CN209748723U - 一种双目立体相机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双目立体相机包括机芯和外壳。机芯还包括承载横梁，左面阵相机支座，右面阵相机支座，左面阵相机和右面阵相机，其中承载横梁中间厚度最大，左右两侧厚度最小，左右面阵相机通过左右面阵相机支座对称设置在承载横梁上表面，并通过左右面阵相机支座的抱箍固定。本实用新型克服了左右面阵相机固定在外壳上容易受到磕碰从而改变左右面阵相机的相对几何关系这一缺陷，采用弯曲和扭转刚度大、不易变形的承载横梁承载内部设备；以及将左右面阵相机及其他设备固定在承载横梁，便于设备安装及调试；同时使用抱箍式支座，通过抱箍对面阵相机镜头固定，有效的阻止镜头因重力下垂引起的光轴偏差。

Description

一种双目立体相机

技术领域

本实用新型属于双相机三维立体坐标解算领域，具体涉及一种双目立体相机。

背景技术

双目立体相机的原理是以一定的横向间隔安装左、右两台面阵相机共同拍摄被测物体，物体表面同一点在左右面阵相机图像中的坐标不同，形成视差，根据左右面阵相机的内部参数、相对姿态关系和视差值，首先对图像进行共极线校正，然后使用归一化互相关等方法逐行在左右图像搜索共轭点，根据共轭点的视差解算出该点的三维坐标。

此类双目立体相机的机械结构需要保证左右面阵相机之间的相对几何关系在各种工况下严格不变，根据标定操作得到的左右面阵相机相对姿态，在左右面阵相机的图像中寻找共轭点进行三维立体坐标的解算。工作过程中左右面阵相机相对姿态关系的微小变化即可导致搜索共轭点失败。

现有的双目立体视觉相机通常利用机身外壳的背板部分安装左右面阵相机和其它设备，例如已有专利：公开号CN106595594A“一种可调节的双目视觉传感装置及方法”，为了提高强度，有些产品的背板与外壳的四周部分合并组成盒式结构，仅保留前面板可拆卸。

此类双目立体视觉相机结构中背板需要保证左右相机的相对几何关系不变，并承载所有内部设备的载荷，其结构重量较大，受到外界磕碰变形容易改变左右面阵相机的相对几何关系。同时，此类双目立体视觉相机采用盒式结构，造型复杂的背板不便于设备的安装和调试。最后，此类双目立体视觉相机中相机仅依靠其机身的若干螺纹孔与安装支座连接，镜头的重力可能引起面阵相机机身变形导致光轴方向偏差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有的技术缺陷，提供一种双目立体相机，其特征在于，所述双目立体相机包括机芯和外壳；

其中，所述机芯包括承载横梁，左面阵相机支座，右面阵相机支座，左面阵相机和右面阵相机，所述左面阵相机支座和右面阵相机支座对称设置在所述承载横梁上表面，所述左面阵相机和右面阵相机分别通过所述左面阵相机支座和右面阵相机支座固定；

所述承载横梁上表面是平面，下表面的两侧分别具有朝向上表面倾斜的斜面，所述承载横梁中间厚度最大，左右两侧厚度最小。

更进一步地，所述外壳包括外壳前片和外壳后片，所述外壳前片和外壳后片均采用薄壁结构；所述机芯和外壳之间有充足的间隙，用于防止外壳因故障形变影响机芯中各元件的位置。

更进一步地，所述承载横梁下表面设有凸台，所述凸台用于提高所述承载横梁与外壳后片之间的距离，防止外壳形变影响机芯中各元件的位置。更进一步地，所述承载横梁左右两侧设有对称的弧形调节槽，用于左右面阵相机支座能够以靠近内侧的固定孔为轴心，沿所述弧形调节槽调整左、右面阵相机光轴的夹角。

更进一步地，所述机芯还包括光源支座，左备用面阵相机支座和右备用面阵相机支座，用于安装大型光源以及扩展立体相机的功能。

更进一步地，所述左面阵相机支座，右面阵相机支座，左备用面阵相机支座和右备用面阵相机支座采用三角形分布的螺栓与所述承载横梁连接，用于提高面阵相机支座连接的稳定性。

更进一步地，所述左面阵相机支座，右面阵相机支座，左备用面阵相机支座和右备用面阵相机支座采用抱箍式结构，通过抱箍与面阵相机镜头连接，用于阻止镜头因重力下垂引起面阵相机机身变形导致的光轴偏差。

