CN110332438B - 一种用于多相机图像采集系统的可变支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于多相机图像采集系统的可变支架，包括固定结构和可变结构；固定结构包括立柱、T型固定件、固定底座和万向轮；固定底座底端连接有多个万向轮，立柱固定安装在固定底座上，立柱中部间隔安装有多个T型固定件；立柱与每一T型固定件之间设有多个第一紧固件；可变结构包括从支架、固定连接支架和舵机，固定连接支架中部靠近T型固定件的一端间隔设有多个安装连接板，固定连接支架内部中心处设有第一相机、安装连接板固定安装在T型固定件上。本发明提供的一种用于多相机图像采集系统的可变支架，可适应于多种场景、多方位角度的图像采集，支架上的相机位置或角度可在线调整，调整幅度范围大。

Description

一种用于多相机图像采集系统的可变支架

技术领域

本发明涉及一种相机支架领域，尤其是涉及一种用于多相机图像采集系统的可变支架。

背景技术

随着机器视觉和三维成像技术发展，应用的场景越来越多，如电影特技、文物保护、影视制作、动漫游戏、运动捕捉等领域。图像采集作为机器视觉和三维成像系统的前提，图像采集的质量和方式影响到成像效果，相机支架作为相机支撑部件，是采集系统重要部分，使用者对相机支架的功能需求越来越高。目前多相机采集系统主流支架基本采用固定结构，将多相机安装在固定的支架不同位置上，固定支架多数只是对相机进行固定和支撑，若要改变拍摄位置，就需手动对支架进行重新调整，尤其是在多相机采集时，需要调整相机位置，过程比较繁琐，浪费拍摄时间。而另一种扫描支架一般体积较大，视角也受限于扫描结构，不适合移动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于多相机图像采集系统的可变支架，以解决上述背景技术中提出的问题。

一种用于多相机图像采集系统的可变支架，包括固定结构和可变结构；

固定结构包括立柱、T型固定件、固定底座和万向轮；固定底座底端连接有多个万向轮，立柱固定安装在固定底座上，立柱中部间隔安装有多个T型固定件；

可变结构包括多个从支架、固定连接支架和舵机，固定连接支架中部靠近T型固定件的一端间隔设有多个安装连接板，固定连接支架内部中心处设有第一相机，每一安装连接板固定安装在每一T型固定件上，固定连接支架的右上端连接有第一蜗杆蜗轮模块，固定连接支架的左下端连接有第二蜗杆蜗轮模块；第一蜗杆蜗轮模块安装有第一舵机安装座，第一舵机固定安装在第一舵机安装座上，第二蜗杆蜗轮模块安装有第二舵机安装座，第二舵机固定安装在第二舵机安装座上，固定连接支架顶端设有第一通口，固定连接支架底端也设有第二通口，第一通口设有第一转轴、第二通口设有第二转轴，第一舵机的动力输出轴与第一蜗杆蜗轮模块的蜗杆相连接，第二舵机的动力输出轴与第二蜗杆蜗轮模块的蜗杆相连接，第一蜗杆蜗轮模块中的蜗轮与第一转轴一端相连接，第二蜗杆蜗轮模块中的蜗轮与第二转轴一端相连接；

从支架中部设置有第二相机，从支架一端设有连接头，从支架的另一端设有第三通口，第三通口设有第三转轴；第三通口一侧还安装有第三蜗杆蜗轮模块，第三蜗杆蜗轮模块上安装有第三舵机安装座，第三舵机安装座上安装有第三舵机；从支架上的第三转轴一端与第三蜗杆蜗轮模块中的蜗轮相连接，第三舵机的动力输出轴与第三蜗杆蜗轮模块的蜗杆相连接；

