CN204785358U - 二维角位移适配器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种二维角位移适配器，包括支撑框架，支撑框架包括底板和固定在底板侧面的镜头支架，底板上面自下而上地依次设有角位台、旋转台和垫片；角位台和旋转台为同轴安装，并保证其中轴线与镜头支架的距离，满足镜头成像的要求；工业相机通过垫片与旋转台的上表面固定，并保证旋转台的中轴线与相机传感器平面共面、且通过传感器平面中心点；垫片的厚度用来相机传感器中心位于角位台的回转中心；镜头支架的顶端设有F型镜头卡座，镜头卡座用于安装相机镜头，并使得相机镜头的中轴线通过相机传感器平面的中心。本实用新型可以使得在使用多部相机的粒子图像测速系统中的所有相机能够同时满足Scheimpflug条件，从而获得清晰的目标图像。

Description

二维角位移适配器

技术领域

本实用新型涉及计算机视觉和工业摄影测量领域，具体应用于三维体视粒子图像测速系统。

背景技术

角位移适配器是用于工业相机在满足Scheimpflug条件下进行拍摄的一种机械装置。目前，在工业测量应用中的角位移适配器通常都是一维的。在Stereo-PIV系统中，两部相机沿同一水平线放置，对同一目标平面进行拍摄，导致目标平面与镜头平面不平行，因此在相机的镜头和图像传感器之间，必须安装一维角位移适配器，提供偏航角度的调节，使得两部相机分别满足Scheimpflug条件，获得清晰的目标图像，完成平面三维流动的测量，这时，相机模型采用满足Scheimpflug条件的针孔相机模型。而在使用多部相机的三维体视粒子图像测速系统中，多部相机不能仅仅沿同一水平线安装，这时，一维角位移适配器就无法保证所有的相机都满足Scheimpflug条件，严重影响测量精度。在使用多部相机的粒子图像测速系统中，为满足Scheimpflug条件，角位移适配器必须能够同时提供偏航和俯仰两个方向的角度调节，当前的一维角位移适配器无法满足这个要求。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种二维角位移适配器，使得在使用多部相机的粒子图像测速系统中的所有相机能够同时满足Scheimpflug条件，从而获得清晰的目标图像。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出的二维角位移适配器，其结构是：该二维角位移适配器，包括支撑框架，所述支撑框架包括底板和固定在底板侧面的镜头支架，所述底板上面自下而上地依次设有角位台、旋转台和垫片；所述角位台和旋转台为同轴安装；所述镜头支架的顶端设有F型镜头卡座。

进一步讲，本实用新型二维角位移适配器，其中，所述角位台与所述底板固定，所述角位台采用SJ130-10-76型精密手动角位台，所述角位台用来调整工业相机的俯仰角，所述角位台对工业相机俯仰角的调整范围为正负10度，所述角位台的台面尺寸为65x65mm，所述角位台的回转中心高度为76mm。

所述旋转台采用SX120-56型精密手动旋转台，所述旋转台用来调整工业相机的偏航角，所述旋转台的旋转角度为正负30度，所述旋转台的台面直径56mm。

本实用新型二维角位移适配器还包括有一防尘罩，所述防尘罩采用尼龙布制作的圆锥型风琴罩，防尘罩一端的内外径分别为32mm和45mm，防尘罩另一端的内外径分别为44mm和58mm，所述防尘罩的自然长度为24mm，所述防尘罩的两端配方形法兰用于连接工业相机和镜头支架。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)实现二维角位移调节，满足多相机测量系统的Scheimpflug条件，使得同一目标平面在所有相机中都能锐利成像。

