CN205537504U - 一种自动升降防振双目立体视觉测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种自动升降防振双目立体视觉测量装置，包括：自动导轨、滑块、连杆、连杆中心销轴、电动机、转接头、X轴固定架、伺服电机、减振装置、Y轴固定架、摄像机。自动升降装置可自由调节摄像机与地面的距离。在滑块的自由组合运动过程中，能够通过调节两摄像机间的基线距离，摄像机与物体之间的距离，以达到准确测量的目的。减振装置有效降低了测量时人为碰撞或地面不平所引起的设备的振动，提高了检测精度。本实用新型采用直角坐标结构设计，通过一些简单的机构和电机驱动可实现摄像机时刻保持水平位置，在闲置时各种结构可拆卸，节省空间，便于移动，适用于三维重建与三维形貌检测等领域。

Description

一种自动升降防振双目立体视觉测量装置

技术领域

本实用新型属于光学测量与机械专业领域。通过一些简单的辅助机构可实现双目摄像机多自由度运动，节省空间，便于移动，适用于三维形貌检测等领域。

背景技术

视觉检测技术是被动式测距方法中最重要的距离感知技术，它直接模拟了人类视觉处理景物的方式，可以在多种条件下灵活地测量景物的立体信息。随着科技的发展，视觉测量技术应用在各行各业中。对测量任务提出了范围大、高精度、可测量大尺寸口径零件。在传统的视觉测量中，很难保证两个摄像机相互处于水平状态和与地面垂直状态。测量中工业设备振动，人为触碰会引起的视觉装置的振动，会对视觉测量精度造成不利影响，导致测量稳定性和精确度难以保证。一些大型视觉测量装置体积大，不利于搬运，不利安置，且不便调节高度，测量视觉范围较小。

在这种背景之下，新型双目视觉技术能很好的完成上面提出的测量要求，使其成为现代测量方法的重要研究方向。针对现有视觉测量技术稳定性不足，适用范围受限等问题。从测量范围、结构改进、校准等方面入手，对强干扰条件下高精度视觉测量技术进行了较系统和深入的研究。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种双目立体视觉测量装置，它可以自动升降，且具有较大的视觉测量范围，能自动调节两个摄像机之间基线长度和与目标物体间的长度。本实用新型采用直角坐标结构设计，能保证摄像机时刻保持水平且与地面垂直的状态。并加入了防振装置，可较大的提高检测精度。

本实用新型的一种自动升降防振双目立体视觉测量装置，包括自动导轨、滑块、连杆、连杆中心销轴、电动机、转接头、X轴固定架、驱动电机、减振装置、Y轴固定架、摄像机；所述的自动导轨与左侧导向滑块、右侧导向滑块之间为滑动副形式连接；导向滑块与连杆之间为转动副连接形式；所述的左连杆、右连杆和连杆中心销轴为销连接；连杆末端与转接头连接方式为销连接；X轴固定架上端左滑块与右滑块上端组有减振装置，其连接方式为固接；中间滑块与Y轴固定架的端部为固接；后部滑块与Y轴固定架以滑动副形式连接；减振装置上组有摄像机。

所述的X轴固定架可通过自动导轨上滑块水平滑动控制其自动升降，从而实现摄像机与地面之间距离的改变；自动导轨上左侧滑块导向轨穿过右侧导向滑块内部的光孔；在电动机的驱动下，带动内置圆锥齿轮啮合，使导向轨旋转，在导向轨螺纹摩擦力作用下，左侧导向滑块在左侧滑块导向轨上水平滑动。右侧导向滑块在右侧滑块导向轨上水平滑动，带动左连杆与右连杆之间的相对运动，可实现X轴固定架的上下自动运动从而调节两摄像机与地面的距离。

所述X轴固定架上表面开有长条形凹槽，左滑块伺服电机安装在左滑块的右端，右滑块伺服电机安装在右滑块的右端，伺服电机驱动滑块在X轴固定架上长条形凹槽中水平运动，可实现两摄像机之间的基线距离。

所述的X轴固定架与 Y轴固定架之间连接方式为滑动副形式，拼接组成系统的X,Y轴坐标的定位控制；通过中间滑块在所述X轴固定架上端长条形凹槽中运动，后部滑块在所述Y轴固定架上运动；实现控制摄像机与物体之间的距离；X轴固定架与 Y轴固定架之间采用直角坐标结构设计，能保证摄像机时刻保持水平状态，使测量结果精准。

