CN109668021B - 一种双目视觉精密调整支架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双目视觉精密调整支架，包括呈矩形箱体状的底座，在底座上设有左相机安装座、右相机安装座、底座水平调节机构和相机座水平调节机构；所述底座水平调节机构包括固定安装在底座下端的齿条和刻度尺，以及安装在底座下并能够沿底座长度方向移动并定位的支架安装座；在支架安装座靠近齿条一侧设有一底座微调旋钮，在底座微调旋钮上装有一个与齿条相啮合的齿轮；所述相机座对中调节机构包括一个安装在底座内的正反牙双向丝杠，在正反牙双向丝杠上套有两个分别与左相机安装座和右相机安装座下端固定连接且与正反牙双向丝杠通过螺纹相配合的丝杠螺母。本发明得到的双目视觉精密调整支架具有结构简单、精准度高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种双目相机技术领域，具体涉及一种双目视觉精密调整支架。
背景技术
机器视觉技术在当下工业中的应用越来越广泛 ,正在替代人发挥着日益重要的作用。双目视觉是其中一种使用两台摄相机的用于解决立体视觉问题的技术，被广泛应用于测距、表面3D重建、逆向工程等领域。
建立一个双目视觉***，需要进行相机的位置调节和相机标定。只有两台相机具有了良好的相对位置，才能获得一个交叉区域面积大的共同视场，才有利于后续的目标点匹配；而标定的目的是为了得到相机的内外参数，内参数用于表示镜头焦距、镜头畸变，它是一个从平面到像素的转换；外参数反映的是两台相机的相互位置关系。每当相机的相互位置改变，就应重新标定计算其外参。
而双目视觉***在实际使用中，如果目标物体相对相机的距离发生变化，则需要相机也做相应的位姿调整，整体视场应适应该距离变化，同时外参的改变也应实时反馈。双目视觉技术的发展日趋要求更高精准和便捷的调节装置与之配合，目前在此方面的调节位姿装置不多且体积庞大，难以很好的满足物体成像和标定的要求。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种简化结构和操作、精准度较高且结构紧凑的双目视觉精密调整支架。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种双目视觉精密调整支架，它包括底座，所述底座为一个矩形箱体，在底座上设有能够沿其长度方向移动并定位的左相机安装座和右相机安装座，其特征在于，在底座上还设有一个底座水平调节机构和一个相机座对中调节机构；所述底座水平调节机构包括固定安装在底座下端并沿底座长度方向设置的齿条和刻度尺，以及安装在底座下并能够沿底座长度方向滑动并定位的支架安装座；所述支架安装座的前后两侧均向上折弯，形成夹持在底座上的两折弯板，在靠近齿条一侧的折弯板上设有一末端固定在刻度尺内侧的底座微调旋钮，在底座微调旋钮上固定安装有一个与齿条相啮合的齿轮，通过旋转底座微调旋钮即可在齿轮和齿条的作用下带动底座水平移动；所述相机座对中调节机构包括一个安装在底座内并沿底座长度方向设置的正反牙双向丝杠，在正反牙双向丝杠上套有两个分别与左相机安装座和右相机安装座下端固定连接且与正反牙双向丝杠通过螺纹相配合的丝杠螺母，在底座的左侧板或右侧板上设有一个与正反牙双向丝杠固定连接的双目微调旋钮，通过旋转双目微调旋钮即可调节左相机安装座和右相机安装座沿正反牙双向丝杠长度方向对中水平移动。
进一步的，在支架安装座远离齿条一侧的折弯板上标示有长度刻度。
进一步的，在支架安装座靠近齿条一侧的折弯板内侧设有一个条形凸块，在齿条的外端面设有一个与条形凸块相对应的条形槽，所述条形凸块能够沿条形槽水平滑动。