(2)其中的旋转台和角位台采用市场通用的精密手动旋转台和角位台，方便了角位移控制操作，提高了位移控制精度，降低了生产成本。

(3)工业相机和旋转台之间通过垫片相连接，简化了安装方法，通过对垫片尺寸的调整，可应用于不同型号和尺寸的工业相机。

附图说明

图1是二维角位移适配器示意图。

图中：1-镜头卡座，2-镜头支架，3-底板，4-角位台，5-旋转台，6-垫片，7-工业相机，8-防尘罩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本实用新型进行解释说明，并不用以限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型一种二维角位移适配器，包括支撑框架，所述支撑框架包括底板3和固定在底板3侧面的镜头支架2，所述底板3上面自下而上地依次设有角位台4、旋转台5和垫片6；所述角位台4和旋转台5为同轴安装，并保证角位台4的中心与镜头支架2的距离满足镜头成像的要求；所述镜头支架2的顶端设有F型镜头卡座1，所述镜头卡座1用于安装相机镜头，工业相机7通过垫片6与旋转台5的上表面固定，并保证旋转台5的中轴线与相机传感器平面共面、且通过传感器平面中心点；垫片6的厚度用来调整工业相机7的高度，使得相机镜头的中轴线通过相机传感器平面的中心。

针对Imperx公司的B0620M型的工业相机7，选配尼康50mm变焦镜头，本实用新型的二维角位移适配器的镜头卡座1选用标准F镜头卡口，镜头支架2和底板3采用高强度铝合金制作，从而构成系统的整体框架。所述角位台4与所述底板3固定，所述角位台4选择通用的SJ130-10-76型精密手动角位台，用来改变工业相机7的俯仰角，其调整范围为正负10度，台面尺寸为65x65mm，回转中心高度为76mm。所述旋转台5选用通用的SX120-56型精密手动旋转台，用来改变工业相机7的偏航角，旋转角度的范围为正负30度，台面直径56mm。工业相机7通过垫片6与旋转台5的台面相连，垫片6的厚度保证了相机传感器中心距离角位台4的上安装面的距离为76mm。镜头中轴线通过相机传感器的中心点，这确定了镜头卡座1的位置。

为了保证工业相机7在任何角度下都能完全采集来自镜头的光线，从而清晰成像，本实用新型还配备有一防尘罩8，该防尘罩8选用尼龙布制作的圆锥型风琴罩，其一端的内径为32mm、外径为45mm，另一端的内径为44mm、外径为58mm，圆锥型风琴罩的自然长度为24mm，其两端配方形法兰，用于连接工业相机7和镜头支架2，进行遮光和防尘。

使用9台B0620M型工业相机，呈田字形排列构成相机阵列，每台相机都配套使用本实用新型二维角位移适配器，不同位置的相机具有不同的偏航角和俯仰角，以确保该相机满足Scheimpflug条件，这样的相机阵列构成合成孔径粒子图像测速仪的成像系统，实验表明，使用了本实用新型二维角位移适配器的成像系统可以拍摄获得清晰的流动图像，用于三维流动速度场的计算。

尽管上面结合附图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (5)

1.一种二维角位移适配器，包括支撑框架，所述支撑框架包括底板(3)和固定在底板(3)侧面的镜头支架(2)，其特征在于：所述底板(3)上面自下而上地依次设有角位台(4)、旋转台(5)和垫片(6)；所述角位台(4)和旋转台(5)为同轴设置；所述镜头支架(2)的顶端设有F型镜头卡座(1)。

2.根据权利要求1所述二维角位移适配器，其特征在于：所述角位台(4)与所述底板(3)固定，所述角位台(4)采用SJ130-10-76型精密手动角位台，所述角位台(4)用来调整工业相机(7)的俯仰角，所述角位台(4)对工业相机(7)俯仰角的调整范围为正负10度，所述角位台的台面尺寸为65x65mm，所述角位台的回转中心高度为76mm。

3.根据权利要求1所述二维角位移适配器，其特征在于：所述旋转台(5)采用SX120-56型精密手动旋转台，所述旋转台(5)用来调整工业相机(7)的偏航角，所述旋转台(5)的旋转角度为正负30度，所述旋转台(5)的台面直径56mm。

4.根据权利要求1所述二维角位移适配器，其特征在于：该二维角位移适配器还包括有一防尘罩(8)。

5.根据权利要求4所述二维角位移适配器，其特征在于：所述防尘罩(8)采用尼龙布制作的圆锥型风琴罩，防尘罩(8)一端的内外径分别为32mm和45mm，防尘罩(8)另一端的内外径分别为44mm和58mm，所述防尘罩(8)的自然长度为24mm，所述防尘罩(8)的两端配方形法兰用于连接工业相机(7)和镜头支架(2)。