CN105717124B - 线阵相机扫描成像的调整设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线阵相机扫描成像的调整设备。该调整设备包括安装板、连接件、第一调整组件和第二调整组件，所述安装板用于安装线阵相机和线型光源中的一者，所述连接件用于安装线阵相机和线型光源中的另一者，并且，所述连接件安装到所述安装板上，所述第一调整组件用于调整所述连接件的俯仰角，所述第二调整组件用于使所述连接件旋转。线型拍照装置通过调整设备实现线阵相机的拍摄线和线型光源的光线的对准，对准步骤简单、对准速度快、对准精度高。

Description

线阵相机扫描成像的调整设备

技术领域

本发明涉及检测设备技术领域，尤其涉及线阵相机扫描成像的调整设备。

背景技术

在地铁网络运营过程中，如果隧道结构及围岩土体存在隐患问题，隧道受到地铁列车的载荷及振动作用，其隧道结构会产生变形开裂等现象，影响地铁运行安全。

因此，在地铁隧道验收及运营过程中，隧道表面裂纹检测很重要。人工测量是目前隧道检测技术中的一种常用方式，人工测量的效率低，可靠性差，容易漏检，对裂纹等级的判定主要依靠经验。而且，对于几百公里至几千公里的地铁网络，要在短时间内靠人工测量是不可能的。因此，急需一种高速可靠的检测系统。

地铁隧道裂纹检测系统在检测地铁隧道时，需要完成隧道衬砌表面的自动图像采集过程。一般选用线阵相机进行图像采集，线阵相机拍摄的区域是一段宽度只有几分之一毫米的细线(下面称为拍摄线)。由于线阵相机在行进中拍照，其曝光时间非常短，一般在几十微秒以下，因此对目标的光照强度要求很高，必须配以高亮度光源进行补光。为了提高补光效率，采用线型光源。线型光源照在一个平面上的光斑是一段宽度只有几个毫米的直线(下面称为光线)。因此，在拍摄前，需要将线阵相机的拍摄线对准到光线中央附近，并使两者在整个拍摄过程中保持固定、不改变的相对位置。现有技术中，为了实现线阵相机的拍摄线和线型光源的光线两者的对准，完全靠人手直接转动线阵相机或线型光源进行拍摄线和光线的对准，调准困难而且效率低。

发明内容

因此，为了解决上述问题，本发明提供一种用于线阵相机扫描成像的调整设备，包括：

安装板，所述安装板用于安装线阵相机和线型光源中的一者；

连接件，所述连接件用于安装线阵相机和线型光源中的另一者，并且，所述连接件安装到所述安装板上；

第一调整组件，所述第一调整组件用于调整所述连接件的俯仰角；

第二调整组件，所述第二调整组件用于使所述连接件旋转。

其中，所述连接件为套筒，所述套筒通过紧固螺栓安装到所述安装板上，线阵相机或线型光源安装在所述套筒内。

其中，所述第一调整组件是一对俯仰角调整螺栓，所述俯仰角调整螺栓作用在所述套筒的固定端以调整所述套筒的俯仰角。

其中，所述第二调整组件是一对旋转调整螺栓，所述旋转调整螺栓作用在所述套筒的固定端以旋转所述套筒。

此外，所述套筒还包括在固定端的槽，所述紧固螺栓在所述槽内，所述紧固螺栓和所述槽能够限定所述套筒的旋转角度范围。

其中，所述安装板为L型板。

本发明还提供一种线型拍照装置，包括：

根据本发明的用于线阵相机扫描成像的调整设备；

线阵相机，所述线阵相机安装在所述调整设备的所述安装板和所述连接件中的一者上，所述线阵相机的拍摄区域是第一直线，将所述第一直线定义为拍摄线；

线型光源，所述线型光源安装在所述调整设备的所述安装板和所述连接件中的另一者上，所述线型光源照在平面上的光斑是第二直线，将所述第二直线定义为光线；

其中，所述调整设备能够将所述线型光源的光线和所述线阵相机的拍摄线对准。

本发明的线型拍照装置通过调整设备实现线阵相机的拍摄线和线型光源的光线的对准，与现有技术中通过人手直接对准相比，实现了对准步骤简单、对准速度快、对准精度高等优点。

附图说明

图1示出根据本发明的一个实施例的线型拍照装置的调整装置的示意图；

图2示出根据本发明的一个实施例的线型拍照装置的调整装置的安装板的示意图；

图3示出根据本发明的一个实施例的线型拍照装置的调整装置的连接件的示意图；

图4示出根据本发明的一个实施例的线型拍照装置的示意图；

图5示出使用根据本发明的一个实施例的调整装置执行光线和拍摄线对准的过程示意图；

图6示出使用根据本发明的一个实施例的调整装置执行光线和拍摄线对准的过程示意图；

图7示出使用根据本发明的一个实施例的调整装置执行光线和拍摄线对准的过程示意图；和

图8示出使用根据本发明的一个实施例的调整装置执行光线和拍摄线对准的过程示意图。

图中，1：L型板；11：第一圆孔；12：第二圆孔；13：侧面；2：套筒；21：固定端；22：槽；23：侧部L型缺口；24：顶部U型缺口；25：底部U型缺口；3：旋转调整螺栓；4：俯仰角调整螺栓；5：线阵相机；6：线型光源；7：紧固螺栓；8：锁紧螺栓；9：箱体；91：前罩箱体；92：后罩箱体；93：玻璃防护罩。