从支架通过连接头与第一转轴或第二转轴相连接；多个从支架之间通过级联结构两两连接，即上一个从支架的第三转轴与后一个从支架的连接头相连接。

作为本发明进一步方案：第一转轴或第二转轴、或第三转轴，其三者中的任一转轴的另一端均设有阻尼器。

作为本发明进一步方案：第一通口、第二通口和第三通口，三者中其任一空间结构大小均远大于所述连接头的结构大小。

作为本发明进一步方案：万向轮与所述固定底座之间可拆卸连接。

作为本发明进一步方案：立柱与每一T型固定件之间设有多个第一紧固件；固定底座与立柱之间设有多个第二紧固件。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种用于多相机图像采集系统的可变支架可适应于对多种场景、多方位角度进行图像采集，多个从支架通过多个舵机转动，将带动多个从支架以固定连接支架为中点做翻转转动运动，从而带动从支架上的相机运动，从而对相机位置或角度进行在线调整，调整幅度可调，可调范围大；由于多个从支架之间采用级联结构连接，整体可变结构的转动运动可以累加，运动范围和转动视角都比较广，本发明本身体积较小，通过多个从支架之间采用的级联连接方式，其多个从支架的组合方式多样，通过固定底座下设置的万向轮使整体结构移动更为方便。

附图说明

图1为一种用于多相机图像采集系统的可变支架的组合使用状态整体结构示意图。

图2为一种用于多相机图像采集系统的可变支架的整体结构示意图。

图3为一种用于多相机图像采集系统的可变支架的整体结构左视图。

图4为一种用于多相机图像采集系统的可变支架的可变结构的结构示意图。

图5为一种用于多相机图像采集系统的可变支架的可变结构的局部放大结构示意图。

图6为一种用于多相机图像采集系统的可变支架的另一实施例的可变结构的局部放大结构示意图。

图7为一种用于多相机图像采集系统的可变支架的固定结构的结构示意图。

附图标记：固定结构1、可变结构2、立柱3、T型固定件4、固定底座5、万向轮6、第一紧固件7、第二紧固件8、从支架9、固定连接支架10、第一蜗杆蜗轮模块11、第二蜗杆蜗轮模块12、第一舵机安装座13、第一舵机14、第二舵机安装座15、第二舵机16、第三蜗杆蜗轮模块17、第三舵机安装座18、第三舵机19、安装连接板20、第一相机21、第一通口22、第二通口23、第一转轴24、第二转轴25、第二相机26、连接头27、第三通口28、第三转轴29、阻尼器30。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

如图1至图7所示，一种用于多相机图像采集系统的可变支架，包括固定结构1和可变结构2；固定结构1包括立柱3、T型固定件4、固定底座5和万向轮6；固定底座5底端连接有多个万向轮6，万向轮6与固定底座5之间可拆卸连接，便于移动整个可变支架，万向轮6上附带脚盘，安装时拧紧脚盘固定支架，当地面不是很平整时，旋转脚盘螺丝调整脚盘高度，使支架水平。立柱3固定安装在固定底座5上，立柱3中部间隔安装有多个T型固定件4；立柱3与T型固定件4的连接处设有多个第一紧固件7；固定底座5与立柱3的连接处设有多个第二紧固件8。设置的T型固定件4是立柱3和可变部分的连接部位，是可变结构2的受力处，因此在T型件和立柱3连接处增加三角紧固件进行加固，同时底座和立柱3连接处也用紧固件加固，提供可变支架的整体牢固性，保证可变结构2在进行转动时，整个固定结构1都能维持稳定状态，提供其整体结构的稳定性。

本实施例中，可变结构2包括多个从支架9、固定连接支架10和舵机，固定连接支架10中部靠近T型固定件4的一端间隔设有多个安装连接板20，固定连接支架10内部中心处设有第一相机21，每一安装连接板20固定安装在每一T型固定件4上，固定连接支架10的右上端连接有第一蜗杆蜗轮模块11，固定连接支架10的左下端连接有第二蜗杆蜗轮模块12；第一蜗杆蜗轮模块11安装有第一舵机14安装座13，第一舵机14固定安装在第一舵机14安装座13上，第二蜗杆蜗轮模块12安装有第二舵机16安装座15，第二舵机16固定安装在第二舵机16安装座15上，固定连接支架10顶端设有第一通口22，固定连接支架10底端也设有第二通口23，第一通口22设有第一转轴24、第二通口23设有第二转轴25，第一舵机14的动力输出轴与第一蜗杆蜗轮模块11的蜗杆相连接，第二舵机16的动力输出轴与第二蜗杆蜗轮模块12的蜗杆相连接，第一蜗杆蜗轮模块11中的蜗轮与第一转轴24一端相连接，第二蜗杆蜗轮模块12中的蜗轮与第二转轴25一端相连接；