所述的减振装置内部由摇枕，摇枕支架，螺旋弹簧，液压减振器，弹簧托板组成。螺旋弹簧下端与弹簧托板相连，上端通过摇枕支架与摇枕相连，。当滑块运动时，螺旋弹簧缓和了滑块运动的冲击抗扰力，液压减振器。减小由地面高低不平或人为碰撞导致装置自由振动与强迫振动。从而实现了可自动升降减振双目立体视觉测量装置减振的目的。

有益效果

可以实现对大尺寸口径零件的大范围、高精度的测量。自动升降装置可控制摄像机与地面的距离。在滑块的自由组合运动过程中，能保证摄像机可以精确定位工作范围的任意位置，能够便捷的控制两摄像机之间的基线长度，摄像机与物体之间的距离，以达到准确测量的目的。且本测量装置和被测零件无需接触，能够有效保护零件表面。减振装置削弱了装置测量时由于人为触碰或地面高低不平而引起装置自由振动与强迫振动，使测量结果更为准确。闲置时各种结构可拆卸，占用空间小，便于移动。

附图说明

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为可自动升降减振双目视觉测量装置的示意图。

图2为可自动升降减振双目视觉测量装置中自动导轨装置内部结构示意图。

图3为可自动升降减振双目视觉测量装置中减振装置的内部结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

本实用新型的结构组成如图1、图2、图3所示。一种自动升降防振双目立体视觉测量装置，包括：自动导轨(1)，左侧导向滑块(2)，右侧导向滑块(3)，左连杆(4)，右连杆(5)，X轴固定架(11)，所述的自动导轨(1)与左侧导向滑块(2)、右侧导向滑块(3)之间为滑动副形式连接；导向滑块与连杆之间为转动副连接形式；所述的左连杆(4)、右连杆(5)和连杆中心销轴(6)为销连接；连杆末端与转接头(10)连接方式为销连接；左滑块(12)与右滑块(14)上端组有减振装置(17)，其连接方式为固接；中间滑块(13)与Y轴固定架(18)的端部为固接；后部滑块(19)与Y轴固定架(18)以滑动副形式连接；减振装置(17)上组有摄像机(20)。

所述的X轴固定架(11)可通过自动导轨(1)上滑块水平滑动控制其自动升降，从而实现摄像机与地面之间距离的改变；自动导轨(1)上左侧滑块导向轨(7)穿过右侧导向滑块(3)内部的光孔；在电动机(9)的驱动下，带动内置圆锥齿轮啮合，使导向轨旋转，在导向轨螺纹摩擦力作用下，左侧导向滑块(2)在左侧滑块导向轨(7)上水平滑动，右侧导向滑块(3)在右侧滑块导向轨(8)上水平滑动，带动左连杆(4)与右连杆(5)之间的相对运动，可实现X轴固定架(11)的上下自动运动从而调节两摄像机与地面的距离。

所述X轴固定架(11)上表面开有长条形凹槽，左滑块伺服电机(15)安装在左滑块(12)的右端，右滑块伺服电机(16)安装在右滑块(14)的右端，伺服电机驱动滑块在X轴固定架(11)上长条形凹槽中水平运动，可实现两摄像机之间的基线距离。

所述的X轴固定架(11)与 Y轴固定架(18)之间连接方式为滑动副形式，拼接组成系统的X,Y轴坐标的定位控制；通过中间滑块(13)在所述X轴固定架(11)上端长条形凹槽中运动，后部滑块(19)在所述Y轴固定架(18)上运动；实现控制摄像机与物体之间的距离；X轴固定架(11)与 Y轴固定架(18)之间采用直角坐标结构设计，能保证摄像机时刻保持水平状态，使测量结果精准。

所述的减振装置内部由摇枕(21)，摇枕支架(22)，螺旋弹簧(23)，液压减振器(24)，弹簧托板(25)组成；螺旋弹簧(23)下端与弹簧托板(25)相连，上端通过摇枕支架(22)与摇枕(21)相连；当滑块运动时，螺旋弹簧(23)缓解了滑块运动的冲击抗扰力，减振装置缓解了由地面高低不平或人为碰撞导致的装置自由振动与强迫振动。从而实现了双目立体视觉测量装置减振的目的。

