CN111405146A - 相机壳体的制造方法、多目相机、成像设备和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种相机壳体的制造方法、多目相机、成像设备和车辆，该制造方法适用于多目相机，相机壳体包括相对设置的上壳体和下壳体，上壳体和下壳体之间设置有用于容纳摄像机的容纳孔，该制造方法包括以下步骤：一块料材具有上壳体区和下壳体区，对料材的上壳体区和下壳体区的预定位置去材料以形成减重孔；对料材进行去应力处理；在上壳体区和下壳体区的半孔区位置分别进行粗加工，以形成初期上半孔和初期下半孔；再次对料材进行去应力处理；对初期上半孔和初期下半孔分别进行精加工，以形成上半孔和下半孔，上半孔和下半孔同轴设置；对料材进行切割以将上壳体区与下壳体区分离，以形成上壳体和下壳体；对上壳体和下壳体进行去应力处理。

Description

相机壳体的制造方法、多目相机、成像设备和车辆

技术领域

本发明涉及相机制造领域，尤其涉及相机壳体的制造方法、多目相机、成像设备和车辆。

背景技术

为满足自动驾驶汽车安全和快速行驶的需要，自动驾驶汽车在行驶的过程中需要时刻探测周围环境中的障碍物，并根据探测结果作出加速、减速、刹车、转弯、变道等动作，在该过程中，用于探测障碍物的测距设备需要有很高的测距范围、测距精度和测距速度。

尤其对于自动驾驶商用车，相比于自动驾驶乘用车，其需要更长的刹停距离和时间，例如，至少需要探测到200米以外的障碍物，才能有足够的时间和距离做出安全的决策(如变道或者刹车)。

多目相机是通过模仿人类双眼视觉特性获取拍摄场景的三维信息的设备，因其可以测量物体距离、价格低廉，常被应用在自动驾驶领域。

发明内容

然而，目前已有的多目相机中，每对摄像机的基线长度都较短，测距范围也较小(如Kinect双目相机的基线长度为7.5cm，测据极限范围在10米以内)，难以满足自动驾驶车辆的远距离探测之用，因此需要研发满足自动驾驶车辆远距离探测所用的多目相机。

此外，多目相机中每对摄像头的基线长度和精度直接决定了探测距离的长度和精度，为了满足自动驾驶车辆远距离、高精度测距的需要，制作多目相机时，其每对摄像机的基线长度和精度都有较高的要求。

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种相机壳体的制造方法，以提高加工精度。

本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种相机壳体，具有较高的加工精度，从而便于提高大范围测距的精度。

本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种多目相机，以使大范围测距具有较高精度。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供了一种相机壳体制造方法，适用于多目相机，所述相机壳体包括相对设置的上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体之间设置有用于容纳摄像机的容纳孔，包括以下步骤：

一块料材具有上壳体区和下壳体区，对所述料材的所述上壳体区和所述下壳体区的预定位置去材料以形成减重孔；对所述料材进行去应力处理；在所述上壳体区和所述下壳体区的半孔区位置分别进行粗加工，以形成初期上半孔和初期下半孔；再次对所述料材进行去应力处理；对所述初期上半孔和所述初期下半孔分别进行精加工，以形成上半孔和下半孔，所述上半孔和所述下半孔同轴设置；对所述料材进行切割以将所述上壳体区与所述下壳体区分离，以形成所述上壳体和所述下壳体；对所述上壳体和所述下壳体进行去应力处理。

根据本发明的一实施方式，其中所述对所述料材进行去应力处理的步骤，对所述料材静置放置至少20小时。

根据本发明的一实施方式，其中所述对所述料材进行去应力处理的步骤，包括：将所述料材放置于时效炉内处理。

根据本发明的一实施方式，其中所述在所述上壳体区和所述下壳体区的半孔区位置分别进行粗加工，以形成初期上半孔和初期下半孔的步骤，用于形成同一所述容纳孔的所述初期上半孔和所述初期下半孔依次铣削；所述对所述初期上半孔和所述初期下半孔分别进行精加工，以形成上半孔和下半孔，所述上半孔和所述下半孔同轴设置的步骤，同一所述容纳孔的上半孔和所述下半孔依次铣削。