进一步的，在支架安装座靠近齿条一侧的折弯板上设有一垂直于齿条设置的螺纹孔，在该螺纹孔内设有一个与其相配合的锁紧螺杆，通过旋转锁紧螺杆，使锁紧螺杆与齿条相抵，从而将支架安装座固定在底座下。
进一步的，所述刻度尺的刻度标示以刻度尺中部为界设有两段，两段刻度的零刻度线均位于正反牙双向丝杠正反牙交界处。
进一步的，在底座的前后侧板上应设有至少一个滑槽，在左相机安装座和右相机安装座的前后两侧分别固定安装有一指示板和滑板，所述指示板和滑板分别位于底座下方刻度尺和齿条外侧。
进一步的，所述指示板下端紧邻刻度尺并置于刻度尺上方，在指示板上标示有一箭头向下的指示箭头。
进一步的，在滑板内侧设有一滑块，在底座靠近滑板的侧板上设有一与滑块相配合的滑槽，在滑板上还设有一带有螺纹的紧固孔，在紧固孔内套有一个与其通过螺纹相配合的紧固螺杆，通过旋转紧固螺杆，使紧固螺杆与底座相抵，进而将左相机安装座和右相机安装座固定在底座上。
进一步的，在正反牙双向丝杠的左右两端均设有一固定安装在底座底板上的轴承座，且两轴承座位于底座内并分别靠近左侧板和右侧板。
进一步的，在双目微调旋钮周向上标示有一圈刻度线。
与现有技术相比，本发明得到的双目视觉精密调整支架具有如下优点：
1、所设置的底座水平调节机构和相机座对中调节机构分别能够实现底座的水平移动和定位和两相机的对中移动和定位，并能够根据相应刻度值来精确确定所移动的距离，其中，底座的调节精度可达到0.02mm，相机安装座的调节精度可达0.01mm。
2、底座和相机安装座的水平移动分别通过底座微调旋钮和双目微调旋钮来实现位置的移动，其调节方式操作简便，同时，底座调节机构和相机座调节机构分别采用齿轮、齿条和丝杠、螺母相配合的方式实现调节，结构紧凑。
附图说明
图1为实施例中双目视觉精密调整支架的正向轴侧结构示意图；
图2为实施例中去掉前后侧板和防尘板后双目视觉精密调整支架的内部结构示意图；
图3为实施例中双目视觉精密调整支架的背面轴侧结构示意图。
图中：底座1、前侧板11、后侧板12、左侧板13、右侧板14、底板15、齿条16、刻度尺17、条形槽18、支架安装座2、折弯板21、条形凸块22、螺纹孔23、锁紧螺杆24、底座微调旋钮25、防尘板3、正反牙双向丝杠4、双目微调旋钮41、丝杆螺母5、轴承座6、左相机安装座7、右相机安装座8、指示板9、指示箭头91、滑板10、紧固螺杆103。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例：
如图1-图3所示，本实施例提供的双目视觉精密调整支架，它包括底座1，所述底座1为一个矩形箱体，由前侧板11、后侧板12、左侧板13、右侧板14、底板15组成，在底座1上设有能够沿其长度方向移动并定位的左相机安装座7和右相机安装座8，在底座1上还设有一个底座水平调节机构和一个相机座对中调节机构；所述底座水平调节机构包括固定安装在底座1下端沿底座1长度方向设置的齿条16和刻度尺17，以及安装在底座1下并能够沿底座1长度方向移动并定位的支架安装座2；所述支架安装座2的前后两侧均向上折弯，形成夹持在底座1上的两折弯板21，整体呈U字形，在靠近齿条16一侧的折弯板21上设有一末端固定在刻度尺17内侧的底座微调旋钮25，在底座微调旋钮25上固定安装有一个与齿条16相啮合的齿轮（图中未标示），所述刻度尺17的刻度标示以刻度尺17中部为界设有两段，两段刻度的零刻度线位于正反牙双向丝杠4正反牙交界处；在支架安装座2远离齿条16一侧的折弯板21上标示有长度刻度，该长度刻度的零刻度线位于折弯板21的中部，折弯板21上刻度标线与刻度尺17上的刻度标线相邻，使用时，将支架安装座2固定在三角架等设备上，旋转底座微调旋钮25，在齿条16和齿轮的作用下，底座1呈水平移动，具***置的调节通过观察刻度尺进行操作，当移动到合适位置后，锁紧支架安装座2，即可