[发明专利]一种三维重构系统及三维重构方法

权利要求书

1.一种三维重构系统，其特征在于，包括：

载物装置，包括可转动的旋转架以及设置于所述旋转架上的载物台，所述旋转架具有转轴；

数据采集装置，与所述载物台间隔设置，用于在所述旋转架转动到相应角度时采集所述载物台上的物体的反射光数据，获得所述物体在对应角度时的单视角数据；

数据处理装置，与所述数据采集装置连接，用于根据所述单视角数据和重构算法进行三维重构；

所述三维重构系统还包括转轴校正面；所述数据处理装置还用于使所述旋转架上的转轴校正面基于当前位置先后转动第一角度和第二角度，并获取初始平面和第一角度对应的第一平面的第一角平分面，获取所述初始平面和第二角度对应的第二平面的第二角平分面，确定第一角平分面和第二角平分面的交线为转轴位置。

2.如权利要求1所述的三维重构系统，其特征在于，所述数据采集装置为色散共聚焦数据采集装置，所采集的所述反射光数据为反射光谱数据。

3.如权利要求1所述的三维重构系统，其特征在于，所述数据处理装置还用于根据所述转轴位置校正所述重构算法。

4.如权利要求3所述的三维重构系统，其特征在于，所述转轴校正面设置在载物台上。

5.如权利要求3所述的三维重构系统，其特征在于，所述转轴校正面为漫反射面。

6.如权利要求1-5任一项所述的三维重构系统，其特征在于，所述转轴的初始方向垂直于所述数据采集装置的采集光路。

7.如权利要求6所述的三维重构系统，其特征在于，所述载物装置还包括水平平移台，所述数据采集装置包括竖直升降台和设置于所述竖直升降台上的摄像头；

所述旋转架设置于所述水平平移台上；

所述数据采集装置设置于所述竖直升降台上，使所述数据采集装置相对于所述载物台的高度可调；

所述转轴的初始方向平行于所述水平平移台；

所述数据采集装置的采集光路垂直于所述水平平移台。

8.如权利要求7所述的三维重构系统，其特征在于，所述摄像头至少包括宽谱光源、色散透镜和探测器，所述宽谱光源、色散透镜和探测器基于色散共聚焦方法获得单视角数据；所述数据处理装置根据不同视角的所述单视角数据及不同视角的转换矩阵进行三维重构。

9.一种三维重构方法，其特征在于，基于权利要求1所述的三维重构系统进行，包括下述步骤：

S0、在三维测量系统中设置转轴校正面；

使所述旋转架上的转轴校正面基于当前位置先后转动第一角度和第二角度，获取所述转轴校正面在系统初始坐标系下的未转动时的初始位置数据、在第一角度时的第一角度数据以及在第二角度时的第二角度数据；

根据所述第一角度数据、第二角度数据和初始位置数据计算转轴位置；

S1、通过所述旋转架的转动带动所述载物台上的物体转动；

S2、通过所述数据采集装置采集物体转动至相应角度时的反射光数据，以获得单视角数据；

S3、通过所述数据处理装置根据不同角度的所述单视角数据和重构算法进行三维重构。

10.如权利要求9所述的三维重构方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：

基于色散共聚焦方法，采用宽谱光源照射所述物体，采集所述物体在不同视角时的单视角数据。

11.如权利要求10所述的三维重构方法，其特征在于，所述色散共聚焦方法至少包括如下步骤：

通过宽谱光源发射宽谱光束，并形成线形的检测光线；

通过色散透镜将所述检测光线投射至所述物体的表面；

平移所述物体完成物体表面扫描；

通过探测器采集所述检测光线经过所述物体反射后的反射光数据，对所述反射光数据进行处理获得所述单视角数据。