一种便携式古代壁画仿真试样劣化拍摄箱的制作方法

1.本实用新型涉及文化遗产保护技术领域，尤其涉及一种便携式古代壁画仿真试样劣化拍摄箱。

背景技术：

2.古代壁画仿真试样的老化试验是模拟古代壁画劣化过程，研究古代壁画劣化机理，了解古代壁画材料性能变化的重要方法，其分为人工加速老化试验和自然老化试验两种。人工加速老化试验是将古代壁画仿真试样置于实验室的恒温恒湿箱中，在20℃恒温条件下进行干湿循环加速老化试验。自然老化试验是将古代壁画仿真试样置于真实的赋存场景石窟寺洞窟中进行老化。两种老化试验均需要对古代壁画仿真试样的外观形貌进行定期的图像采集，以实现对其劣化程度的定量表征与评估。目前所采用的方法是在实验室或石窟寺洞窟内人工搭建拍摄光源对古代壁画仿真试样进行定期拍摄。现有技术存在以下缺陷：
3.1、在实验室条件下无法控制拍摄空间温湿度，所采集图像信息不能精准反映古代壁画仿真试样的真实劣化情况；
4.2、人工搭建光源均匀性差，造成图像采集精度低，图像质量差；
5.3、为凸显古代壁画仿真试样劣化形貌，需要搭建不同照射角度的光源，多角度光源搭建和拍摄角度选择均为人工操作，同一次实验中多次拍摄操作之间一致性差，极大影响后期图像差异的分析与识别；
6.4、不同实验室、不同洞窟以及实验室和洞窟之间的光源条件、空间条件等各不相同，不同试验场所对拍摄环境的复现性和一致性差，造成试验结果的可对比性不足。

技术实现要素：

7.本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题，提供一种便携式古代壁画仿真试样劣化拍摄箱，其拍摄空间温湿度可控，图像采集精度高，具有多角度光源，拍摄角度可固定，且便携程度高。
8.本实用新型的技术方案是：一种便携式古代壁画仿真试样劣化拍摄箱，包括拍摄箱体和设于拍摄箱体下部的抽屉，抽屉内设有湿度调节装置，抽屉与拍摄箱体之间连通设置以通过所述湿度调节装置调节拍摄箱体内的湿度；拍摄箱体上设有单开箱门，拍摄箱体内设有多层支撑机构和能够放置在任意一层支撑机构上的样品托盘，样品托盘上设有用于定位样品放置位置的样品控位机构；拍摄箱体的四壁和顶板、以及样品托盘上分别设有吸光布，拍摄箱体四壁和顶板上的吸光布上还分别设有led灯带，拍摄箱体的顶部设有用于拍摄样品的拍摄机构，拍摄箱体的顶板上设有圆孔，拍摄机构对准圆孔设置且与圆孔之间设有避免拍摄箱体透光和保证其密封性的遮光密封机构；所述拍摄箱体内设有温湿度记录仪和万向水平仪，拍摄箱体底部的四角处分别通过高度调节机构安装有万向刹车轮，各万向刹车轮能够根据万向水平仪分别进行调整使拍摄箱体保持水平。
9.进一步的，本实用新型中所述拍摄箱体的底板为冲孔板，所述湿度调节装置包括盛装有饱和盐溶液的密胺盒。
10.进一步的，本实用新型中所述单开箱门、所述抽屉与拍摄箱体之间均设有密封条。
11.进一步的，本实用新型中每一层支撑机构均包括至少两个支撑条，且单开箱门两侧的拍摄箱体内壁上分别设有所述支撑条，所述样品托盘上设有与每一层支撑机构的若干支撑条一一对应配合的多个支撑凹口。
12.进一步的，本实用新型中所述样品托盘为铁盘，吸光布覆盖在样品托盘的上表面，且吸光布上设有网格刻度线，所述样品控位机构包括能够吸附在铁盘上用于配合定位样品的至少两个磁条，至少一个磁条的上表面设置有卡。