根据本发明的一实施方式，其中所述对所述初期上半孔和所述初期下半孔分别进行精加工，以形成上半孔和下半孔，所述上半孔和所述下半孔同轴设置的步骤前，还包括：对所述初期上半孔和所述初期下半孔进行氧化处理。

根据本发明的一实施方式，其中所述对所述初期上半孔和所述初期下半孔进行氧化处理的步骤，形成厚度不大于5μm的氧化膜。

根据本发明的另一方面，提供一种多目相机，包括相机壳体和摄像机，所述相机壳体利用本发明提供的相机壳体的制造方法形成，所述相机壳体具有多个容纳孔，所述摄像机设置于所述容纳孔内；其中，多个所述容纳孔的数量为偶数，所述容纳孔对称设置于所述相机壳体的宽度方向的中心面的两侧；或者，多个所述容纳孔的数量为奇数，其中一个所述容纳孔位于宽度方向的中心面上，其他所述容纳孔对称设置于所述相机壳体的宽度方向的中心面的两侧。

根据本发明的一实施方式，其中多个所述容纳孔的数量不小于4。

根据本发明的一实施方式，其中相对称的所述容纳孔内的所述摄像机的光轴的轴心距大于300mm。

根据本发明的一实施方式，其中相对称的每对所述摄像机的光轴的轴心距的公差为±0.0025mm。

根据本发明的一实施方式，其中相对称设置的所述摄像机具有相同的俯仰角，呈非对称设置的所述摄像机具有不同的俯仰角。

根据本发明的另一方面，提供一种成像设备，该成像设备包括图像处理器和本发明提供的多目相机；所述图像处理器接收所述多目相机采集的图像，并对其进行图像处理。

根据本发明的另一方面，提供一种车辆，该车辆包括服务器和和本发明提供的成像设备，所述成像设备设置于所述车辆上；所述服务器接收所述成像设备输出的图像数据，并对其进行视觉分析处理。

由上述技术方案可知，本发明的相机壳体的制造方法、多目相机、成像设备和车辆的优点和积极效果在于：

本发明提供的相机壳体的制造方法将上壳体和下壳体并排设置于同一块料材，并且同一个容纳孔的半孔同轴设置，便于提高容纳孔之间的加工精度。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的形成有上壳体和下壳体的料材尚未切割前的结构图。

图2是根据一示例性实施方式示出的一种四目相机的结构图。

图3是根据一示例性实施方式示出的一种五目相机的结构图。

图4是根据一示例性实施方式示出相机壳体制造方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

110、上壳体区； 111、第一上半孔；

112、第二上半孔； 113、第三上半孔；

114、第四上半孔； 115、减重孔；

120、下壳体区； 121、第一下半孔；

122、第二下半孔； 123、第三下半孔；

124、第四下半孔； 125、切割线；

300、多目相机； 301、摄像机；

302、上壳体； 303、下壳体。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

参照图1，根据本发明的一个方面，提供了一种相机壳体的制造方法，适用于多目相机，所述相机壳体可以包括相对设置的上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体之间可以设置有用于容纳摄像机的容纳孔。所述相机壳体的制造方法可以包括以下步骤：

首先，根据本发明的一具体实施方式，其中一块料材可以具有上壳体区110和下壳体区120，对所述料材的所述上壳体区110和所述下壳体区120的预定位置去材料以形成减重孔。可以理解的是，上壳体区110和下壳体区120可以根据实际需要布置，在此不再赘述。去材料可以选择铣刀完成，例如但不限于，铣刀可以以垂直于料材的顶面方向进刀，以形成垂直于料材顶面的盲孔。根据本发明的一具体实施方式，其中减重孔可以是长孔或者为正圆孔，都在本发明的保护范围内。

