一种小体积的足迹扫描提取设备的制作方法

1.本实用新型涉及足迹采集技术领域，具体涉及一种小体积的足迹扫描提取设备。


背景技术：

2.目前足迹采集采用两种方式，其一是传统人工拍照方式，该方式存在人为误差，是因为每个办案人员的操作习惯不一样，并且现场环境不同，会造成足迹拍摄不完全、图片拍摄角度不规范、光照不均匀等问题。以上问题都会干扰足迹正常的提取。其二是通过足迹采集设备获取，市面上均是面阵相机拍摄的方式进行足迹采集，其精度不高，而且对于疑难足迹采集效果比较差；现有足迹采集设备体积大、不方便携带，很难适用于现场勘查。
3.综上，足迹的提取由于受到成痕客体、外部环境、打光和拍照方式的影响，导致现场勘查时足迹提取率偏低，且足迹采集没有统一标准，使采集效果参差不齐。


技术实现要素：

4.针对现有足迹采集设备体积大的缺陷，本实用新型提供一种小体积的足迹扫描提取设备，其使用时将导轨抽出，收纳时候将导轨收回，减小了设备整体体积，便于携带。
5.为实现上述目的，本技术的技术方案为：一种小体积的足迹扫描提取设备，包括运动扫描机构，该运动扫描机构包括伸缩导轨，在所述伸缩导轨上滑动连接有主框架，所述主框架上安装有电机，该电机通过齿轮组为主动轴提供动力，所述主动轴两端分别穿过主框架上的轴承与对应的主动轮相连，所述主动轮位于主框架一侧两端，主框架另一侧两端连接有从动轮，所述主动轮、从动轮均在伸缩导轨上运动。
6.进一步的，所述伸缩导轨包括至少两节导轨本体，相邻导轨本体之间通过滑块相连，在滑块两侧设有轴承滚珠。
7.进一步的，所述伸缩导轨收回时在导向框架中，所述导向框架连接在主框架四周，每个导向框架底部设有与导轨本体对应的导向轮，该导向轮与导轨本体底部的导向柱滑动连接，位于一侧的导向框架顶部通过导向螺栓固定在主框架上，所述导向螺栓之间为主动轮；位于另一侧的导向框架顶部外壁通过支撑杆与主框架相连，在支撑杆上套接有从动轮。
8.进一步的，所述齿轮组包括与电机相连的主动齿轮，该主动齿轮与减速齿轮啮合，所述减速齿轮安装在主动轴上。
9.进一步的，所述伸缩导轨两侧分别连接有前拉手和后拉手，形成矩形导轨框架。
10.更进一步的，所述主框架底部一侧设有1个以上的前端接近传感器，另一侧设有1个以上的后端接近传感器。
11.更进一步的，所述主框架上连接有光路承载支架，该光路承载支架上设有分光光路成像系统，所述分光光路成像系统包括成像面、多个反射镜和至少1个二向色分光片，光从成像面照射到部分反射镜上后透过二向色分光片进入到镜头，在相机感光元件成像。
12.更进一步的，所述二向色分光片能够反射某些波长的光，还能够透射某些波长的光；当光照射二向色分光片对应的反射波段范围时，相机与镜头接受到一种视场角的光；当
光照射二向色分光片对应的透射波段范围时，相机与镜头接收到另外一种视场角的光。
13.作为更进一步的，还包括与分光光路成像系统配合使用的组合光源，所述组合光源包括掠射光源、90
°
照射线光源、45
°
照射线光源，所述掠射光源位于成像面两侧，所述90
°
照射线光源位于成像面正上方，所述45
°
照射线光源位于成像面斜上方且在90
°
照射线光源一侧。
14.作为更进一步的，所述相机为面阵相机或线扫相机。
15.本实用新型由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：
16.1.本设备导轨采用抽拉式设计，减少体积，方便现场携带。
17.2.分光光路成像系统，通过不同波段的光源配光，可以实现不同视场下的足迹图像扫描，大大提高了足迹提取效果和完整度。
18.3.多种角度配光光源可以针对不同客体使用最优光源配光，达到最理想的采集效果。
19.4.线阵相机采用扫描成像的方式进行足迹提取，大大提高足迹图像采集精度，同时降低畸变。
附图说明
20.图1为运动扫描机构俯视图；
21.图2为运动扫描机构侧视图；
22.图3为运动扫描机构立体图；
23.图4为运动扫描机构部分结构示意图；
24.图5为分光光路成像系统工作原理图；
25.图6为一种小体积的足迹扫描提取设备结构图；
26.图7为组合光源布置图；
27.图8为分光光路成像系统剖视图。
28.图中序号说明：1第一节导轨、2滑块、3第二节导轨、4主动轮、5第三节导轨、6从动轮、7后端接近传感器、8后拉手、9锁扣、10主框架、11主动轴、12减速齿轮、13轴承、14电机、15前端接近传感器、16前拉手、17导向框架、18主动齿轮、19导向轮、20导向柱、21相机、22镜头、23二向色分光片、24反射镜e、25反射镜d、26反射镜c、27反射镜a、28成像面、29反射镜b、30光路承载支架、31掠射光源、32、90
°
照射线光源；33、45
°
照射线光源；34主控板。
具体实施方式
29.本实用新型的实施例是在以本实用新型技术方案为前提下进行实施的，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。
