CN108953939B - 一种用于dic测量的多相机支撑滑动平台 - Google Patents

一种用于dic测量的多相机支撑滑动平台 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于DIC测量的多相机支撑滑动平台，包括滑道、若干个支撑滑动装置；若干个支撑滑动装置滑动设于所述滑道上；所述滑道包括两根滑轨；两根滑轨之间平行设置。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明可以调节相机的自身高度和水平角度，使相机可以拍摄多个方位的二维图像，更加精准的综合出被测物体的三位曲面轮廊；该支撑滑动平台适合多个相机同时拍摄，而且可以适用于不同体积大小被测物体的DIC测量，适用范围广；可以根据实际的需要来增加或者减少使用相机的数量，灵活性高。

Description

一种用于DIC测量的多相机支撑滑动平台
技术领域
本发明涉及DIC测量领域，尤其涉及的是一种用于DIC测量的多相机支撑滑动平台。
背景技术
数字图像相关技术是全场图像分析方法，它采用数字图像的灰度值测量物体在载荷作用下的三维形状和位移。由于高分辨率数字相机和计算机技术的快速发展，数字图像相关技术的应用越来越广并证明是变形分析很有用的手段。它的优点是动态范围广，可以测量大应变，它的分辨率取决于视场的大小。
数字图像相关技术的原理为，采用主体拍摄技术使物体表面每个点被聚焦在CCD相机成像面的像素上，已知每只相机的成像参数(内部参数)和相机间的相互位置(外部参数)则可计算出物体表面每个点的三维坐标。采用物体表面灰度分布的随机图案及相关算法可以识别出每个点在两个相机图像中的位置。
DIC(Digital Image Correlation)测量即数字摄影测量，就是利用对被测物体摄影所获得的像片来求解被测物体的空间坐标和绘制设计图的理论、技术的测量方法。利用各种摄像机，获取三维物体的二维图像，通过多个摄像机从不同方向拍摄的两幅或两幅以上的二维图像，利用交会原理，以及相对定向与绝对定向等因素，综合出被测物体的三维曲面轮廓。
在针对如飞艇等大型柔性结构进行DIC测量时，由于被测物体体积较大，往往需要五六台相机协同作业，这些协同作业的相机需要沿着飞艇的轴线方向进行滑移，因此，亟需一种在对体积较大的物体进行DIC测量时，便于多相机进行滑移的支撑滑动平台；同时现有DIC测量技术中，相机在工作过程中不能够调节自身高度及水平角度，最终导致相机不能够拍摄多个方位的二维图像，不能精准的综合出被测物体的三维曲面轮廓；同一个支撑滑动平台不能适用于不同体积大小被测物体的DIC测量；现有的一些支撑滑动平台上使用的相机数量不能根据实际需要而改变，灵活性低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：被测物体体积较大时，没有合适的相机支撑滑动平台；相机在工作过程中不能够调节自身高度及水平角度；适用范围小；灵活性低。为此，提供了一种用于DIC测量的多相机支撑滑动平台。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
一种用于DIC测量的多相机支撑滑动平台，包括滑道、若干个支撑滑动装置；若干个支撑滑动装置滑动设于所述滑道上；所述滑道包括两根滑轨；两根滑轨之间平行设置；
每个支撑滑动装置包括一个相机架、三个滑动机构；所述相机架包括转盘、托盘、底座、三根支腿、螺杆；所述转盘、托盘及所述底座沿所述相机架的高度方向依次由上至下设置，三根支腿与三个滑动机构一一对应设置，三根支腿上端分别固定于所述底座的底部，下端分别固定在三个滑动机构上；所述底座开设有与所述螺杆相对应的螺纹通孔，所述螺杆一端穿过所述螺纹通孔并固定于所述托盘底部；所述托盘上表面设有轴头，所述转盘下表面开设有与所述轴头相配合的安装孔，所述轴头活动设于所述安装孔内；一个滑动机构滑动设置在对应一组滑道的其中一根滑轨上，其余两个滑动机构滑动设置在同组滑道的另一根滑轨上。
优选地，所述滑轨为工字型。
优选地，所述滑动机构包括外壳、滚轮、电机；所述外壳为水平设置的矩形筒状，所述外壳底部中间位置沿其长度方向设有与滑轨配合连接的通槽，所述外壳通过所述通槽滑动插装在对应工字型滑轨的上平板上，所述滚轮设于所述外壳内，所述滚轮的最低点与对应工字型滑轨的上平板相切；所述电机固定于所述外壳一侧，所述电机与所述滚轮之间的所述外壳上开设有圆孔，所述电机的输出轴外端由外向内穿过对应的所述圆孔之后与所述滚轮连接。所述滑动机构可以带动相机架在滑轨上来回滑动，以便于实现相机可拍摄体积较大的物体。