13.进一步的，本实用新型中拍摄箱体四壁上的led灯带为环绕设置的环形led灯带，所述环形led灯带具有多条，与各层支撑机构一一对应分别设置在每一层支撑机构的上方；拍摄箱体顶板上的led灯带具有多条且间隔布置；所述拍摄箱体的底部还设有与led灯带连接的无线射频控制器。
14.进一步的，本实用新型中所述拍摄机构包括与拍摄箱体顶板连接的拍摄支架、通过固定夹套与拍摄支架连接的云台、与云台连接的相机，相机的镜头为定焦镜头且正对所述圆孔，相机还连接有相机快门线；所述遮光密封机构包括一端连接在圆孔内的弹性密封套，弹性密封套的另一端能够紧密套设在相机的镜头外部。
15.进一步的，本实用新型中所述万向刹车轮安装在刹车轮支架上，所述高度调节机构包括安装在所述刹车轮支架上与所述拍摄箱体滑动连接的伸缩杆、穿设安装在拍摄箱体上锁紧固定所述伸缩杆的锁紧螺栓。
16.进一步的，本实用新型中所述吸光布为黑喷绒布，所述温湿度记录仪为数显式温湿度记录仪，温湿度记录仪和万向水平仪安装在拍摄箱体的底板上。
17.进一步的，本实用新型中所述拍摄箱体上设有扶手，拍摄箱体内还设有恒温加热装置。
18.本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
19.1)本实用新型的拍摄箱可置于实验室或者真实的古代壁画赋存场景石窟寺洞窟中对古代壁画仿真试样进行老化试验，根据两种不同的试验场所，可选择利用拍摄箱的不同功能；当拍摄箱置于实验室内时，需要拍摄箱提供湿度/温湿度、以及光源条件，湿度的控制主要通过选择不同饱和盐溶液，而前提是依赖于温度的恒定，在不同恒定温度值下，不同饱和盐溶液上方空气的湿度是恒定的，一种情况是一般实验室温度固定设置，例如恒定20℃，在温度恒定的前提下，按照当前温度值和所需湿度，选择对应的饱和盐溶液，盛放在密胺盒内放置于抽屉中，从而控制拍摄箱内拍摄环境温湿度满足要求，另一种情况是为了保证温度更加恒定或者更加方便的调节不同恒定温度值，通过拍摄箱内设置的恒温加热装置进行温度控制，在恒温加热装置设定的恒定温度下，放置对应的饱和盐溶液，从而提供所需湿度；当拍摄箱置于石窟寺洞窟中时，拍摄箱仅需要提供光源条件即可，温湿度由现场提供，可将拍摄箱的单开箱门打开一段时间静置，再完成后续拍摄作业，也可将抽屉稍微打开，始终维持拍摄箱内部温湿度环境，再进行拍摄，本实用新型的拍摄箱能够满足不同试验场所下不同的试验需求。
20.2)本实用新型通过在拍摄箱体四壁和顶板上设置led灯带，选择开启不同位置的
光源，可提升拍摄环境光源均匀性，也可实现不同角度光源条件下的图像采集，吸光布的设置则可以增加图像采集的精度，有利于后期的图像处理与分析。
21.3)本实用新型通过在拍摄箱体顶部设置拍摄支架，可以将相机固定在被摄物上方，同时辅以相机快门线进行拍摄操作，极大地消除了多次拍摄的人工误差，增强了图像的前后一致性；相机镜头设置时对准拍摄箱体顶板上的圆孔，利用设置在圆孔处的弹性密封套能够套住镜头，保证拍摄箱体整体的密封性，进而保证拍摄环境的温湿度满足需求。
22.4)本实用新型通过在拍摄箱体内设置不同高度的支撑机构，在样品托盘上设置配合的支撑凹口，使得样品托盘可轻松方便地放置在不同的高度，在相机固定的情况下，满足对被摄物不同范围的拍摄需求。