继续参照图1和图4，根据本发明的一具体实施方式，其中在所述料材上形成减重孔，在对容纳孔进行加工前，可以先对上壳体区110和下壳体区120上具有的其他结构进行加工，以避免加工过程中产生的应力影响容纳孔的精度。根据本发明的一具体实施方式，其中其他结构可以包括减重孔115、切割线125、定位孔、螺钉孔等，在此不再一一赘述。

然后，根据本发明的一具体实施方式，其中对所述料材进行去应力处理，以避免在对其他结构加工的过程中，产生的残留应力对容纳孔产生影响，以提高相机壳体的精度。根据本发明的一实施方式，其中所述对所述料材进行去应力处理的步骤，可以对所述料材静置放置20小时，该方法经济实惠，可以降低相机壳体的制造成本。根据本发明的一实施方式，其中所述对所述料材进行去应力处理的步骤，也可以将所述料材放置于时效炉内处理，该方法可以缩短制造相机壳体的工期，提高工作效率。

再后，根据本发明的一具体实施方式，其中可以在所述上壳体区110和所述下壳体区120的半孔区位置分别进行粗加工，以形成初期上半孔和初期下半孔。可以理解的是，在进行加工前，半孔区的位置已经根据需要，在上壳体区110和下壳体区120上选定。然后，可以再次对所述料材进行去应力处理。在该步骤中，为了产生较小的应力，以进一步提高后续形成的上壳体和下壳体的精度，在所述上壳体区和所述下壳体区的半孔区位置分别进行粗加工，以形成初期上半孔和初期下半孔的步骤，可以利用铣削工艺形成初期上半孔和初期下半孔，每次铣削量可以与进刀速度配合，例如但不限于，操作人员可以根据经验选择较少的切削厚度和较高的切削速度，或者选择较少的切削厚度和较低的切削速度，当然也可以选择较多的切削厚度和较低的切削速度。可以理解的是，该部分描述的切削量和切削速度可以根据不同的切削材料来选取，对于硬度较大的材料，可以选择较低的切削速度和较低的切削量，对于这部分内容，不是本发明的最重要的发明点，因此在此不再赘述。根据本发明的一具体实施方式，其中铣刀的中心轴线可以平行于料材的顶面。

然后，根据本发明的一具体实施方式，其中可以对所述初期上半孔和所述初期下半孔进行氧化处理，以在料材上形成氧化膜，该氧化膜的厚度可以根据实际需要选定，都在本发明的保护范围内，例如但不限于，可以形成厚度不大于5μm的氧化膜。更进一步地，根据本发明的一具体实施方式，其中对所述初期上半孔和所述初期下半孔分别进行精加工，以形成上半孔和下半孔，所述上半孔和所述下半孔同轴设置，以进一步提高相机壳体的精度。在该步骤中，可以利用铣削工具形成上半孔和下半孔，该步骤较粗加工过程，该过程中铣削量可以更少，铣削速度可以更低，以进一步提高相机壳体的精度。

具体地，在对第一上半孔111和第一下半孔121进行铣削的过程中，可以先在料材上铣削第一上半孔111的第一刀，完成后，再铣削第一下半孔121的第一刀，依次轮流铣削第一上半孔111和第一下半孔121，每次铣削仅调整一次进刀量和进刀速度，便可以加工上述两个半孔，从而节省了操作步骤。另一方面，第一上半孔111和第一下半孔121的每一刀的铣削情况相同，也就提高了产品的精度。其他半孔的加工情况可以参照第一上半孔111和第一下半孔121，在此不再赘述。对于不同容纳孔的加工顺序可以不用过多限制，操作人员可以根据需要设置。

