CN208998932U - 光线标定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光线标定装置，所述光线标定装置包括标定板、第一光源、第二光源、第一辅助相机、第二辅助相机和结构光模组，所述第二光源和所述第一光源呈间隔设置，且设于所述标定板的同一侧，所述第一光源和所述第二光源用于将所述标定板照亮；所述第一辅助相机设于所述第一光源和所述第二光源之间，且靠近所述第一光源设置；所述第二辅助相机设于所述第一辅助相机和所述第二光源之间，且靠近所述第二光源设置，所述第一辅助相机和所述第二辅助相机用于对所述标定板拍照；结构光模组设于所述第一辅助相机和所述第二辅助相机之间。本实用新型技术方案光线标定装置能够对结构光模组的发射器发射出去的光线进行标定。

Description

光线标定装置

技术领域

本实用新型涉及结构光校准技术领域，特别涉及一种光线标定装置。

背景技术

目前，随着增强现实技术的发展，结构光模组成为了终端设备中一个重要部件。结构光模组一般由发射器和接收器组成，结构光模组的发射器发射百万条投射光线到识别物体上，结构光模组的接收器接收到物体发射回来的光线，根据反射回来的光线的变形形成三维立体图像，以便精确的识别物体外轮廓信息，但在此之前需要对发射器发射出去的光线进行标定，因此亟需一种装置为标定过程提供可靠方便的标定环境，以达到快速准确的光线标定。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种光线标定装置，旨在对发射器发射出的光线进行标定。

为实现上述目的，本实用新型提出的光线标定装置，包括：

标定板；

第一光源；

第二光源，所述第二光源和所述第一光源呈间隔设置，且设于所述标定板的同一侧，所述第一光源和所述第二光源用于将所述标定板照亮；

第一辅助相机，设于所述第一光源和所述第二光源之间，且靠近所述第一光源设置；

第二辅助相机，设于所述第一辅助相机和所述第二光源之间，且靠近所述第二光源设置，所述第一辅助相机和所述第二辅助相机用于对所述标定板拍照；

结构光模组，设于所述第一辅助相机和所述第二辅助相机之间。

优选地，所述第一光源和所述第二光源之间具有一中心面，所述第一光源和所述第二光源关于所述中心面呈对称设置，所述第一辅助相机和所述第二辅助相机关于所述中心面呈对称设置。

优选地，所述标定板为蜂巢板，所述标定板具有朝向所述第一辅助相机和所述第二辅助相机的标定面，所述标定面由至少四个平面组合而成，所述标定面上设置有多个标记点。

优选地，所述光线标定装置包括一承载台，所述标定板可滑动地设置于所述承载台上，且所述标定板在靠近或远离所述结构光模组的方向上可滑动。

优选地，所述光线标定装置还包括模组固定组件，所述模组固定组件安装于所述承载台，所述结构光模组安装于所述模组固定组件。

优选地，所述模组固定组件包括安装板和固定于所述安装板的夹紧组件，所述结构光模组安装于所述安装板上，所述夹紧组件用于夹紧所述结构光模组。

优选地，所述模组固定组件还包括用于驱动所述安装板转动的驱动装置。

优选地，所述安装板的两侧设置有转动轴，所述驱动装置用于驱动所述转动轴旋转而带动所述安装板转动。

优选地，所述驱动装置包括驱动电机和与所述驱动电机的输出轴连接的同步带，所述驱动电机用于驱动所述同步带运动，所述安装板的两侧设置有转动轴，所述同步带与所述安装板其中一侧的转动轴连接，所述同步带用于带动所述转动轴转动。

优选地，所述光线标定装置还包括电子设备，所述电子设备安装于安装板，所述结构光模组设于所述电子设备上。

本实用新型技术方案通过第一光源和第二光源将标定板照亮，第一辅助相机和第二辅助相机分别对标定板进行拍照，第一辅助相机和第二辅助相机对标定板拍照后，根据标定板上对应的标记点将图像合成，结构光模组也对标定板进行拍照，根据第一辅助相机和第二辅助相机的图像数据对结构光模组的参数进行设定进而完成光线的标定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型光线标定装置一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型光线标定装置的内部结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为图2中模组固定组件和结构光模组的结构示意图；

图5为图4的另一视角的结构示意图；

图6为图4的再一视角的结构示意图；

图7为光线标定装置中的第一光源与承载台的分解结构示意图；

图8为图7中B处的局部放大图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	光线标定装置	10	标定板
11	标记点	12	底面
				20	第一光源	21	第二光源
22	第一光源底座	221	第一旋转轴
				23	第一辅助相机	24	第二辅助相机
25	结构光模组	30	模组固定组件
				31	安装板	32	夹紧组件
311	转动轴	33	驱动电机
				34	同步带	40	承载台
41	滑轨

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参阅图1至图5，本实用新型提出了一种光线标定装置100，包括：