30.实施例1
31.如图1所示，一种小体积的足迹扫描提取设备，包括运动扫描机构、分光光路成像系统、组合光源和主控板；
32.所述运动扫描机构包括伸缩导轨，在所述伸缩导轨上滑动连接有主框架，所述主框架上安装有与主控板相连的电机，该电机输出轴上设有主动齿轮，所述主动齿轮与减速齿轮啮合，该减速齿轮安装在主动轴上，为主动轴提供动力；所述主动轴两端分别穿过主框
架上的轴承与对应的主动轮相连，所述主动轮位于主框架一侧两端，主框架另一侧两端连接有从动轮，所述主动轮、从动轮均在伸缩导轨上运动。该机构解决了扫描设备体积庞大的问题。
33.所述伸缩导轨，在图1-3中示例性的展示出第一节导轨、第二节导轨、第三节导轨，相邻两节导轨之间通过滑块相连，在滑块两侧设有轴承滚珠。设备使用时将导轨抽出，设备收纳时候导轨收回，减小设备整体体积。
34.为了节省空间、方便携带；所述伸缩导轨收回时在导向框架中，所述导向框架连接在主框架四周；为使主框架在伸缩导轨上做平稳直线运动，其每个导向框架底部设有与导轨本体对应的导向轮，该导向轮与导轨本体底部的导向柱滑动连接；所述导向轮通过导向轴安装在导向框架上；位于展开侧的导向框架顶部通过导向螺栓固定在主框架上，所述导向螺栓之间为主动轮；位于收纳侧的导向框架顶部外壁通过支撑杆与主框架相连，在支撑杆上套接有从动轮。优选的，所述主动轮、从动轮均为胶轮。
35.所述伸缩导轨两侧分别连接有前拉手和后拉手，形成矩形导轨框架。在收回时主框架与后拉手之间通过锁扣进行固定。
36.在所述主框架底部一侧设有1个以上的前端接近传感器，另一侧设有1个以上的后端接近传感器，所述前端接近传感器、后端接近传感器与主控板相连控制运动范围，其能使主框架在前拉手与后拉手之间运动。
37.所述分光光路成像系统通过光路承载支架连接在主框架上，所述分光光路成像系统包括成像面、多个反射镜和至少1个二向色分光片，光从成像面照射到部分反射镜上后透过二向色分光片进入到镜头，在相机感光元件成像。所述二向色分光片能够反射某些波长的光，还能够透射某些波长的光；当光照射二向色分光片对应的反射波段范围时，相机与镜头接受到一种视场角的光；当光照射二向色分光片对应的透射波段范围时，相机与镜头接收到另外一种视场角的光。上述采用1片二向色分光片时，通过2套反射光路设计可以实现相机与镜头2种视场角图像的采集。以此类推，当采用2片二向色分光片时，可以实现3种视场角图像的采集；3片二向色分光片可以实现4种视场角图像的采集，等等。该系统还需要配合多波段光源共同完成多视场的采集，依照二向色分光片的透过率曲线，照射对应波段的光可以实现光路的切换。分光光路成像系统解决了设备对于某些疑难客体的足迹提取不到的问题。
38.所述多个反射镜包括反射镜a、反射镜b、反射镜c、反射镜d、反射镜e；当照射二向色分光片对应的反射波段的光时，光从成像面照射到反射镜a再反射到反射镜b再反射到二向色分光片c，最后光进入到镜头内，在相机感光元件上成像。当照射分光片对应的透过波段的光时，光从成像面照射到反射镜c再反射到反射镜d再反射到反射镜e，最后透过二向色分光片进入到镜头，在相机感光元件上成像。
39.优选的，所述相机可以采用面阵相机也可以采用高精度线扫相机，在静止状态，图像是一条像素或者几条有效像素。配合运动扫描机构，实现固定区域的图像扫描。
40.所述组合光源是与分光光路成像系统配合的，该光源部分设计为多角度、多波段；其中多角度光源有：主光轴与成像面夹角在0-5
°
掠射光、主光轴与成像面成45
°
漫反射光、以及主光轴与成像面成90
°
垂直光。当现场环境为隐性灰尘足迹时，采用掠射光照射，对应于二向色分光片的反射透射镀膜波段设计，光源照射不同波段的光可以完成不同光路的切
换，最终实现在掠射光下不同视场角图像的采集；当现场环境为显性足迹时，可以选用90
°
光源以及45
°
光源进行照射，同样对应于二向色分光片的反射透射镀膜波段设计，照射不同波段的光，可以完成在该角度打光条件下不同视场角图像的采集。
41.所述组合光源包括与主控板相连的掠射光源、90
°
照射线光源、45
°
照射线光源，所述掠射光源安装在主框架上且位于成像面两侧，提供低角度掠射光，显现隐性灰尘足迹。所述90
°
照射线光源安装在光路承载支架上且位于成像面正上方，所述45
°
照射线光源安装在光路承载支架上且位于成像面斜上方。三种光源均为多波段光源，其出射光谱与二向色分光片反射透过光谱曲线相对应。本设备通过光源打光角度与分光多光路，实现了不同视场角成像与不同打光角度组合的拍摄方式，可以应对绝大部分疑难客体的采集。
42.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
43.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。