更进一步地，根据本发明的一具体实施方式，其中可以对所述料材进行切割，以将所述上壳体区110与所述下壳体区120分离，进而形成所述上壳体和所述下壳体。根据本发明的一具体实施方式，其中可以沿着上壳体区110和下壳体区120之间的切割线进行切割，该切割线可以预先设定。最后，根据本发明的一具体实施方式，其中可以对所述上壳体和所述下壳体进行去应力处理，以避免在对其他结构加工的过程中，产生的残留应力对容纳孔产生影响，以提高相机壳体的精度。

根据本发明的另一方面，提供一种相机壳体，所述相机壳体可以使用本发明提供的相机壳体的制造方法形成，所述相机壳体可以具有多个容纳孔，多个所述容纳孔的数量为偶数的情况下，多个所述容纳孔可以对称设置于所述相机壳体的宽度方向的两侧，图2为具有偶数个容纳孔的相机壳体组成的多目相机，该实施例中，容纳孔的数量可以为4。多个所述容纳孔的数量为奇数的情况下，其中一个所述容纳孔可以位于壳体的宽度方向的中线上，也就是可以位于宽度方向的对称线上，其他所述容纳孔可以对称设置于所述相机壳体的宽度方向的两侧，可以参照图3，图3显示具有奇数个容纳孔的相机壳体组成的多目相机，该实施例中，容纳孔的数量可以为5个。具体地，到对称线相同距离的容纳孔可以称为一对，相机壳体可以包括多对容纳孔，例如但不限于，2对、3对等，都在本发明的保护范围内。当然，相机壳体的容纳孔的数量还可以为5或者7等，都在本发明的保护范围内。根据本发明的一实施方式，其中所述容纳孔的数量不小于4。本发明可以定义摄像机的光轴的延伸方向为相机壳体的厚度方向，相机壳体的顶面朝向底面的方向可以为相机壳体的高度方向，同时垂直于厚度方向和高度方向可以为宽度方向。本发明定义的相机壳体的顶面和底面可以参照图2和图3定义，在图2和图3旋转预定角度的情况下，定义的顶面和底面也将随之旋转相同的角度。

根据本发明的一具体实施方式，其中每对容纳孔内的摄像机的光轴的轴心距可以大于300mm，例如但不限于350mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm、650mm、700mm。相对称的每对所述摄像机的光轴的轴心距的公差为±0.0025mm。参照图2和图3，根据本发明的另一方面，提供一种多目相机，包括本发明提供的相机壳体和设置于所述容纳孔内的摄像机，该多目相机可以适用于诸多领域，尤其是适用于汽车无人驾驶系统中进行测距。

根据本发明的一具体实施方式，其中同一多目相机中的相对称设置的摄像机可以具有相同的俯仰角，呈非对称设置的摄像机可以具有不同的俯仰角，以获取待测物体从不同角度反射的光线，近景远景配合等，以满足图像处理器计算的需要。本发明中定义的俯仰角为：多目相机安装好以后(例如但不限于安装于自动驾驶车辆的车头顶部)，其摄像机的光轴与水平面之间的夹角。例如，当摄像机的光轴位于水平面下方时，摄像机的光轴与水平面的夹角可以命名为俯角，当摄像机的光轴位于水平面上方时，摄像机的光轴于水平面的夹角可以命名为仰角。

根据本发明的另一方面，提供一种成像设备，可以包括图像处理器和本发明提供的多目相机；所述图像处理器接收所述多目相机采集的图像，并对其进行图像处理。

根据本发明的另一方面，提供一种车辆，可以包括服务器和和本发明提供的成像设备，所述成像设备设置于所述车辆上；所述服务器接收所述成像设备输出的图像数据，并对其进行视觉分析处理。

本申请所称的“车辆”可以是自动驾驶汽车，即利用自动驾驶技术实现的具有载人(如家用轿车、公共汽车等类型)、载货(如普通货车、厢式货车、封闭货车、罐式货车、平板货车、集装厢车、自卸货车、特殊结构货车等类型)或者特殊救援功能(如消防车、救护车等类型)的车辆。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、料材等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、料材或者操作以避免模糊本发明的各方面。