本实用新型工作过程如下；

将自动升降防振双目立体视觉测量装置放置在所需测量环境内，左侧导向滑块(2)、右侧导向滑块(3)在导向轨上自动滑动，带动连杆(4)、连杆(5)运动，使自动升降装置开始工作，摄像机(20)在X轴固定架(11)上移动，并在空间搜索测量目标，当任一摄像机发现测量目标时，利用自动升降装置，调节另一摄像机使待测目标尽量落在摄像机屏幕中心；若待测目标位于两台摄像机连线附近，移动后侧滑块(19)调节两摄像机与目待测物体的距离，使待测目标落在两摄像机的双目交叠区，再利用伺服电机使左滑块(12)、右滑块(14)在X轴固定架(11)上自动水平滑动，调节两摄像机(20)之间的基线长度；通过滑块(13)调节两摄像机与物体的距离，运用自动升降装置调节两摄像机与地面的高度，从不同角度、不同距离处拍摄若干张图像，完成测量。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种自动升降防振双目立体视觉测量装置，其特征在于包括：自动导轨(1)，左侧导向滑块(2)，右侧导向滑块(3)，左连杆(4)，右连杆(5)，X轴固定架(11)，所述的自动导轨(1)与左侧导向滑块(2)、右侧导向滑块(3)之间为滑动副形式连接；导向滑块与连杆之间为转动副连接形式；所述的左连杆(4)、右连杆(5)和连杆中心销轴(6)为销连接；连杆末端与转接头(10)连接方式为销连接；左滑块(12)与右滑块(14)上端组有减振装置(17)，其连接方式为固接；中间滑块(13)与Y轴固定架(18)的端部为固接；后部滑块(19)与Y轴固定架(18)以滑动副形式连接；减振装置(17)上组有摄像机(20)。

2.根据权利要求1所述的一种自动升降防振双目立体视觉测量装置，其特征在于：所述的X轴固定架(11)可通过自动导轨(1)上滑块水平滑动控制其自动升降，从而实现摄像机与地面之间距离的改变；自动导轨(1)上左侧滑块导向轨(7)穿过右侧导向滑块(3)内部的光孔；在电动机(9)的驱动下，带动内置圆锥齿轮啮合，使导向轨旋转，在导向轨螺纹摩擦力作用下，左侧导向滑块(2)在左侧滑块导向轨(7)上水平滑动，右侧导向滑块(3)在右侧滑块导向轨(8)上水平滑动，带动左连杆(4)与右连杆(5)之间的相对运动，可实现X轴固定架(11)的上下自动运动从而调节两摄像机与地面的距离。

3.根据权利要求1所述的一种自动升降防振双目立体视觉测量装置，其特征在于：所述X轴固定架(11)上表面开有长条形凹槽，左滑块伺服电机(15)安装在左滑块(12)的右端，右滑块伺服电机(16)安装在右滑块(14)的右端，伺服电机驱动滑块在X轴固定架(11)上的长条形凹槽中水平运动，可实现两摄像机之间的基线距离。

4.根据权利要求1所述的一种自动升降防振双目立体视觉测量装置，其特征在于：所述的X轴固定架(11)与 Y轴固定架(18)之间连接方式为滑动副形式，拼接组成系统的X,Y轴坐标的定位控制；通过中间滑块(13)在所述X轴固定架(11)上端长条形凹槽中运动，后部滑块(19)在所述Y轴固定架(18)上运动；实现控制摄像机与物体之间的距离；X轴固定架(11)与Y轴固定架(18)之间采用直角坐标结构设计，能保证摄像机时刻保持水平状态，使测量结果精准。

5.根据权利要求1所述的一种自动升降防振双目立体视觉测量装置，其特征在于：所述的减振装置内部由摇枕(21)，摇枕支架(22)，螺旋弹簧(23)，液压减振器(24)，弹簧托板(25)组成；螺旋弹簧(23)下端与弹簧托板(25)相连，上端通过摇枕支架(22)与摇枕(21)相连；当滑块运动时，螺旋弹簧(23)缓解了滑块运动的冲击抗扰力，减振装置缓解了由地面高低不平或人为碰撞导致的装置自由振动与强迫振动，从而实现了双目立体视觉测量装置减振的目的。