CN110376598A - 一种视觉系统与激光雷达融合装置及融合系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及视觉系统与激光雷达融合技术领域，公开一种视觉系统与激光雷达融合装置及融合系统。所述视觉系统与激光雷达融合装置包括固定板和固定组件，固定板用于安装激光雷达，固定组件包括相互连接的滑动部和连接部，滑动部滑动设置于固定板上，连接部用于安装视觉系统，视觉系统和激光雷达分设于固定板的两侧。本发明通过固定组件的滑动部在固定板上滑动，以带动视觉系统相对固定板滑动，从而根据实际情况来调整视觉系统的位置，以降低安装和调试的复杂度和难度。视觉系统和激光雷达分设于固定板的两侧，防止视觉系统和激光雷达在测距时发生干涉，提高了视觉系统和激光雷达测距的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及视觉系统与激光雷达融合技术领域，尤其涉及一种视觉系统与激光雷达融合装置及融合系统。
背景技术
视觉系统与激光雷达融合技术广泛应用于自动驾驶、安防等领域。视觉系统和激光雷达是探测领域常用的两种传感元件，视觉系统的优势在于对物体的细致分类识别，激光雷达的优势在于距离、深度等信息的采集。视觉系统是对环境光的被动采集，在遇到暗光、阴影或强逆光时，视觉系统无法采集到足够的有效信息，甚至是直接失效；激光雷达是主动发出光线探测，可抵御环境光的影响，尤其是暗光环境探测效果更佳。视觉系统和激光雷达通过视觉系统与激光雷达融合装置融合固定在一起，以形成融合系统，该融合系统能够同时具备视觉系统和激光雷达的优点。
现有技术中，系统中同时使用视觉系统和激光雷达时，视觉系统与激光雷达的相对位置固定，且二者通常通过不同的固定设备进行固定，会增加安装和调试的复杂度和难度。
因此，亟需提供一种视觉系统与激光雷达融合装置及融合系统，以解决上述问题。
发明内容
基于以上所述，本发明的目的在于提供一种视觉系统与激光雷达融合装置及融合系统，以解决因现有的融合系统安装和调试复杂、困难的问题。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种视觉系统与激光雷达融合装置，包括：
固定板，其用于安装激光雷达；
固定组件，所述固定组件包括相互连接的滑动部和连接部，所述滑动部滑动设置于所述固定板上，所述连接部用于安装视觉系统，所述视觉系统和所述激光雷达分设于所述固定板的两侧。
进一步地，所述固定组件的数量为多组，多组所述固定组件位于同一以所述激光雷达为中心的圆周上。
进一步地，所述固定板朝向所述固定组件的一侧开设有多个位于同一圆周上的滑轨，所述滑轨的数量与所述固定组件的数量相同且一一对应设置；所述固定组件的滑动部与对应的所述滑轨滑动连接；或者
所述固定板朝向所述固定组件的一侧开设有滑轨，每个所述固定组件的滑动部均滑动设置于所述滑轨上。
进一步地，所述视觉系统与激光雷达融合装置还包括测量装置，所述测量装置用于读取所述固定组件移动的角度；和/或
所述固定组件还包括锁止组件，所述锁止组件用于将所述固定组件锁止于所述固定板上，所述锁止组件与所述固定组件一一对应设置。
进一步地，所述视觉系统与激光雷达融合装置还包括支撑组件和安装座，所述支撑组件设置于所述固定板靠近所述固定组件的一侧，所述支撑组件与所述固定板形成容纳空间，所述容纳空间用于容纳所述视觉系统；所述支撑组件转动设置于所述安装座上。
进一步地，所述支撑组件包括支撑座和支撑柱，所述支撑座通过所述支撑柱与所述固定板连接；和/或
所述安装座包括安装板和安装部，所述安装部与所述安装板连接，所述支撑组件转动设置于所述安装板上。
进一步地，所述安装部包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部与所述安装板连接，所述第二安装部垂直设置于所述第一安装部上。
进一步地，所述支撑座上开设有第一通孔，所述安装板上开设有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔正对设置，以使所述视觉系统的电力线及数据线通过。
进一步地，所述固定板包括第一固定部，所述第一固定部用于固定所述激光雷达的线材。