通过观测折弯板21和刻度尺17上的刻度，精确读出底座1的移动距离，读数方式为50分度值的游标卡尺读数方式，其调节精度可达到0.02mm；所述相机座对中调节机构包括一个安装在底座1内并沿底座1长度方向设置的正反牙双向丝杠4，在正反牙双向丝杠4上套有两个分别与左相机安装座7和右相机安装座8下端固定连接且与正反牙双向丝杠4通过螺纹相配合的丝杠螺母5，在底座1的左侧板13或右侧板14上设有一个与正反牙双向丝杠4固定连接的双目微调旋钮41，在双目微调旋钮41周向上标示有一圈刻度线，通过旋转双目微调旋钮41即可调节左相机安装座7和右相机安装座8沿正反牙双向丝杠4长度方向水平移动，调节时，旋转微调旋钮，通过观测左相机安装座7和右相机安装座8相对于刻度尺17的移动距离，可以粗略调节左相机安装座7和右相机安装座8的位移距离，然后旋转微调旋钮的细杆，观测双目微调旋钮41上的刻度线，精确调节左相机安装座7和右相机安装座8的移动距离，其调节精度可达0.01mm。由此，本实施例中的底座水平调节机构和相机座对中调节机构分别能够实现底座的水平移动和定位和两相机的对中移动和定位，并能够根据相应刻度值来精确确定所移动的距离，其中，底座的调节精度可达到0.02mm，相机安装座的调节精度可达0.01mm。
本实施例中的刻度尺17和与之相贴的折弯板21均向外倾斜设置，这样设置后，能够便于操作者观察刻度尺17和折弯板21上的读数。齿条16和与之相邻的折弯板21竖向设置，这样可便于支架安装座2移动。同时，需要注意的是，本实施例中的底座微调旋钮25和双目微调旋钮41均为圆柱形杆状体。
具体的，上述支架安装座2的水平移动和定位以及底座1的调节结构通过如下方式实现：在支架安装座2靠近齿条16一侧的折弯板21内侧设有一个条形凸块22，在齿条16和刻度尺17的外端面均设有一个与条形凸块22相对应的条形槽18，所述条形凸块22能够沿条形槽18水平滑动。在支架安装座2靠近齿条16一侧的折弯板21上设有一垂直于齿条16设置的螺纹孔23，在该螺纹孔23内设有一个与其相配合的锁紧螺杆24，通过旋转锁紧螺杆24，使锁紧螺杆24与齿条16相抵，从而将支架安装座2固定在底座下。
上述相机安装座的具体滑动结构通过如下方式实现：在底座1的前、后侧板上设有至少一个滑槽，在左相机安装座7和右相机安装座8的前后两侧分别固定安装有一指示板9和滑板10，所述指示板9和滑板10分别位于底座下方刻度尺17和齿条16外侧。
在左相机安装座7和右相机安装座8对中移动时，需根据刻度尺17上的刻度确定左相机安装在7和右相机安装座8的移动距离，为了便于观测该数值，所述指示板9下端紧邻刻度尺并置于刻度尺上方，在指示板9上标示有一箭头向下的指示箭头91，两指示箭头91分别位于两指示板9的中轴线上。通过观测指示箭头91所指示的位置来确定移动前后的具体数值。
进一步的，左相机安装座7和右相机安装座8的固定通过如下结构实现：在滑板10内侧设有一滑块，在底座1的前侧板11上设有一与滑块相配合的滑槽，在滑板10上还设有一带有螺纹的紧固孔，在紧固孔内套有一个与其通过螺纹相配合的紧固螺杆103，通过旋转紧固螺杆103，使紧固螺杆103与底座1相抵，进而将左相机安装座7和右相机安装座8固定在底座1上。
另外，为了能够便于正反牙双向丝杠4转动，在正反牙双向丝杠4的左右两端均设有一固定安装在底板15上的轴承座6，且两轴承座6位于底座1内并分别靠近左侧板12和右侧板13。为了能够增加正反牙双向丝杠4的使用寿命，防止外部灰尘进入到底座1内，在左侧板13和右侧板14之间安装有一块防尘板3，所述防尘板3采用一条不锈钢钢带制作而成，不锈钢钢带分别穿过两个相机安装座内部，并紧贴底座的上部、左侧板12和右侧板13安装，所以左相机安装座7和右相机安装座8与防尘板3一起将底座1的上端面形成完全密封结构。