23.5)本实用新型的样品托盘采用铁盘，其上覆盖的吸光布可以增加图像采集的精度，吸光布上设置的网格刻度线用于精准定位放置磁条，磁条能够吸附在铁盘上定位每次样品放置的位置，保证样品需要多次放置在同一位置的精准性，使得多次拍摄作业中对样品的拍摄范围一致，有利于后期图像差异的分析与识别。
24.6)本实用新型的磁条数量可根据实际需求进行调整，一般需要至少两个，且至少一个磁条上设置有卡，卡主要用于置于被摄样品一侧，在后期图像处理时对样品颜进行校正，因为卡颜是标准，其度值是一定的，不同光线下拍摄的物品颜与日光下的物品颜不一致，卡可用于将物品颜校正至日光下的度值，这样设计大大提高了后期图像处理的便利性。
25.7)本实用新型通过设计高度可调的万向刹车轮，配合万向水平仪，可分别调节每个万向刹车轮以保证拍摄箱体保持水平，调节时只需要通过旋拧锁紧螺栓，向外拉出或向内收回伸缩杆，调节刹车轮支架的伸出长度即可，操作简单方便。
26.8)本实用新型通过在拍摄箱体上设置扶手和万向刹车轮，可根据需求将拍摄箱在多个试验场所间灵活移动，并保证多个试验场所拍摄环境的一致性与可靠性。
附图说明
27.图1为本实用新型的立体图；
28.图2为本实用新型的开启状态示意图；
29.图3为本实用新型的主视图；
30.图4为本实用新型中所述拍摄箱体的顶板的仰视图；
31.图5为本实用新型中所述样品托盘与样品控位机构的配合示意图；
32.图6为本实用新型中所述样品托盘翻转后的底部结构示意图。
33.其中：1、拍摄箱体；1a、冲孔板；1b、单开箱门；1c、圆孔；1d、扶手；2、抽屉；3、湿度调节装置；4、支撑机构；5、样品托盘；5a、支撑凹口；6、样品控位机构；6a、磁条；6b、卡；7、吸光布；8、led灯带；9、无线射频控制器；10、拍摄机构；10a、拍摄支架；10b、固定夹套；10c、云台；10d、相机；11、遮光密封机构；12、温湿度记录仪；13、万向水平仪；14、高度调节机构；14a、伸缩杆；14b、锁紧螺栓；15、万向刹车轮；16、刹车轮支架。
具体实施方式
34.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做具体说明。
35.实施例：
36.结合附图所示为本实用新型一种便携式古代壁画仿真试样劣化拍摄箱的具体实施方式，结合图1至图3所示，该拍摄箱主要包括拍摄箱体1和设于拍摄箱体1下部的抽屉2，拍摄箱体1的底板为冲孔板1a，抽屉2内设有湿度调节装置3，湿度调节装置3包括盛装有饱和盐溶液的密胺盒，通过更换盛装不同饱和盐溶液，可使拍摄箱内的湿度保持在不同恒定值。抽屉2与拍摄箱体1之间设有密封条，保证抽屉2关闭时整个拍摄箱的密封环境。
37.拍摄箱体1上设有单开箱门1b，单开箱门1b与拍摄箱体1之间设有密封条，保证单开箱门1b关闭时整个拍摄箱的密封环境。
38.本实施例中，拍摄箱体1内设有两层支撑机构4和能够放置在任意一层支撑机构4上的样品托盘5。如图2所示，每一层支撑机构4均包括两个支撑条，两个支撑条分别设置在单开箱门1b两侧的拍摄箱体1内壁上，再结合图6所示为样品托盘5翻转后的底部结构示意图，样品托盘5上设有与每一层支撑机构4的两个支撑条一一对应配合的两个支撑凹口5a。将两个支撑凹口5a对准两侧的两个支撑条放置即可将样品托盘5放入拍摄箱体1内，可根据需要将样品托盘5放置在所需高度。本实施例中，支撑条设置在单开箱门1b两侧的拍摄箱体1内壁上，但也不限于此，也可以在单开箱门1b对向的拍摄箱体1内壁上也设置一根支撑条，每层支撑机构4利用三根支撑条放置样品托盘5，在样品托盘5上对应设置三个支撑凹口5a即可。将样品托盘5放置在不同高度，可改变样品的拍摄范围。