标定板10；

第一光源20；

第二光源21，第二光源21和第一光源20呈间隔设置，且设于标定板10的同一侧，第一光源20和所述第二光源21用于将标定板10照亮；

第一辅助相机23，设于第一光源20和第二光源21之间，且靠近第一光源20设置；

第二辅助相机24，设于第一辅助相机23和第二光源21之间，且靠近第二光源21设置，第一辅助相机23和第二辅助相机24用于对标定板10拍照；

结构光模组25，设于第一辅助相机23和第二辅助相机24之间。

具体而言，所述标定板10按照一定要求加工，且所述标定板10的标定面上设置有多个标记点11，每个标记点11的位置是已知的，因此第一光源20和第二光源21将标定板10照亮后，第一辅助相机23和第二辅助相机24分别对标定板10进行拍照，第一辅助相机23和第二辅助相机24根据标定板0上的标定点11将图像合成，结构光模组25也对标定板10进行拍照，根据第一辅助相机23和第二辅助相机24的图像数据对结构光模组25的参数进行设定，进而完成对结构光模组25的发射器发射出去的光线的标定。

将光线标定装置100的正常使用状态时，朝向用户的方向为前方，远离用户的方向为后方，则第一光源20和第二光源21设于标定板10的前方，用于将标定板10照亮。为了扩大照亮的范围，第一光源20和第二光源21的发光面与标定板10并不是相互平行的，第一光源20的发光面与标定板10具有一定的夹角，第二光源21的发光面与标定板10也具有一定的夹角。将第一辅助相机23和第二辅助相机24设置在第一光源20和第二光源21之间，使拍照更加清晰。同时第一辅助相机23靠近第一光源20、第二辅助相机24靠近第二光源21设置，也是为了保证拍照的清晰度和准确度。

本实用新型技术方案通过第一光源20和第二光源21将标定板10照亮，第一辅助相机23和第二辅助相机24分别对标定板10进行拍照，第一辅助相机23和第二辅助相机24对标定板10拍照后，根据标定板10上对应的标记点11将图像合成，结构光模组25也对标定板10进行拍照，根据第一辅助相机23和第二辅助相机24的图像数据对结构光模组25的参数进行设定进而完成光线的标定。

在一实施例中，请参阅图2，所述第一光源20和所述第二光源21之间具有一中心面，所述第一光源20和所述第二光源21关于所述中心面呈对称设置，所述第一辅助相机23和所述第二辅助相机24关于所述中心面呈对称设置。此处所述的中心面并不实际存在，只是为了强调第一辅助相机23和第二辅助相机24呈对称设置而进行的说明，呈对称设置能够使第一辅助相机23和第二辅助相机24拍出的图像更快、更便捷的合成，进而提高光线标定的速度。

进一步地，请继续参阅图2，所述标定板10为蜂巢板，所述标定板10具有朝向所述第一辅助相机23和所述第二辅助相机24的标定面(图中未标示)，所述标定面由至少四个平面组合而成，所述标定面上设置有多个标记点11。将所述标定面设置有由至少四个平面组成，且所述标定面在远离所述结构光模组25的方向上逐渐减小，即所述标定板10具有景深，如此使得第一辅助相机23和第二辅助相机24拍照后的图像合成后具有立体的效果。同时将所述标定面设置有至少四个平面，使得第一辅助相机23和第二辅助相机24拍出的图像包含较多的标记点11，进而提高标定的精度。在一较佳的实施例中，如图2所示，所述标定面包括四个向远离所述结构光模组25的方向逐渐减小的平面以及连接四个所述平面的末端的底面12。

另一实施例中，请参阅图2至图6，所述光线标定装置100包括一承载台40，所述标定板10可滑动地设置于所述承载台40上，且所述标定板10在靠近或远离所述结构光模组25的方向上可滑动。具体地，所述承载台40上设置有滑轨41，所述标定板10安装于所述滑轨41上，进而实现靠近或远离所述结构光模组25的方向上可滑动。因为不同类型的结构光模组25中的发射器的属性不同，所以不同的结构光模组25对标定板10进行拍照时，需要的标定板10与结构光模组25之间的距离也不相同。因此将标定板10设置为在靠近或远离所述结构光模组25的方向上可滑动，则可以调节结构光模组25和标定板10之间的间距，进而满足不同类型的结构光模组25的光线标定，提高了所述光线标定装置100的通用性。

进一步地，请结合图7和图8，所述第一光源20和所述第二光源21也安装于所述承载台40上，所述承载台40上且位于所述第一光源20的下方，设置有第一光源底座22，所述第一光源底座22上凸设有第一旋转轴221，所述第一光源20可绕所述第一旋转轴221转动，进而可以调节所述第一光源20在所述承载台40上的放置角度。同理，所述承载台40上且位于所述第二光源21的下方，设置有第二光源底座(图中未标示)，所述第二光源底座上凸设有第二旋转轴(图中未标示)，所述第二光源21可绕所述第二旋转轴转动，进而可以调节所述第二光源21在所述承载台40上的放置角度。

