[发明专利]一种便携非接触式文物外形和纹理采集设备

权利要求书

1.一种便携非接触式文物外形和纹理采集设备,包括外形采集机构（I）、纹理采集机构（II）及控制箱体（III），其特征在于：文物放置于控制箱（III）的箱体的转台（13）上，在距离转台（13）回转轴设定距离处安置外形采集机构（I）和纹理采集机构（II），通过箱体（I）中的一个外部连接板（18）与安装外形采集机构（I）及纹理采集机构（II）的一个L型支架（2）相连接；所述外形采集机构（I）中的一个基于激光三角法的3D激光扫描仪（7）完成文物外形点云的采集，结合得到的距离值及转台（13）转过角度值，在上位机完成极坐标系向直角坐标系的转换，得到文物回转体点云；而纹理采集机构（III）中有一个高分辨率的工业相机（8）与一个紧凑型远心镜头（9）的配合，通过平行投影完成对文物纹理的无畸变采集，取图像中间有限列像素，放置于新的大图中，如此往复完成对一圈图像采集，实现对纹理数据的采集。

2.根据权利要求1所述的便携非接触式文物外形和纹理采集设备，其特征在于：所述外形采集机构（I）包括部件连接板（4）、手动旋转台（5）、扫描仪连接板（6）和3D激光扫描仪（7），依次安装在一个垂直的直线导轨（3）上，该直线导轨（3）再固定在所述L型支架（2）上，L型支架（2）前端留有定位销孔，以便与文物回转控制箱体（I）右侧外部连接板（18）对接固定，实现模块化的安装；当需要测量文物底部点云时，通过转动手动旋转台（5）使3D激光扫描仪（7）转过90°，从而可以测量文物底部点云；扫描仪连接板（6）起到连接3D激光扫描仪（7）和手动旋转台（5）的作用，3D激光扫描仪基于激光三角法完成对文物外形平铺点云的采集，3D激光扫描仪（7）的激光发射点距离转台（13）回转轴为扫描仪工作距离的最大值，激光束通过回转中心，扫描仪（7）的激光束扫描范围覆盖转台（13），保证可以得到外形所有点云数据。

3.根据权利要求2所述的便携非接触式文物外形和纹理采集设备，其特征在于：所述的纹理采集机构（II）包括工业相机（8）、紧凑型远心镜头（9）、镜头支架（10）和镜头底板（11），所述镜头支架（10）主要起到支撑较重的远心镜头（9）与工业相机（8），镜头底板（11）起到托起镜头支架（10）和工业相机（8）与远心镜头（9）组合的作用，高分辨率工业相机（8）和紧凑型远心镜头（9）组合，可获得高分辨率和通过平行投影方法消除了成像畸变的高质量图像，远心镜头（9）运动到直线导轨（3）最下端时，其视野要覆盖转台（13）。

4.根据权利要求3所述的便携非接触式文物外形和纹理采集设备，其特征在于：所述的文物回转控制箱包括箱体（1）、一体式底板（14）、开关电源（15）、USB转接接头（16）、网口转接头（17）、外部连接板（18）、D1驱动器（19）、D2驱动器（20）、继电器（21）、转盘（22）和旋转马达（23），箱体（1）中所有需要定位的部件以一体式底板（14）为基准面并固定，外部连接板（18）通过一体式底板（14）上的凹槽进行定位，其中D1、D2驱动器（19、20）是分别控旋转马达（23）和直线导轨（3）配套部件，继电器（21）是为了消除直线导轨（3）和旋转马达（23）都要触发3D激光扫描仪（7）时产生的信号干扰而进行的线路改变操作；旋转马达（23）提供旋转运动，转盘（13）为了让旋转平台伸出箱体（1）与外部接触。