Claims (13)

1.一种相机壳体的制造方法，适用于多目相机，其特征在于，所述相机壳体包括相对设置的上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体之间设置有用于容纳摄像机的容纳孔，包括以下步骤：

一块料材具有上壳体区和下壳体区，对所述料材的所述上壳体区和所述下壳体区的预定位置去材料以形成减重孔；

对所述料材进行去应力处理；

在所述上壳体区和所述下壳体区的半孔区位置分别进行粗加工，以形成初期上半孔和初期下半孔；

再次对所述料材进行去应力处理；

对所述初期上半孔和所述初期下半孔分别进行精加工，以形成上半孔和下半孔，所述上半孔和所述下半孔同轴设置；

对所述料材进行切割以将所述上壳体区与所述下壳体区分离，以形成所述上壳体和所述下壳体；

对所述上壳体和所述下壳体进行去应力处理。

2.如权利要求1所述的相机壳体的制造方法，其特征在于，所述对所述料材进行去应力处理的步骤，对所述料材静置放置至少20小时。

3.如权利要求1所述的相机壳体的制造方法，其特征在于，所述对所述料材进行去应力处理的步骤，包括：将所述料材放置于时效炉内处理。

4.如权利要求1所述的相机壳体的制造方法，其特征在于，所述在所述上壳体区和所述下壳体区的半孔区位置分别进行粗加工，以形成初期上半孔和初期下半孔的步骤，用于形成同一所述容纳孔的所述初期上半孔和所述初期下半孔依次铣削；所述对所述初期上半孔和所述初期下半孔分别进行精加工，以形成上半孔和下半孔，所述上半孔和所述下半孔同轴设置的步骤，同一所述容纳孔的上半孔和所述下半孔依次铣削。

5.如权利要求1至4中任一项所述的相机壳体的制造方法，其特征在于，所述对所述初期上半孔和所述初期下半孔分别进行精加工，以形成上半孔和下半孔，所述上半孔和所述下半孔同轴设置的步骤前，还包括：对所述初期上半孔和所述初期下半孔进行氧化处理。

6.如权利要求5所述的相机壳体的制造方法，其特征在于，所述对所述初期上半孔和所述初期下半孔进行氧化处理的步骤，形成厚度不大于5μm的氧化膜。

7.一种多目相机，其特征在于，包括相机壳体和摄像机，所述相机壳体利用如权利要求1至6中任一项所述的相机壳体的制造方法形成，所述相机壳体具有多个容纳孔，所述摄像机设置于所述容纳孔内；

其中，多个所述容纳孔的数量为偶数，所述容纳孔对称设置于所述相机壳体的宽度方向的中心面的两侧；或者，

多个所述容纳孔的数量为奇数，其中一个所述容纳孔位于宽度方向的中心面上，其他所述容纳孔对称设置于所述相机壳体的宽度方向的中心面的两侧。

8.如权利要求7所述的多目相机，其特征在于，多个所述容纳孔的数量不小于4。

9.如权利要求8所述的多目相机，其特征在于，相对称的所述容纳孔内的所述摄像机的光轴的轴心距大于300mm。

10.如权利要求7至9中任一项所述的多目相机，其特征在于，相对称的每对所述摄像机的光轴的轴心距的公差为±0.0025mm。

11.如权利要求7至10所述的多目相机，其特征在于，相对称设置的所述摄像机具有相同的俯仰角，呈非对称设置的所述摄像机具有不同的俯仰角。

12.一种成像设备，其特征在于，包括图像处理器和如权利要求7至11所述的多目相机；

所述图像处理器接收所述多目相机采集的图像，并对其进行图像处理。

13.一种车辆，其特征在于，包括服务器和和如权利要求12的成像设备，所述成像设备设置于所述车辆上；

所述服务器接收所述成像设备输出的图像数据，并对其进行视觉分析处理。

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