再一实施例中，请参阅图4至图6，所述光线标定装置100还包括模组固定组件30，所述模组固定组件30安装于所述承载台40，所述结构光模组25安装于所述模组固定组件30上。为了提高所述结构光模组25安装后的稳定性。进一步地，所述模组固定组件30包括安装板31和固定于所述安装板31的夹紧组件32，所述结构光模组25安装于所述安装板31上，所述夹紧组件32用于夹紧所述结构光模组25，如此使得结构光模组25稳定地固定于安装板34上。

为了使结构光模组25在校准过程中能够快速找到合适的标定角度，在一较佳的实施例中，所述模组固定组件30还包括用于驱动所述安装板31转动的驱动装置(图中未标示)，所述安装板31可转动，进而带动所述结构光模组25转动，从而调节结构光模组25与所述标定板10之间的角度。其中，较佳地，将所述结构光模组25的角度调节至与所述标定板10的底面相平行，此时结构光模组25能够最大范围的对标定板10上的标记点11进行拍照。

所述驱动装置驱动所述安装板31转动的方式有多种，在其中一实施例中，所述安装板31的两侧设置有转动轴311，所述驱动装置通过直接驱动所述转动轴311旋转进而带动所述安装板31转动。在另一实施例中，请继续参阅图4至图6，所述驱动装置包括驱动电机33和与所述驱动电机33的输出轴连接的同步带34，所述驱动电机33用于驱动所述同步带34运动，所述安装板31的两侧设置有转动轴311，所述同步带34与所述安装板31其中一侧的转动轴311连接，所述同步带34用于带动所述转动轴311转动。所述驱动电机33工作时带动同步带34运动，同步带34运动时则直接带动安装板31其中一侧的转动轴311转动，进而带动所述安装板31转动，从而使结构光模组25能够转动，实现调节结构光模组25与标定板10之间的角度。通过同步带34工作进而带动安装板31转动，如此能够将驱动电机33设置到离安装板31较远的位置，能够为光线标定装置100中其它的零件提供充足的让位空间。

另外，因为结构光模组25一般都设置于电子设备上，因此对结构光模组25进行光线标定时，一般都是将结构光模组25安装到电子设备上，电子设备安装固定于安装板31上，进而实现对结构光模组25的光线标定，所述电子设备可以为手机、平板电脑等可以进行拍照的设备。与电子设备连接的有USB插头(图中未标示)，所述USB插头可以将所述结构光模组25所拍的图像导出，再根据第一辅助相机23和第二辅助相机24合成的图像对所述结构光模组25的参数进行设定，进而完成光线的标定。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光线标定装置，其特征在于，包括：

标定板；

第一光源；

第二光源，所述第二光源和所述第一光源呈间隔设置，且设于所述标定板的同一侧，所述第一光源和所述第二光源用于将所述标定板照亮；

第一辅助相机，设于所述第一光源和所述第二光源之间，且靠近所述第一光源设置；

第二辅助相机，设于所述第一辅助相机和所述第二光源之间，且靠近所述第二光源设置，所述第一辅助相机和所述第二辅助相机用于对所述标定板拍照；

结构光模组，设于所述第一辅助相机和所述第二辅助相机之间。

2.如权利要求1所述的光线标定装置，其特征在于，所述第一光源和所述第二光源之间具有一中心面，所述第一光源和所述第二光源关于所述中心面呈对称设置，所述第一辅助相机和所述第二辅助相机关于所述中心面呈对称设置。

3.如权利要求1所述的光线标定装置，其特征在于，所述标定板为蜂巢板，所述标定板具有朝向所述第一辅助相机和所述第二辅助相机的标定面，所述标定面由至少四个平面组合而成，所述标定面上设置有多个标记点。

4.如权利要求3所述的光线标定装置，其特征在于，所述光线标定装置包括一承载台，所述标定板可滑动地设置于所述承载台上，且所述标定板在靠近或远离所述结构光模组的方向上可滑动。

5.如权利要求4所述的光线标定装置，其特征在于，所述光线标定装置还包括模组固定组件，所述模组固定组件安装于所述承载台，所述结构光模组安装于所述模组固定组件。

6.如权利要求5所述的光线标定装置，其特征在于，所述模组固定组件包括安装板和固定于所述安装板的夹紧组件，所述结构光模组安装于所述安装板上，所述夹紧组件用于夹紧所述结构光模组。

7.如权利要求6所述的光线标定装置，其特征在于，所述模组固定组件还包括用于驱动所述安装板转动的驱动装置。

8.如权利要求7所述的光线标定装置，其特征在于，所述安装板的两侧设置有转动轴，所述驱动装置用于驱动所述转动轴旋转而带动所述安装板转动。

9.如权利要求7所述的光线标定装置，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电机和与所述驱动电机的输出轴连接的同步带，所述驱动电机用于驱动所述同步带运动，所述安装板的两侧设置有转动轴，所述同步带与所述安装板其中一侧的转动轴连接，所述同步带用于带动所述转动轴转动。

10.如权利要求6至9任意一项所述的光线标定装置，其特征在于，所述光线标定装置还包括电子设备，所述电子设备安装于安装板，所述结构光模组设于所述电子设备上。