向均匀间隔设置有多个固定磁铁，相邻固定磁铁之间的磁极相异。
8.根据权利要求1所述的基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置，其特征在于，所述导向滑套的中间设置有控制线圈，所述光电传感器与控制线圈之间电性连接。
9.根据权利要求1所述的基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置，其特征在于，所述竖直导向杆的底部嵌套滑动设置有缓冲滑块，所述缓冲滑块的上端设置有橡胶接触块，所述缓冲滑块的下方设置有缓冲弹簧。
10.根据权利要求1所述的基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置，其特征在于，所述底部缓冲网的下方设置有上浮风扇，所述上浮风扇的下方设置有底部进风口，所述竖直防护筒的内部底部通过所述底部进风口与外侧相互连通，所述底部进风口的中间设置有可拆卸的进风密封板，所述进风密封板与所述底部进风口之间尺寸相互配合，所述光电传感器与所述上浮风扇之间电性连接。
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