39.结合图5所示，样品托盘5上设有吸光布7和样品控位机构6。吸光布7覆盖样品托盘5的上表面，吸光布7上设有网格刻度线，用于精准定位放置样品控位机构6。样品控位机构6包括两个长方形黑磁条6a，磁条6a长10cm、宽3cm、厚1cm，样品托盘5为铁盘，两个磁条6a能够吸附在铁盘上，用于配合定位样品放置位置；其中一个磁条6a的上表面设置有卡6b，卡6b置于被摄样品一侧，用于在后期图像处理时对样品颜进行校正，因为卡颜是标准，其度值是一定的，不同光线下拍摄的物品颜与日光下的物品颜不一致，卡可用于将物品颜校正至日光下的度值，这样设计大大提高了后期图像处理的便利性。本实施例中，利用两个磁条6a定位样品位置，但也不限于此，也可以利用三个或者更多的磁条6a进行定位，以保证样品需要多次放置在同一位置的精准性，同样的，其中的至少一个磁条6a上需要设置卡6b。
40.本实施例中，拍摄箱体1的四壁和顶板上分别设有吸光布7，吸光布7上还分别设有led灯带8。具体的，拍摄箱体1四壁上的led灯带8为环绕设置的环形led灯带，环形led灯带具有两条，分别设置在两层支撑机构4的上方；结合图4所示，拍摄箱体1顶板上的led灯带8具有两条且间隔布置。通过设置不同位置的光源，可提升拍摄环境光源均匀性，也可实现不同角度光源条件下的图像采集，吸光布7的设置则可以增加图像采集的精度，有利于后期的图像处理与分析。拍摄箱体1的底部还设有与led灯带8连接的12v无线射频控制器9，无线射频控制器9设置的位置可结合图3所示。
41.进一步的，拍摄箱体1的顶部设有用于拍摄样品的拍摄机构10，拍摄机构10包括与拍摄箱体1顶板连接的拍摄支架10a、通过固定夹套10b与拍摄支架10a连接的云台10c、以及与云台10c连接的相机10d。结合图4所示，拍摄箱体1的顶板上设有圆孔1c，相机10d的镜头为定焦镜头且正对圆孔1c设置。拍摄机构10与圆孔1c之间还设有遮光密封机构11，遮光密封机构11包括一端连接在圆孔1c内的弹性密封套，弹性密封套的另一端能够紧密套设在相
机10d的镜头外部，从而避免拍摄箱体1透光和保证其密封性。未图示，相机10d还连接有相机快门线，通过将相机10d固定在被摄物上方，同时辅以相机快门线进行拍摄操作，可避免因按压快门键不当导致相机10d轻微抖动而影响图像采集精度，增强多次采集图像的一致性。
42.本实用新型通过设置不同高度的支撑机构4，样品托盘5可放置在不同的高度，在相机10d固定的情况下，能够满足对被摄物不同范围的拍摄需求。
43.拍摄箱体1的底板上安装有温湿度记录仪12和万向水平仪13，温湿度记录仪12为数显式温湿度记录仪，万向水平仪13安装在底板中心。拍摄箱体1底部的四角处分别通过高度调节机构14安装有万向刹车轮15，万向刹车轮15安装在刹车轮支架16上，高度调节机构14包括安装在刹车轮支架16上与拍摄箱体1滑动连接的伸缩杆14a、穿设安装在拍摄箱体1上锁紧固定伸缩杆14a的锁紧螺栓14b。四个万向刹车轮15能够根据万向水平仪13分别进行调整使拍摄箱体1保持水平，调节时，根据万向水平仪13，选择调整对应角部的万向刹车轮15，通过旋拧锁紧螺栓14b，向外拉出或向内收回伸缩杆14a，调节刹车轮支架16的伸出长度即可，操作简单方便。