优选地，所述滑道还包括固定板及多个锁紧万向轮；多个所述锁紧万向轮安装于所述滑轨底部。所述锁紧万向轮便于每组滑轨的移动，还可在每组滑轨移动至适宜位置后进行锁紧
优选地，所述转盘上设有一个顶丝。通过旋转所述转盘调节好相机的水平角度之后，通过所述顶丝将所述转盘与对应托盘紧固连接，防止在相机架滑动时，所述转盘自由旋转而导致的相机水平角度出现改变。
优选地，所述滚轮与所述电机的输出轴之间设有减速器。所述减速器起匹配转速和传递转矩的作用，使所述滚轮能够得到更加稳定的滚动，以便保证相机架在滑动过程中更加的稳定。
优选地，所述螺纹通孔上下两端的所述螺杆上分别旋接有紧固螺母。通过旋转所述螺杆调节好相机的高度之后，旋紧所述紧固螺母，将所述螺杆与所述底座相对固定，防止螺杆上下松动。
优选地，所述转盘上表面固定有相机固定夹。所述相机固定夹是为了将相机进行更好的固定，避免相机架在滑动过程中出现相机掉落的问题。
优选地，三根支腿下端与所述外壳顶部通过螺栓固定。这样比较方便对于相机架的拆卸和安装，可以根据实际需要来增加或者减少相机架的数量。
优选地，所述滑道为多组，每相邻两组滑道的首尾端之间通过所述固定板可拆卸连接。可通过固定板来拆卸或者安装滑轨，以控制整条滑道的长度，以便于适应不同长度大小的被测物。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明可以调节相机的自身高度和水平角度，使相机可以拍摄多个方位的二维图像，更加精准的综合出被测物体的三位曲面轮廊；该支撑滑动平台适合多个相机同时拍摄，而且可以适用于不同体积大小被测物体的DIC测量，适用范围广；可以根据实际的需要来增加或者减少使用相机的数量，灵活性高。
附图说明
图1是本发明俯视状态的结构示意图；(如有相机架、滑动机构及滑轨三者组装的主视图，请提供)
图2是相机架的立体结构示意图；
图3是滑动机构与滑轨的装配效果结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，一种用于DIC测量的多相机支撑滑动平台，包括滑道1、若干个支撑滑动装置；若干个支撑滑动装置滑动设于所述滑道1上；
如图1、3所示，所述滑道1包括滑轨11、固定板12、锁紧万向轮13；所述滑轨11为工字型且为两根，两根滑轨11之间平行设置，所述锁紧万向轮13安装于所述滑轨11底部，所述锁紧万向轮13为多个，便于每组滑轨11的移动，还可在每组滑轨11移动至适宜位置后进行锁紧。所述滑道1为多组，每相邻两组滑道1的首尾端之间通过所述固定板12可拆卸连接；具体的，所述固定板12通过螺钉固定于所述滑轨11的外侧面上。可通过螺钉与固定板12来拆卸或者安装滑轨11，以控制整条滑道1的长度，以便于适应不同长度大小的被测物体。
每个支撑滑动装置包括三个滑动机构2、一个相机架3；所述相机架3固定于所述滑动机构2上；一个所述滑动机构2滑动设置在对应一组滑道1的其中一根滑轨11上，其余两个滑动机构2滑动设置在同组滑道1的另一根滑轨11上；
如图3所示，所述滑动机构2包括外壳21、滚轮22、电机23；所述外壳21为水平设置的矩形筒状，所述外壳21底部中间位置沿其长度方向设有与滑轨11配合连接的通槽25，所述外壳21通过所述通槽25滑动插装在对应工字型滑轨11的上平板上，所述滚轮22设于所述外壳21内，所述滚轮22的最低点与对应工字型滑轨11的上平板相切；所述电机23固定于所述外壳21一侧，所述电机23与所述滚轮22之间的所述外壳21上开设有圆孔26，所述电机23的输出轴外端由外向内穿过对应的所述圆孔26之后与所述滚轮22连接；三个所述电机23同步转动，为三个电机23配好电源与开关，打开开关后，三个滑动机构2即可带动对应的相机架3在相应的一组滑道1上进行滑移，滑移到适宜位置后关闭开关即可。其中，所述滚轮22与所述电机23的输出轴之间设有减速器24。所述减速器24起匹配转速和传递转矩的作用，使所述滚轮22能够得到更加稳定的滚动，以便保证相机架3在滑动过程中更加的稳定，且所述滚轮22、减速器24及所述电机23的输出轴为同轴中心线设置。是为了保证均匀的转矩，使滚轮22有最佳的滚动效果。