本实施例中，从支架9中部设置有第二相机26，从支架9一端设有连接头27，从支架9的另一端设有第三通口28，第三通口28设有第三转轴29；第三通口28一侧还安装有第三蜗杆蜗轮模块17，蜗杆蜗轮模块上安装有第三舵机19安装座18，第三舵机19安装座18上安装有第三舵机19；从支架9上的第三转轴29一端与蜗杆蜗轮模块中的蜗轮相连接，第三舵机19的动力输出轴与第三蜗杆蜗轮模块17的蜗杆相连接。

本实施例中，作为优选地，从支架9通过连接头27与第一转轴24或第二转轴25相连接；即固定连接支架10上第一转轴24连接着上部第一从支架9的连接头27，固定连接支架10上第二转轴25连接着下部第一从支架9的连接头27，上部第一从支架9的第三转轴29与上部第二从支架9的连接头27相连接，下部第一从支架9的第三转轴29与下部第二从支架9的连接头27相连接，即多个从支架9之间采用级联结构进行来两两相互连接。多个从支架9可通过级联连接方式按实际需求增加或连接从支架9，其多个从支架9的组合方式多样，多个从支架9使可变支架上有多个相机进行图像采集。

本实施例中，第一通口22、第二通口23和第三通口28，三者中其任一空间结构大小均远大于连接头27的结构大小，使连接头27在以上通口中摆动的空间范围大，即连接头27摆动的角度或幅度的范围大，进而有效保证从支架9上的相机的位置或角度的可调节范围广。

作为优选地，通过外置控制器在线控制固定连接支架10上的第一舵机14的动力输出轴转动，第一蜗杆蜗轮模块11中的蜗杆也同步转动，进而带动第一蜗杆蜗轮模块11中的蜗轮转动，再进而使与其对应连接的第一转轴24转动，最后进而带动上部第一从支架9中的连接头27的转动，使上部第一从支架9可在固定连接支架10的顶端上转动。固定连接支架10上的第二舵机16、第二蜗杆蜗轮模块12和从支架9上的第三舵机19、第三蜗杆蜗轮模块17与固定连接支架10上的第一舵机14、第一蜗杆蜗轮模块11的结构以及工作原理一样，在此不在赘述。固定连接支架10上的第二舵机16和第二蜗杆蜗轮模块12共同作用下，可使下部第一从支架9可在固定连接支架10的底端上转动，最后可实现对相机的位置的移动或角度的调整。每一从支架9通过其第三舵机19和第三蜗杆蜗轮模块17共同作用下使第三转轴29转动，进而带动与其相连接的下一个从支架9的连接头27转动，使其可实现多相机的位置和角度调整。由于多个从支架9之间采用级联结构连接，整体可变结构2的转动运动可以累加，运动范围和转动视角都比较广，适用性广。