一种融合系统，包括视觉系统和激光雷达，还包括上述的视觉系统与激光雷达融合装置，所述视觉系统固装于所述连接部上，所述激光雷达固装于所述固定板上。
本发明的有益效果为：
本发明提供的视觉系统与激光雷达融合装置包括固定板和固定组件，固定板用于安装激光雷达，固定组件包括相互连接的滑动部和连接部，滑动部滑动设置于固定板上，连接部用于安装视觉系统。通过固定组件的滑动部在固定板上滑动，以带动视觉系统相对固定板滑动，从而根据实际情况来调整视觉系统的位置，以降低安装和调试的复杂度和难度。视觉系统和激光雷达分设于固定板的两侧，防止视觉系统和激光雷达在测距时发生干涉，提高了视觉系统和激光雷达测距的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是本发明具体实施方式提供的融合系统的结构示意图；
图2是图1中A处的局部放大图；
图3是本发明具体实施方式提供的固定板的结构示意图；
图4是图1中B处的局部放大图。
图中：
100-视觉系统；200-激光雷达；300-视觉系统与激光雷达融合装置；
101-摄像头；102-底座；1-固定板；2-固定组件；3-支撑组件；4-安装座；5-测量装置；
11-第一固定部；12-平板；13-凸出部；14-滑轨；21-滑动部；22-连接部；31-支撑座；32-支撑柱；41-安装板；42-安装部；
221-卡槽；311-第一通孔；411-第二通孔；412-第二固定孔；421-第一安装部；422-第二安装部。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
如图1-图4所示，本实施方式提供一种融合系统，该融合系统包括视觉系统100、激光雷达200和视觉系统与激光雷达融合装置300，视觉系统100和激光雷达200均固定于视觉系统与激光雷达融合装置300上，该融合系统能够同时具备视觉系统100和激光雷达200的优点，提高测距的准确性。
具体地，视觉系统100包括摄像头101和底座102，摄像头101固装于底座102上，摄像头101用于采集物体信息。
如图1所示，视觉系统与激光雷达融合装置300包括固定板1和固定组件2，固定组件2滑动设置于固定板1上，固定板1用于安装激光雷达200，固定组件2用于安装视觉系统100。通过固定组件2在固定板1上滑动，以带动视觉系统100相对固定板1滑动，从而根据实际情况来调整视觉系统100的位置，以保证视觉系统100测距的准确性。具体地，激光雷达200固装于固定板1上。激光雷达200可通过螺栓固定的方式可拆卸地固装于固定板1上，也可以采用诸如粘结、焊接或卡接等方式固装于固定板1上，本实施方式对激光雷达200固装于固定板1上的固定方式不作具体限定，只要能够将激光雷达200固装于固定板1上即可。可选地，固定板1上还可设置用于固定激光雷达200的凹槽，以提高固定的稳定性。
本实施方式中，视觉系统100和激光雷达200分设于固定板1的两侧，也就是说，视觉系统100和激光雷达200分设于固定板1相对的两面上，防止视觉系统100和激光雷达200在测距时发生干涉，提高了视觉系统100和激光雷达200测距的准确性。
如图1和图2所示，固定组件2包括相互连接的滑动部21和连接部22，滑动部21滑动设置于固定板1上，视觉系统100固装于连接部22上。滑动部21在固定板1上滑动，带动连接部22运动，进而带动视觉系统100滑动，从而根据实际情况来调整视觉系统100的位置，以保证视觉系统100测距的准确性。
具体地，滑动部21的数量为两个，两个滑动部21分设于连接部22的两侧。本实施方式对滑动部21的数量不作限定，只要能够使滑动部21带动连接部22滑动，进而带动视觉系统100滑动即可。
本实施方式中，固定组件2的数量为多组，多组固定组件2位于同一圆周上，该圆周以激光雷达200为中心。
本实施方式中，固定组件2和视觉系统100的数量均为四组，固定组件2与视觉系统100一一对应设置。本实施方式对固定组件2和视觉系统100的数量不作具体限定，可根据实际需要进行设定。