如图2所示，所述相机架3包括转盘35、托盘32、底座31、三根支腿33、螺杆34；所述转盘35、托盘32及所述底座31沿所述相机架3的高度方向依次由上至下同轴设置，三根支腿33与三个滑动机构2一一对应设置，三根支腿33上端分别固定于所述底座31的底部，下端分别固定在三个滑动机构2的所述外壳21顶部，具体的为，三根支腿33下端与所述外壳21顶部通过螺栓固定，这样比较方便对于相机架3的拆卸和安装，可以根据实际需要来增加或者减少相机架3的数量。
所述底座31的中心位置开设有与所述螺杆34相对应的螺纹通孔，所述螺杆34一端穿过所述螺纹通孔并固定于所述托盘32底部；所述托盘32上表面中心位置设有轴头，所述转盘35下表面中心位置开设有与所述轴头相配合的安装孔，所述轴头活动设于所述安装孔内，转动所述转盘35，可以实现转盘35上相机5水平角度的调节；所述转盘35上表面固定有相机固定夹36。所述相机固定夹36是为了将相机5进行更好的固定，避免相机架3在滑动过程中出现相机5掉落的问题。
所述螺纹通孔上下两端的所述螺杆34上分别旋接有紧固螺母37。通过旋转所述螺杆34调节好相机5的高度之后，旋紧所述紧固螺母37，将所述螺杆34与所述底座31相对固定，防止螺杆34上下松动。
如图1所示，所述转盘35上设有一个顶丝351。通过旋转所述转盘35调节好相机5的水平角度之后，通过所述顶丝351将所述转盘35与对应托盘32紧固连接，防止在相机架3滑动时，所述转盘35自由旋转而导致的相机5水平角度出现改变。
在实际的使用中，只需根据被测物体4的测量需求，将适宜组滑道1布置在被测物体4的周围，并在每组滑道1的两根滑轨11上安装适宜数量的支撑滑动装置，旋动每个相机架3的托盘32调节好高度，并通过对应的两个紧固螺母37将托盘32中的螺杆34与底座31进行定位，转动每个转盘35调节好角度，并通过顶丝351与托盘32紧固好，在每个转盘35的相机固定夹36上放置好相机5，打开电机23的开关，三个滑动机构2即可带动对应的相机架3在相应的一组滑道1上进行滑移，滑移到适宜位置后关闭电机23开关即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于DIC测量的多相机支撑滑动平台，其特征在于：包括滑道、若干个支撑滑动装置；若干个支撑滑动装置滑动设于所述滑道上；所述滑道包括两根滑轨；两根滑轨之间平行设置；每个支撑滑动装置包括一个相机架、三个滑动机构；所述相机架包括转盘、托盘、底座、三根支腿、螺杆；所述转盘、托盘及所述底座沿所述相机架的高度方向依次由上至下设置，三根支腿与三个滑动机构一一对应设置，三根支腿上端分别固定于所述底座的底部，下端分别固定在三个滑动机构上；所述底座开设有与所述螺杆相对应的螺纹通孔，所述螺杆一端穿过所述螺纹通孔并固定于所述托盘底部；所述托盘上表面设有轴头，所述转盘下表面开设有与所述轴头相配合的安装孔，所述轴头活动设于所述安装孔内；一个滑动机构滑动设置在对应一组滑道的其中一根滑轨上，其余两个滑动机构滑动设置在同组滑道的另一根滑轨上，所述转盘上设有一个顶丝，通过旋转所述转盘调节好相机的水平角度之后，通过所述顶丝将所述转盘与对应托盘紧固连接；
所述滑动机构包括外壳、滚轮、电机；所述外壳为水平设置的矩形筒状，所述外壳底部中间位置沿其长度方向设有与滑轨配合连接的通槽，所述外壳通过所述通槽滑动插装在对应工字型滑轨的上平板上，所述滚轮设于所述外壳内，所述滚轮的最低点与对应工字型滑轨的上平板相切；所述电机固定于所述外壳一侧，所述电机与所述滚轮之间的所述外壳上开设有圆孔，所述电机的输出轴外端由外向内穿过对应的所述圆孔之后与所述滚轮连接；
所述滑道还包括：固定板及多个锁紧万向轮；多个所述锁紧万向轮安装于所述滑轨底部，所述滑道为多组，每相邻两组滑道的首尾端之间通过所述固定板可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于DIC测量的多相机支撑滑动平台，其特征在于：所述滑轨为工字型。
3.根据权利要求1所述的一种用于DIC测量的多相机支撑滑动平台，其特征在于：所述滚轮与所述电机的输出轴之间设有减速器。
4.根据权利要求1所述的一种用于DIC测量的多相机支撑滑动平台，其特征在于：所述螺纹通孔上下两端的所述螺杆上分别旋接有紧固螺母。
5.根据权利要求1所述的一种用于DIC测量的多相机支撑滑动平台，其特征在于：所述转盘上表面固定有相机固定夹。
6.根据权利要求1所述的一种用于DIC测量的多相机支撑滑动平台，其特征在于：三根支腿下端与所述外壳顶部通过螺栓固定。
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