为了便于安装相机，在左相机安装座7和右相机安装座8上均设有多个安装孔，所述安装孔呈矩形分布。为了使丝杆螺母5在水平方向移动，把每个丝杠螺母5的下端设计成T字形，在底板15的长度方向上设计有一与丝杠螺母下端相配合的条形通槽，所述丝杠螺母5能够通过条形通槽进行限位只能左右移动而不会发生转动。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种双目视觉精密调整支架，它包括底座，所述底座为一个箱体，在底座上设有能够沿其长度方向移动并定位的左相机安装座和右相机安装座，其特征在于，在底座上还设有一个底座水平调节机构和一个相机座对中调节机构；所述底座水平调节机构包括固定安装在底座下端并沿底座长度方向设置的齿条和刻度尺，以及安装在底座下并能够沿底座长度方向移动并定位的支架安装座；所述支架安装座的前后两侧均向上折弯，形成夹持在底座上的一个折弯板，在靠近齿条一侧的折弯板上设有一末端固定在刻度尺内侧的底座微调旋钮，在底座微调旋钮上固定安装有一个与齿条相啮合的齿轮，通过旋转底座微调旋钮即可在齿轮和齿条的作用下带动底座水平移动；所述相机座对中调节机构包括一个安装在底座内并沿底座长度方向设置的正反牙双向丝杠，在正反牙双向丝杠上套有两个分别与左相机安装座和右相机安装座下端固定连接且与正反牙双向丝杠通过螺纹相配合的丝杠螺母，在底座的左侧板或右侧板上设有一个与正反牙双向丝杠固定连接的双目微调旋钮，通过旋转双目微调旋钮即可调节左相机安装座和右相机安装座沿正反牙双向丝杠长度方向的对中距离。
2.根据权利要求1所述的双目视觉精密调整支架，其特征在于，在支架安装座远离齿条一侧的折弯板上标示有长度刻度。
3.根据权利要求1或2所述的双目视觉精密调整支架，其特征在于，在支架安装座靠近齿条一侧的折弯板内侧设有一个条形凸块，在齿条的外端面设有一个与条形凸块相对应的条形槽，所述条形凸块能够沿条形槽水平滑动。
4.根据权利要求3所述的双目视觉精密调整支架，其特征在于，在支架安装座靠近齿条一侧的折弯板上设有一垂直于齿条设置的螺纹孔，在该螺纹孔内设有一个与其相配合的锁紧螺杆，通过旋转锁紧螺杆，使锁紧螺杆与齿条相抵，从而将支架安装座固定在底座下。
5.根据权利要求1或2所述的双目视觉精密调整支架，其特征在于，所述刻度尺的刻度标示以刻度尺中部为界设有两段，两段刻度的零刻度线均在正反牙双向丝杠正反牙交界处。
6.根据权利要求5所述的双目视觉精密调整支架，其特征在于，在底座的前后侧板上设有至少一个滑槽，在左相机安装座和右相机安装座的前后两侧分别固定安装有一指示板和滑板，所述指示板和滑板分别位于底座下方刻度尺和齿条外侧。
7.根据权利要求6所述的双目视觉精密调整支架，其特征在于，所述指示板下端紧邻刻度尺并置于刻度尺上方，在指示板上标示有一箭头向下的指示箭头。
8.根据权利要求6或7所述的双目视觉精密调整支架，其特征在于，在滑板内侧设有一滑块，在底座靠近滑板的侧板上设有一与滑块相配合的滑槽，在滑板上还设有一带有螺纹的紧固孔，在紧固孔内套有一个与其通过螺纹相配合的紧固螺杆，通过旋转紧固螺杆，使紧固螺杆与底座相抵，进而将左相机安装座和右相机安装座固定在底座上。
9.根据权利要求6或7所述的双目视觉精密调整支架，其特征在于，在正反牙双向丝杠的左右两端均设有一固定安装在底座底板上的轴承座，且两轴承座位于底座内并分别靠近左侧板和右侧板。
10.根据权利要求9所述的双目视觉精密调整支架，其特征在于，在双目微调旋钮周向上标示有一圈刻度线。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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