进一步地，所述连接部22上开设有卡槽221，所述视觉系统100卡接于所述卡槽221上。具体地，底座102卡接于卡槽221上。但是，本实施方式对视觉系统100固装于固定组件2的固定方式不作限定，视觉系统100还可以采用诸如螺栓固定、粘结或焊接等方式固装于固定组件2上。
如图1-图3所示，固定板1朝向固定组件2的一侧开设有滑轨14，滑动部21滑动设置于滑轨14上。本实施方式中，滑轨14为贯穿整个固定板1的槽体结构。滑动部21在滑轨14上滑动，带动连接部22运动，进而带动视觉系统100滑动，从而根据实际情况来调整视觉系统100的位置，以保证视觉系统100测距的准确性。但是，本实施方式不对滑动部21在固定板1上具体的移动方式作限定，只要能够使滑动部21在固定板1上移动，从而调整视觉系统100的位置即可。
本实施方式中，每组固定组件2均设置有对应的滑轨14，各滑轨14均位于同一圆周上，且相互之间独立，即每个视觉系统100只能在各自的滑轨14上移动。在其他实施方式中，也可将所有的固定组件2设置于同一个滑轨14上。
固定组件2还包括锁止组件，各固定组件2可根据实际需要调整其位置后，通过锁止组件锁止于固定板1上。本实施方式对锁止组件的具体结构不作限定，可以为挡块、卡环等。
如图1-图3所示，固定板1包括一体成型的平板12和凸出部13，固定组件2设置于平板12上。
进一步地，固定板1包括第一固定部11，第一固定部11用于固定激光雷达200的线材。具体地，第一固定部11开设于凸出部13上。在一实施方式中，第一固定部11上开设有第一固定孔，激光雷达200的线材穿过该第一固定孔进行固定。可选地，第一固定孔上设置有开口，便于线材的安装。在其他实施方式中，第一固定部也可以采用其他的结构，比如卡扣结构、绑带结构等。
如图1和图3所示，视觉系统与激光雷达融合装置300还包括测量装置5，测量装置5用于读取固定组件2移动的角度，从而确定视觉系统100当前的位置信息。本实施方式中，测量装置5为刻尺，刻尺绕滑轨14设置，便于读取固定组件2移动的角度。
如图1所示，视觉系统与激光雷达融合装置300还包括支撑组件3，支撑组件3设置于固定板1靠近固定组件2的一侧，支撑组件3与固定板1形成容纳空间，容纳空间用于容纳视觉系统100。
具体地，支撑组件3包括支撑座31和支撑柱32，支撑座31通过支撑柱32与固定板1连接。支撑柱32的设置，使得容纳空间有足够的空间来容纳视觉系统100。本实施方式中，支撑柱32的数量为四个，四个支撑柱32分设于同一圆周上。但是，本实施方式不对支撑柱32的数量作限定，只要能够连接支撑座31和固定板1即可。
本实施方式中，固定板1和支撑组件3可以为一体成型，也可以为组合固定结构。
进一步地，视觉系统与激光雷达融合装置300还包括安装座4，支撑座31转动设置于安装座4上。在完成整个融合系统的固定后，激光雷达200和视觉系统100均可相对于安装座4转动，以改变目标的扫描区域。
具体地，安装座4包括安装板41，支撑座31转动设置于安装板41上。安装板41的形状与支撑座31的形状相同，以达到较好的美观效果。
安装板41上开设有多个第二固定孔412，可通过选择不同位置的第二固定孔412来调整激光雷达200和视觉系统100的扫描区域。
进一步地，安装座4还包括安装部42，安装部42与安装板41连接。安装部42与安装板41可以一体设置，也可分体固定连接，本实施方式对此不作限定。
进一步地，安装部42包括第一安装部421和第二安装部422，第一安装部421与安装板41连接，第二安装部422垂直设置于第一安装部421上。第一安装部421和第二安装部422可以一体设置，也可分体固定连接，本实施方式对此不作限定。
第一安装部421和第二安装部422垂直设置，使得第一安装部421和第二安装部422呈L形。通过安装部42对整个融合系统进行安装时，既可以垂直安装，也可以水平安装或倾斜安装，具有较高的灵活性。
如图1和图4所示，支撑座31上开设有第一通孔311，安装板41上开设有第二通孔411，第一通孔311和第二通孔411正对设置，各视觉系统100的电力线及数据线等线材通过第一通孔311和第二通孔411后，并与外部设备连接，从而使得整个融合系统的布线较为美观、整齐，也能够对线材起到保护和固定作用。