44.本实施例中，吸光布7为黑喷绒布，可以增加图像采集的精度，有利于后期的图像处理与分析。
45.本实施例中，拍摄箱体1上设有扶手1d，配合万向刹车轮15，可根据需求将拍摄箱在多个试验场所间灵活移动，并保证多个试验场所拍摄环境的一致性与可靠性。
46.本实施例中，未图示，拍摄箱体1内还设有恒温加热装置，恒温加热装置可以采用例如电热丝与温度传感器的配合，利用温度传感器实时监测拍摄箱体1内的温度，控制电热丝加热或停止，从而使得拍摄环境温度始终保持在设定的温度值。
47.拍摄箱可移动至不同试验场所在同一温度环境下进行试验，为了保证温度更加恒定，也可通过开启上述的恒温加热装置使得温度始终恒定。具体的，本实用新型的拍摄箱可置于实验室或者真实的古代壁画赋存场景石窟寺洞窟中对古代壁画仿真试样进行老化试验：
48.1)当拍摄箱置于实验室内时，拍摄箱可提供湿度以及光源条件，一般实验室温度固定设置为20℃，在20℃恒温下，按照当前温度值和所需湿度，选择对应的饱和盐溶液，盛放在密胺盒内放置于抽屉2中，从而控制拍摄箱内拍摄环境温湿度满足要求，然后再进行拍摄。而为了保证温度更加恒定或者更加方便的调节不同恒定温度值，拍摄箱可同时提供温湿度、以及光源条件，通过上述的恒温加热装置进行温度控制，在恒温加热装置设定的恒定温度下，放置对应的饱和盐溶液，从而提供所需湿度。
49.2)当拍摄箱置于石窟寺洞窟中时，拍摄箱仅需要提供光源条件即可，温湿度由现场提供，可将拍摄箱的单开箱门1b打开一段时间静置，再完成后续拍摄作业，也可将抽屉2稍微打开，始终维持拍摄箱内部温湿度环境，再进行拍摄。
50.当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种便携式古代壁画仿真试样劣化拍摄箱，其特征在于：包括拍摄箱体(1)和设于拍摄箱体(1)下部的抽屉(2)，抽屉(2)内设有湿度调节装置(3)，抽屉(2)与拍摄箱体(1)之间连通设置以通过所述湿度调节装置(3)调节拍摄箱体(1)内的湿度；拍摄箱体(1)上设有单开箱门(1b)，拍摄箱体(1)内设有多层支撑机构(4)和能够放置在任意一层支撑机构(4)上的样品托盘(5)，样品托盘(5)上设有用于定位样品放置位置的样品控位机构(6)；拍摄箱体(1)的四壁和顶板、以及样品托盘(5)上分别设有吸光布(7)，拍摄箱体(1)四壁和顶板上的吸光布(7)上还分别设有led灯带(8)，拍摄箱体(1)的顶部设有用于拍摄样品的拍摄机构(10)，拍摄箱体(1)的顶板上设有圆孔(1c)，拍摄机构(10)对准圆孔(1c)设置且与圆孔(1c)之间设有避免拍摄箱体(1)透光和保证其密封性的遮光密封机构(11)；所述拍摄箱体(1)内设有温湿度记录仪(12)和万向水平仪(13)，拍摄箱体(1)底部的四角处分别通过高度调节机构(14)安装有万向刹车轮(15)，各万向刹车轮(15)能够根据万向水平仪(13)分别进行调整使拍摄箱体(1)保持水平。2.根据权利要求1所述的一种便携式古代壁画仿真试样劣化拍摄箱，其特征在于：所述拍摄箱体(1)的底板为冲孔板(1a)，所述湿度调节装置(3)包括盛装有饱和盐溶液的密胺盒。3.