具体实施方式

以下将结合附图描述根据本发明的线型拍照装置的具体实施方式。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的保护范围由权利要求书限定。

此外，空间相关术语(诸如“上”、“下”、“左”和“右”等)用于描述附图所示的元件与另一个元件的相对位置关系。因此，空间相关术语可以应用到使用时与附图所示的方向不同的方向中。显然，虽然为了易于说明，所有这些空间相关术语指的是附图所示的方向，但是本领域技术人员能够理解可以使用与附图中所示的方向不同的方向。

以下，将结合附图来描述根据本发明的实施例的线型拍照装置。

图1-图4示出了根据本发明的一个实施例的线型拍照装置的示意图。图1是根据本发明的一个实施例的线型拍照装置中的调整装置的示意图。图2是根据本发明的一个实施例的调整装置的安装板的示意图。图3是根据本发明的一个实施例的调整装置的连接件的示意图。图4是根据本发明的一个实施例的线型拍照装置的示意图。

在图1所示的线型拍照装置的调整装置中，线型光源6安装到套筒2中，线型光源6与套筒2能够一起在套筒2的周向方向旋转，并且在竖直方向改变俯仰角度。

图2是调整装置的L型板1的结构示意图，在L型板1的侧面13上有第一圆孔11和第二圆孔12。

图3是调整装置的套筒2的结构示意图，套筒2具有固定端21。

以下结合图1、图2和图3对线阵相机5和线型光源6的安装方式进行描述。

根据本发明的一个实施例，一端套在套筒2中的线型光源6伸入第一圆孔11中。套筒2的固定端21与第一圆孔11所在的L型板1的侧面13相对，通过螺栓紧固7将固定端21的端面和侧面13紧固在一起。并且，紧固螺栓7穿过套筒2的槽22，紧固螺栓7可以与槽22发生相对运动。紧固螺栓7与槽22共同限制套筒2的旋转角度的范围。因此，线型光源6通过套筒2安装到L型板1上。线阵相机5伸入第二圆孔12而直接安装到L型板1上。线型光源6的外径比第一圆孔11的内径略小，因此，线型光源6能够在第一圆孔11中自由活动。类似地，线阵相机5能够在第二圆孔12中自由活动。

以下结合图1、图2和图3对线型拍照装置的调整装置进行描述。

根据本发明的一个实施例，一对旋转调整螺栓3的螺母固定在L型板1的侧面13上，并且，旋转调整螺栓3布置在套筒2固定端21两侧的侧部L型缺口23上方，旋转调整螺栓3的下端面能够与固定端21侧部L型缺口23的水平面接触。

根据本发明的一个实施例，一对俯仰角调整螺栓4固定在L型板1的侧面13上，并且分别位于套筒2的固定端21的顶部U型缺口24上方和底部U型缺口25下方，俯仰角调整螺栓4的端面能够分别抵靠固定端21顶部U型缺口24的底面和底部U型缺口25的底面。

优选地，线型光源6与套筒2通过锁紧螺栓8固定在一起。

图4示出了线型拍照装置的示意图。

根据本发明的一个实施例，线阵相机5、线型光源6和调整装置通过L型板1安装到线型拍照装置的箱体9内。

根据本发明的一个实施例，箱体9包括前罩箱体91和后罩箱体92。

优选地，前罩箱体91包括玻璃防护罩93，以保护线阵相机和线型光源不受到损坏，保证两者的使用寿命更加长久。

此外，图4中的线型拍照装置可以用在检测车上。

图5-图8示出使用根据本发明的线型拍照装置的调整装置对准光线和拍摄线的示意图。

如图5所示，当线型光源6的光线和线阵相机5的拍摄线不重合有夹角时，线阵相机5拍摄到的图像只有一小段是亮的。

此时，使用本发明的调整装置对线型光源6进行调整。

首先，调松套筒2的紧固螺栓7。由于紧固螺栓7可以与套筒2的槽22发生相对运动，因此，通过旋转调整螺栓3的底端抵靠套筒2的侧部L型缺口23的顶面，操作旋转调整螺栓3使套筒2带着线型光源6旋转。