注意，上述仅为本发明的较佳实施方式及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施方式，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施方式对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施方式，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施方式，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种视觉系统与激光雷达融合装置，其特征在于，包括：
固定板(1)，其用于安装激光雷达(200)；
固定组件(2)，所述固定组件(2)包括相互连接的滑动部(21)和连接部(22)，所述滑动部(21)滑动设置于所述固定板(1)上，所述连接部(22)用于安装视觉系统(100)，所述视觉系统(100)和所述激光雷达(200)分设于所述固定板(1)的两侧。
2.根据权利要求1所述的视觉系统与激光雷达融合装置，其特征在于，所述固定组件(2)的数量为多组，多组所述固定组件(2)位于同一以所述激光雷达(200)为中心的圆周上。
3.根据权利要求2所述的视觉系统与激光雷达融合装置，其特征在于，所述固定板(1)朝向所述固定组件(2)的一侧开设有多个位于同一圆周上的滑轨(14)，所述滑轨(14)的数量与所述固定组件(2)的数量相同且一一对应设置；所述固定组件(2)的所述滑动部(21)与对应的所述滑轨(14)滑动连接；或者
所述固定板(1)朝向所述固定组件(2)的一侧开设有滑轨(14)，每个所述固定组件(2)的所述滑动部(21)均滑动设置于所述滑轨(14)上。
4.根据权利要求3所述的视觉系统与激光雷达融合装置，其特征在于，所述视觉系统与激光雷达融合装置还包括测量装置(5)，所述测量装置(5)用于读取所述固定组件(2)移动的角度；和/或
所述固定组件(2)还包括锁止组件，所述锁止组件用于将所述固定组件(2)锁止于所述固定板(1)上，所述锁止组件与所述固定组件(2)一一对应设置。
5.根据权利要求1所述的视觉系统与激光雷达融合装置，其特征在于，所述视觉系统与激光雷达融合装置还包括支撑组件(3)和安装座(4)，所述支撑组件(3)设置于所述固定板(1)靠近所述固定组件(2)的一侧，所述支撑组件(3)与所述固定板(1)形成容纳空间，所述容纳空间用于容纳所述视觉系统(100)；所述支撑组件(3)转动设置于所述安装座(4)上。
6.根据权利要求5所述的视觉系统与激光雷达融合装置，其特征在于，所述支撑组件(3)包括支撑座(31)和支撑柱(32)，所述支撑座(31)通过所述支撑柱(32)与所述固定板(1)连接；和/或
所述安装座(4)包括安装板(41)和安装部(42)，所述安装部(42)与所述安装板(41)连接，所述支撑组件(3)转动设置于所述安装板(41)上。
7.根据权利要求6所述的视觉系统与激光雷达融合装置，其特征在于，所述安装部(42)包括第一安装部(421)和第二安装部(422)，所述第一安装部(421)与所述安装板(41)连接，所述第二安装部(422)垂直设置于所述第一安装部(421)上。
8.根据权利要求6所述的视觉系统与激光雷达融合装置，其特征在于，所述支撑座(31)上开设有第一通孔(311)，所述安装板(41)上开设有第二通孔(411)，所述第一通孔(311)和所述第二通孔(411)正对设置，以使所述视觉系统(100)的电力线及数据线通过。
9.根据权利要求1所述的视觉系统与激光雷达融合装置，其特征在于，所述固定板(1)包括第一固定部(11)，所述第一固定部(11)用于固定所述激光雷达(200)的线材。
10.一种融合系统，包括视觉系统(100)和激光雷达(200)，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的视觉系统与激光雷达融合装置，所述视觉系统(100)固装于所述连接部(22)上，所述激光雷达(200)固装于所述固定板(1)上。
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