更进一步地，所述外壳前片和外壳后片均为一体结构的U型薄板；其中所述外壳前片包括外壳顶盖、外壳左盖和外壳右盖，所述外壳后片包括外壳底盖、和外壳后盖。

更进一步地，所述外壳后片上的所述外壳前盖设有高度与所述左面阵相机和右面阵相机匹配的长孔，用于所述左右面阵相机镜头在各个角度进行调节取景；所述外壳后盖中心设有接线口，用于左右面阵相机接线。

更进一步地，所述外壳后片底部设有与所述凸台匹配的下沉定位区，用于与所述承载横梁固定连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型针对现有技术中左右面阵相机固定在外壳上容易受到磕碰从而改变左右面阵相机的相对几何关系这一缺陷，采用弯曲和扭转刚度大、不易变形的承载横梁承载内部设备，机芯与外壳之间有充足的间隙，有效的避免了外壳受到外界磕碰变形而改变左右面阵相机的相对几何关系，从而使左右面阵相机相对姿态更加稳定，能够提供更精确的三维立体坐标的解算。

本实用新型针对现有技术中左右面阵相机固定在结构复杂的外壳上不便于设备的安装及调试这一缺陷，将左右面阵相机及其他设备固定在承载横梁上表面，该承载横梁上表面采用平面的设计，使安装及调试更加便捷，从而提高设备生产和维护的效率。

本实用新型针对现有技术中相机仅依靠其机身的若干螺纹孔与安装支座连接，镜头的重力可能引起面阵相机机身变形导致光轴方向偏差这一缺陷，使用抱箍式支座，通过抱箍与面阵相机镜头连接，有效的阻止因镜头重力下垂引起面阵相机机身变形导致的光轴偏差。

本实用新型中的外壳不需要承受内部设备的载荷，采用了薄壁结构，减轻了相机的重量；同时，承载横梁上设有更多的安装面阵相机和光源的空间，提高了相机的扩展能力。

附图说明

图1是本实用新型实例中机芯的结构示意图；

图2是本实用新型实例中机芯的底部结构示意图；

图3是本实用新型实例的外壳的结构示意图；

图4是本实用新型实例的装配示意图。

其中:101-承载横梁，102-右面阵相机支座，103-左面阵相机支座，104-右面阵相机，105-左面阵相机，106-光源支座，107-右备用面阵相机支座，108-左备用面阵相机支座，109-弧形调节槽，110-凸台，201-外壳前片，202-外壳后片。

具体实施方式

下面结合说明书附图1-4对本实用新型的具体技术方案作进一步地描述。

一种双目立体相机，包括机芯和外壳；如图1-2所示，机芯还包括承载横梁101，左面阵相机支座103，右面阵相机支座102，光源支座106，左备用面阵相机支座108，右备用面阵相机支座107，左面阵相机105和右面阵相机104；外壳与机芯间有充足的间隙用于防止外壳磕碰变形导致左右面阵相机的相对几何关系改变。

其中，承载横梁101采用金属材质的船型结构，承载横梁101上表面是平面，下表面的两侧分别具有朝向上表面倾斜的斜面，该承载横梁101中部厚度最大并由厚至薄均匀过渡至左右两侧，船型的承载横梁101能够提高弯曲刚度和扭转刚度，不易产生形变。

在本实施例中，为了保证承载横梁101与外壳间有充分的空间以及降低立体相机的重量，承载横梁101采用铝合金材质，同时还采用由中心至左右两端均匀过渡变窄的设计。

承载横梁101下表面中心设有方形凸台110，该凸台110上设有多个螺纹孔，用于将机芯固定在外壳上。

承载横梁101上表面安装左右面阵相机支座处外侧各设有一个弧形调节槽109，左右弧形调节槽109相互对称。左右面阵相机支座能够以靠近承载横梁101中心的固定孔为轴心，沿所述弧形调节槽109调整左、右面阵相机光轴的夹角。

左面阵相机支座103，左备用面阵相机支座108，光源支座106，右备用面阵相机支座107，右面阵相机支座102分别由左至右依次设置在承载横梁101上表面。所有的面阵相机支座都采用抱箍结构，通过抱箍与面阵相机镜头连接，用于阻止因镜头重力下垂引起面阵相机机身变形导致的光轴偏差。同时这些面阵相机支座都采用三角形布置的螺栓与承载横梁101固定连接，提供更好的稳定性，保证各种姿态下左右面阵相机的相对几何关系不变。