本实施例进一步说明，设置的第一蜗杆蜗轮模块11可以避免第一舵机14轴承直接受到第一转轴24的力，从而避免影响到第一舵机14轴承部分扭力，而且蜗杆蜗轮结构有一定的自锁性和减速比；同时第一转轴24或第二转轴25、或第三转轴29，其三者中任一转轴的另一端设有阻尼器30。蜗杆蜗轮的自锁性和阻尼器30的阻尼能更好地克服从支架由于重力造成的前倾和后倾。蜗杆蜗轮的减速比能降低从支架的移动速度，使金属段移动更稳定。作为优选地，在另一实施例中，如图6所示，第一舵机14、第二舵机16和第三舵机19均直接安装在固定连接支架10上，在可变结构2上均不设置有第一蜗杆蜗轮模块11，第一舵机14的动力输出轴、第二舵机16的动力输出轴和第三舵机19的动力输出轴均直接与从支架9的连接头27进行连接，第一舵机14、第二舵机16和第三舵机19均直接驱动从支架9的连接头27转动，进而带动从支架9和从支架9上的相机的转动，当对从支架9数量要求不多的相机图像采集需求时，其结构相对于本实施例更简单便捷，而本实施例的稳定性会较好，而当对从支架9数量要求较多的相机图像采集需求时，另一实施例中舵机需要更大的扭力和能承受垂直重力，而本实施例中则不需要。因此按实际图像采集需求，与结构组合程度的考虑，可选择合适的实施例方式进行图像采集工作。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通；此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，总之，凡在本发明独立权利要求的保护范围内所做的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于多相机图像采集系统的可变支架，其特征在于：包括固定结构和可变结构；所述固定结构包括立柱、T型固定件、固定底座和万向轮；所述固定底座底端连接有多个所述万向轮，所述立柱固定安装在所述固定底座上，所述立柱中部间隔安装有多个所述T型固定件；

所述可变结构包括多个从支架、固定连接支架和舵机，所述固定连接支架中部靠近所述T型固定件的一端间隔设有多个安装连接板，所述固定连接支架内部中心处设有第一相机，每一所述安装连接板固定安装在每一所述T型固定件上，所述固定连接支架的右上端连接有第一蜗杆蜗轮模块，所述固定连接支架的左下端连接有第二蜗杆蜗轮模块；所述第一蜗杆蜗轮模块安装有第一舵机安装座，所述第一舵机固定安装在所述第一舵机安装座上，所述第二蜗杆蜗轮模块安装有第二舵机安装座，所述第二舵机固定安装在所述第二舵机安装座上，所述固定连接支架顶端设有第一通口，所述固定连接支架底端也设有第二通口，所述第一通口设有第一转轴、所述第二通口设有第二转轴，所述第一舵机的动力输出轴与所述第一蜗杆蜗轮模块的蜗杆相连接，所述第二舵机的动力输出轴与所述第二蜗杆蜗轮模块的蜗杆相连接，所述第一蜗杆蜗轮模块中的蜗轮与第一转轴一端相连接，所述第二蜗杆蜗轮模块中的蜗轮与第二转轴一端相连接；

所述从支架中部设置有第二相机，所述从支架一端设有连接头，所述从支架的另一端设有第三通口，所述第三通口设有第三转轴；所述第三通口一侧还安装有第三蜗杆蜗轮模块，所述第三蜗杆蜗轮模块上安装有第三舵机安装座，所述第三舵机安装座上安装有第三舵机；所述从支架上的第三转轴一端与所述第三蜗杆蜗轮模块中的蜗轮相连接，所述第三舵机的动力输出轴与所述第三蜗杆蜗轮模块的蜗杆相连接；

所述从支架通过所述连接头与所述第一转轴或所述第二转轴相连接；多个所述从支架之间通过级联结构相连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于多相机图像采集系统的可变支架，其特征在于：所述第一转轴或第二转轴、或第三转轴，其三者中的任一转轴的另一端均设有阻尼器。

3.根据权利要求1所述的一种用于多相机图像采集系统的可变支架，其特征在于：所述第一通口、第二通口和第三通口，三者中其任一空间结构大小均远大于所述连接头的结构大小。

4.根据权利要求1所述的一种用于多相机图像采集系统的可变支架，其特征在于：所述万向轮与所述固定底座之间可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于多相机图像采集系统的可变支架，其特征在于：所述立柱与每一所述T型固定件之间设有多个第一紧固件；所述固定底座与所述立柱之间设有多个第二紧固件。

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