根据权利要求1所述的一种便携式古代壁画仿真试样劣化拍摄箱，其特征在于：所述单开箱门(1b)、所述抽屉(2)与拍摄箱体(1)之间均设有密封条。4.根据权利要求1所述的一种便携式古代壁画仿真试样劣化拍摄箱，其特征在于：每一层支撑机构(4)均包括至少两个支撑条，且单开箱门(1b)两侧的拍摄箱体(1)内壁上分别设有所述支撑条，所述样品托盘(5)上设有与每一层支撑机构(4)的若干支撑条一一对应配合的多个支撑凹口(5a)。5.根据权利要求1所述的一种便携式古代壁画仿真试样劣化拍摄箱，其特征在于：所述样品托盘(5)为铁盘，吸光布(7)覆盖在样品托盘(5)的上表面，且吸光布(7)上设有网格刻度线，所述样品控位机构(6)包括能够吸附在铁盘上用于配合定位样品的至少两个磁条(6a)，至少一个磁条(6a)的上表面设置有卡(6b)。6.根据权利要求1所述的一种便携式古代壁画仿真试样劣化拍摄箱，其特征在于：拍摄箱体(1)四壁上的led灯带(8)为环绕设置的环形led灯带，所述环形led灯带具有多条，与各层支撑机构(4)一一对应分别设置在每一层支撑机构(4)的上方；拍摄箱体(1)顶板上的led灯带(8)具有多条且间隔布置；所述拍摄箱体(1)的底部还设有与led灯带(8)连接的无线射频控制器(9)。7.根据权利要求1所述的一种便携式古代壁画仿真试样劣化拍摄箱，其特征在于：所述拍摄机构(10)包括与拍摄箱体(1)顶板连接的拍摄支架(10a)、通过固定夹套(10b)与拍摄支架(10a)连接的云台(10c)、与云台(10c)连接的相机(10d)，相机(10d)的镜头为定焦镜头且正对所述圆孔(1c)，相机(10d)还连接有相机快门线；所述遮光密封机构(11)包括一端连接在圆孔(1c)内的弹性密封套，弹性密封套的另一端能够紧密套设在相机(10d)的镜头外部。8.根据权利要求1所述的一种便携式古代壁画仿真试样劣化拍摄箱，其特征在于：所述万向刹车轮(15)安装在刹车轮支架(16)上，所述高度调节机构(14)包括安装在所述刹车轮支架(16)上与所述拍摄箱体(1)滑动连接的伸缩杆(14a)、穿设安装在拍摄箱体(1)上锁紧
固定所述伸缩杆(14a)的锁紧螺栓(14b)。9.根据权利要求1所述的一种便携式古代壁画仿真试样劣化拍摄箱，其特征在于：所述吸光布(7)为黑喷绒布，所述温湿度记录仪(12)为数显式温湿度记录仪，温湿度记录仪(12)和万向水平仪(13)安装在拍摄箱体(1)的底板上。10.根据权利要求1所述的一种便携式古代壁画仿真试样劣化拍摄箱，其特征在于：所述拍摄箱体(1)上设有扶手(1d)，拍摄箱体(1)内还设有恒温加热装置。

技术总结

本实用新型公开了一种便携式古代壁画仿真试样劣化拍摄箱，包括下部设有抽屉的拍摄箱体，抽屉内设有湿度调节装置，抽屉与拍摄箱体连通设置；拍摄箱体上设有单开箱门，拍摄箱体内设有支撑机构和放置在支撑机构上的样品托盘，样品托盘上设有样品控位机构；拍摄箱体四壁和顶板、样品托盘上设有吸光布，拍摄箱体四壁和顶板的吸光布上设有LED灯带，拍摄箱体顶部设有拍摄机构，拍摄箱体顶板上设有圆孔，拍摄机构对准圆孔且与圆孔之间设有遮光密封机构；拍摄箱体内设有温湿度记录仪和万向水平仪，拍摄箱体底部四角通过高度调节机构安装有万向刹车轮。本实用新型拍摄空间温湿度可控，图像采集精度高，具有多角度光源，拍摄角度可固定，且便携程度高。且便携程度高。且便携程度高。