如图6所示，通过操作旋转调整螺栓3，线型光源6的光线和线阵相机5的拍摄线的夹角变小。一般地，旋转调整螺栓3对套筒2的旋转角度的调整范围是0-10°。

如图7所示，直到线阵相机5的拍摄图像中一小段亮的区域变成整个区域亮度基本一致。此时，说明线型光源6的光线已经与线阵相机5的拍摄线平行了，停止操作旋转调整螺栓3。

然后，操作俯仰角调整螺栓4，通过俯仰角螺栓4的底端抵靠套筒2的固定端21的顶部U型缺口24和底部U型缺口25的底面而实现套筒2俯仰角的调整。一般地，俯仰调整螺栓3对套筒2的俯仰角度的调整范围是0-5°。

如图8所示，当线阵相机5的拍摄图像最亮时，说明此时线型光源6的光线已经与线阵相机5的拍摄线对准了，停止操作俯仰角调整螺栓4，并且拧紧紧固螺栓7。

在对准线阵相机5的拍摄线和线型相机6的光线时，对准步骤不限于上述顺序。例如，可能只通过调整装置的旋转调整螺栓3就能实现拍摄线和光线的对准，而不必使用调整装置的俯仰角调整螺栓4。又例如，可能只通过调整装置的俯仰角调整螺栓4就能实现拍摄线和光线的对准，而不必使用调整装置的旋转调整螺栓3。

本领域技术人员应当理解，线型光源6和线阵相机5的安装件不限于L型支架。根据本领域技术人员的理解，任何能够安装线型光源6和线阵相机5的部件均可采用。

本领域技术人员应当理解，线型光源6的连接件不限于套筒2。根据本领域技术人员的理解，能够将线型光源6安装固定的任何部件均可采用。

本领域技术人员应当理解，线阵相机5和线型光源6的位置不限于如图1所示的位置。例如，线阵相机5可以安装到套筒2中，线型光源6可以直接连接到L型板上。

本领域技术人员应当理解，调整装置的旋转调整组件不限于旋转调整螺栓3。根据本领域技术人员的理解，能够使套筒实现旋转运动的机构均可采用。

本领域技术人员应当理解，调整装置的俯仰角调整组件不限于采用俯仰角调整螺栓4。根据本领域技术人员的理解，能够使套筒实现俯仰角变化的机构均可采用。

如前所述，尽管说明中已经参考附图对本发明的示例性实施例进行了说明，但是本发明不限于上述具体实施方式，本发明的保护范围应当由权利要求书及其等同含义来限定。

Claims (7)

1.一种用于线阵相机扫描成像的调整设备，包括：

安装板，所述安装板用于安装线阵相机和线型光源中的一者；

连接件，所述连接件用于安装线阵相机和线型光源中的另一者，并且，所述连接件安装到所述安装板上；

第一调整组件，所述第一调整组件用于调整所述连接件的俯仰角；

第二调整组件，所述第二调整组件用于使所述连接件旋转；

其中，所述连接件为套筒，所述安装板上开设有圆孔，所述套筒的固定端安装到所述安装板上、并与所述圆孔相对应，所述线阵相机或所述线型光源的外径小于所述圆孔的内径，所述线阵相机或所述线型光源伸入所述圆孔中、并安装在所述套筒内。

2.根据权利要求1所述的用于线阵相机扫描成像的调整设备，其中，所述套筒通过紧固螺栓安装到所述安装板上。

3.根据权利要求2所述的用于线阵相机扫描成像的调整设备，其中，所述第一调整组件是一对俯仰角调整螺栓，所述俯仰角调整螺栓作用在所述套筒的固定端以调整所述套筒的俯仰角。

4.根据权利要求2所述的用于线阵相机扫描成像的调整设备，其中，所述第二调整组件是一对旋转调整螺栓，所述旋转调整螺栓作用在所述套筒的固定端以旋转所述套筒。

5.根据权利要求4所述的用于线阵相机扫描成像的调整设备，所述套筒还包括在所述固定端的槽，所述紧固螺栓在所述槽内，所述紧固螺栓和所述槽能够限定所述套筒的旋转角度范围。

6.根据权利要求1-5中任何一项所述的用于线阵相机扫描成像的调整设备，其中，所述安装板为L型板。

7.一种线型拍照装置，包括：

根据权利要求1-6中任何一项所述的用于线阵相机扫描成像的调整设备；

线阵相机，所述线阵相机安装在所述调整设备的所述安装板和所述连接件中的一者上，所述线阵相机的拍摄区域是第一直线，将所述第一直线定义为拍摄线；

线型光源，所述线型光源安装在所述调整设备的所述安装板和所述连接件中的另一者上，所述线型光源照在平面上的光斑是第二直线，将所述第二直线定义为光线；

其中，所述调整设备能够将所述线型光源的光线和所述线阵相机的拍摄线对准。