在本实施例中，面阵相机支座底座为平面结构，用于放置面阵相机机身，底座前端设有竖直的抱箍，用于固定面阵相机镜头；支座底部设有通孔，用于通过螺栓与面阵相机机身固定，进一步增强面阵相机的稳定；抱箍两侧及底座后端分别设有沉孔，用于将面阵相机支座固定在承载横梁101上。

如图3-4所示，在本实施例中，外壳包括外壳前片201和外壳后片202，外壳前片201和外壳后片202均为一体成型的U型结构薄板，外壳前片201是相机的顶部及左右两侧盖板，外壳后片202是相机的底部及前后两侧盖板，在外壳后片202上各边缘处都设有带螺纹孔的连接部，用于与外壳前片201通过螺栓固定。其中，后侧盖板中部设有接线口，用于左右面阵相机接线；前侧盖板开设有高度与面阵相机镜头匹配的长孔，用于面阵相机镜头在各个角度进行调节取景；底部盖板设有尺寸与承载横梁底101中凸台110匹配的下沉定位区以及与凸台110上螺纹孔匹配的螺栓通孔。

虽然本实用新型已经以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本实用新型的。在不脱离本实用新型之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本实用新型之保护范围。因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims (10)

1.一种双目立体相机，其特征在于，所述双目立体相机包括机芯和外壳；

其中，所述机芯包括承载横梁(101)，左面阵相机支座(103)，右面阵相机支座(102)，左面阵相机(105)和右面阵相机(104)，所述左面阵相机支座(103)和右面阵相机支座(102)对称设置在所述承载横梁(101)上表面，所述左面阵相机(105)和右面阵相机(104)分别通过所述左面阵相机支座(103)和右面阵相机支座(102)固定；

所述承载横梁(101)上表面是平面，下表面的两侧分别具有朝向上表面倾斜的斜面，所述承载横梁(101)中间厚度最大，左右两侧厚度最小。

2.根据权利要求1所述的一种双目立体相机，其特征在于，所述外壳包括外壳前片(201)和外壳后片(202)，所述外壳前片(201)和外壳后片(202)均采用薄壁结构；所述机芯和外壳之间有充足的间隙，用于防止外壳因故障形变影响机芯中各元件的位置。

3.根据权利要求2所述的一种双目立体相机，其特征在于，所述承载横梁(101)下表面设有凸台(110)，所述凸台(110)用于提高所述承载横梁(101)与外壳后片(202)之间的距离，防止外壳形变影响机芯中各元件的位置。

4.根据权利要求1所述的一种双目立体相机，其特征在于，所述承载横梁(101)左右两侧设有对称的弧形调节槽(109)，用于左右面阵相机支座能够以靠近内侧的固定孔为轴心，沿所述弧形调节槽调整左、右面阵相机光轴的夹角。

5.根据权利要求4所述的一种双目立体相机，其特征在于，所述机芯还包括光源支座(106)，左备用面阵相机支座(108)和右备用面阵相机支座(107)，用于安装大型光源以及扩展立体相机的功能。

6.根据权利要求4所述的一种双目立体相机，其特征在于，所述左面阵相机支座(103)，右面阵相机支座(102)，左备用面阵相机支座(108)和右备用面阵相机支座(107)采用三角形分布的螺栓与所述承载横梁(101)连接，用于提高面阵相机支座连接的稳定性。

7.根据权利要求1所述的一种双目立体相机，其特征在于，所述左面阵相机支座(103)，右面阵相机支座(102)，左备用面阵相机支座(108)和右备用面阵相机支座(107)采用抱箍式结构，通过抱箍与面阵相机镜头连接，用于阻止镜头因重力下垂引起面阵相机机身变形导致的光轴偏差。

8.根据权利要求2所述的一种双目立体相机，其特征在于，所述外壳前片(201)和外壳后片(202)均为一体结构的U型薄板；

其中所述外壳前片(201)包括外壳顶盖、外壳左盖和外壳右盖，所述外壳后片(202)包括外壳底盖、和外壳后盖。

9.根据权利要求8所述的一种双目立体相机，其特征在于，所述外壳后片(202)上的所述外壳前盖设有高度与所述左面阵相机(105)和右面阵相机(104)匹配的长孔，用于所述左右面阵相机镜头在各个角度进行调节取景；所述外壳后盖中心设有接线口，用于左右面阵相机接线。

10.根据权利要求3所述的一种双目立体相机，其特征在于，所述外壳后片(202)底部设有与所述凸台(110)匹配的下沉定位区，用于与所述承载横梁(101)固定连接。