基于二维图像的几何形态学标本拍摄相机固定装置

本发明涉及一种用于固定标本拍摄相机的装置，尤其涉及一种基于几何形态测量的标本拍摄相机固定装置。

背景技术：

1、生态形态学是主要研究生态因子、环境因子与形态之间相互作用的交叉学科，其核心是探究动物形态特征、资源利用和功能之间是否存在相关性，多从因生境和食物压力导致的形态学变异与生态位分化来解释。生物几何形态测量学的突破性发展有效解决了对形态量化分析这一问题，并在生物形态学研究上取得爆发式应用。

2、以地标点法为代表的几何形态测量学，其地标点代表一个形状的分布空间；这个可以容纳所有形状且将这些坐标值标点出来的空间，就是所谓的形状空间（shape space），或称为肯德氏空间（kendall's space）。形状空间经由原始数据平移、旋转、校正等方式得来，形状空间点与点的距离指的是由最小平方和而来的（普克拉提斯距离）（procrustesdistance），而非欧氏空间；由于到目前为止并没有很完整的统计方法可以施行在这个空间上，所以利用将此空间上的点投影到以平均形状（即参考形）为切点的外切空间（tangentspace）上进行逼近；由于此切面（或空间）属欧氏空间，因此便可于其上应用所有现有的统计方法，从而解决了坐标空间数据利用多元统计方法的问题。得益于多元统计的深入发展及计算机图形化技术的应用，近十余年几何形态测量学在生物学相关学科上得到广泛发展和应用，涉及分类学、系统发育与进化、进化生物学、进化生态学、进化遗传学等等。

3、在使用几形态测量法时，需要先获取待分析样本的形态信息。目前主要有相机拍摄图像和3d扫描仪扫描获取两种方式。相对于3d扫描仪，使用相机拍摄具有操作更简单、携带更方便、适用范围更广泛等优点。在相机拍摄的过程中，需要控制拍摄过程中的人为误差，需固定相机与样本之间的距离，保持所有样本的一致性，但目前还未有基于几何形态测量的标本拍摄相机固定装置。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种可消除或降低系统误差、使用方便，基于二维图像的几何形态学标本拍摄相机固定装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：它包括底座、由皮带传动机构驱动的升降机构、安装该升降机构上的位置调节机构；底座为箱体结构，所述皮带传动机构由位于底座中的四个皮带轮、依次连接四个皮带轮的传动皮带、固定在底座中并驱动传动皮带的步进电机构成，所述升降机构由安装在底座表面且下端分别与对应皮带轮固定连接的丝杠、分别安装在各丝杠上的螺母、固定在四个螺母上的升降架构成，所述位置调节机构由平行固定在升降架上的两条纵向滑轨、共同安装在两条纵向滑轨上的两个纵向滑块、固定在各纵向滑块上的横向滑轨、安装在两条横向滑轨上的横向滑板构成，该横向滑板上具有相机拍摄窗口。

3、在上述技术方案中，任意一根丝杠上分别固定有与步进电机电连接的第一行程控制开关和第二行程控制开关。

4、在上述技术方案中，在相邻的皮带轮之间有固定在底座中并将传动皮带张紧的张紧轮。

5、在上述技术方案中，升降架的背面固定有补光灯。

6、在上述技术方案中，底座的表面具有背景窗，该背景窗处固定有透明板，该透明板的下方有开设在底座侧面的抽屉格，该抽屉格中有背景纸。

7、在上述技术方案中，透明板上刻划有纵向刻度和横向刻度。

8、与现有技术比较，本发明由于采用了上述技术方案，因此具有以下优点：

9、1）采用皮带传动机构驱动升降机构不仅能够快速方便准确地调节相机焦距，而且由于丝杠传动机构具有自锁性能，因而能够保证所有标本与相机镜头的距离保持一致。

10、2）采用位置调节机构可以方便准确地调节并固定相机的坐标位置，从而方便地对准标本拍摄区域。

11、3）无需挪动标本即可方便快捷地切换拍摄背景颜色，有效地克服了原来切换背景颜色时需确保标本、需重新定位标本以及重新调整相机焦距和位置的缺陷，大大提高了拍摄效率。

技术特征：

1.一种基于二维图像的几何形态学标本拍摄相机固定装置，包括底座、由皮带传动机构驱动的升降机构、位于该升降机构上的位置调节机构；其特征在于：底座（9）为箱体结构，所述皮带传动机构由位于底座（9）中的四个皮带轮（17）、依次连接四个皮带轮（17）的传动皮带（16）、固定在底座（9）中并驱动传动皮带（16）的步进电机（15）构成，所述升降机构由安装在底座（9）表面且下端分别与对应皮带轮（17）固定连接的丝杠（6）、分别安装在各丝杠（6）上的螺母（4）、固定在四个螺母（4）上的升降架（1）构成，所述位置调节机构由平行固定在升降架（1）上的两条纵向滑轨（12）、共同安装在两条纵向滑轨（12）上的两个纵向滑块（13）、固定在各纵向滑块（13）上的横向滑轨（3）、安装在两条横向滑轨（3）上的横向滑板（2）构成，该横向滑板上具有拍摄窗口。

2.根据权利要求1所述的基于二维图像的几何形态学标本拍摄相机固定装置，其特征在于：任意一根丝杠（6）上分别固定有与步进电机（14）电连接的第一行程控制开关（10）和第二行程控制开关（11）。

3.根据权利要求1所述的基于二维图像的几何形态学标本拍摄相机固定装置，其特征在于：在相邻的皮带轮（17）之间有固定在底座（9）中并将传动皮带（16）张紧的张紧轮（14）。

4.根据权利要求1所述的基于二维图像的几何形态学标本拍摄相机固定装置，其特征在于：升降架（1）的背面固定有补光灯（5）。

5.根据权利要求1所述的基于二维图像的几何形态学标本拍摄相机固定装置，其特征在于：底座（9）的表面具有背景窗，该背景窗处固定有透明板（8），该透明板的下方有开设在底座（9）侧面的抽屉格（7），该抽屉格中有背景纸。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的基于二维图像的几何形态学标本拍摄相机固定装置，其特征在于：透明板（8）上刻划有纵向刻度和横向刻度。

技术总结
本发明公开了一种基于二维图像的几何形态学标本拍摄相机固定装置，它包括底座、由皮带传动机构、升降机构和位置调节机构；皮带传动机构由位于底座（9）依次连接四个皮带轮（17）的传动皮带（16）、并驱动传动皮带（16）的步进电机（15）构成，升降机构由安装在底座（9）的丝杠（6）、安装在各丝杠（6）上的螺母（4）、固定在四个螺母（4）上的升降架（1）构成，位置调节机构由固定在升降架（1）上的两条纵向滑轨（12）、安装在两条纵向滑轨（12）上的两个纵向滑块（13）、固定在各纵向滑块（13）上的横向滑轨（3）、安装在两条横向滑轨（3）上的横向滑板（2）构成。

技术研发人员：粟海军,杨舒晗
受保护的技术使用者：贵州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15