CN215576062U - 一种色彩转换装置及具有其的高速彩色相机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种色彩转换装置及具有其的高速彩色相机，该色彩转换装置包括颜色转换器；颜色转换器包括壳体、镜筒及反光组件；壳体上连接有和壳体内部连通的镜筒，壳体上设有四个取景孔，反光组件设于壳体内，反光组件用于将四个取景孔中射入的光线反射向镜筒；四个取景孔中，其中三个取景孔和反光组件之间分别安装有允许红光透过的第一滤光片、允许绿光透过的第二滤光片以及允许蓝光透过的第三滤光片，另外一个取景孔和反光组件之间允许白光透过。本实用新型的色彩转换装置具有其的高速彩色相机，结构简单可靠，无需对相机内部元件进行更改便可实现对黑白相机的彩色转换。

Description

一种色彩转换装置及具有其的高速彩色相机

技术领域

本实用新型涉及相机技术领域，特别是涉及一种色彩转换装置及具有其的高速彩色相机。

背景技术

目前，为了缩短发动机开发流程，使用光学诊断测试方法已经成为广大发动机研发单位通用开发步骤。

在进行如测速、测流场领域中，同等价位下使用高速黑白相机较彩色相机有感光度高等优势，所以开发中普遍使用黑白相机。但在观察火焰传播，碳烟生成等现象时，又需要彩色相机对颜色进行观察。彩色高速相机价格昂贵，一般科研机构无法承担购买两套高速相机的费用。

前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种色彩转换装置及具有其的高速彩色相机，该装置结构简单可靠，无需对相机内部元件进行更改便可实现对黑白相机的彩色转换。

本实用新型提供一种色彩转换装置，包括颜色转换器；所述颜色转换器包括壳体、镜筒及反光组件；所述壳体上连接有和所述壳体内部连通的所述镜筒，所述壳体上设有四个取景孔，所述反光组件设于所述壳体内，所述反光组件用于将四个所述取景孔中射入的光线反射向所述镜筒；

四个所述取景孔中，其中三个所述取景孔和所述反光组件之间分别安装有允许红光透过的第一滤光片、允许绿光透过的第二滤光片以及允许蓝光透过的第三滤光片，另外一个所述取景孔和所述反光组件之间允许白光透过。

进一步地，所述反光组件包括第一反射镜及第二反射镜，所述第一反射镜和所述第二反射镜均设于所述壳体内，四个所述第一反射镜分别朝向四个所述取景孔，四个所述第一反射镜用于分别将从四个所述取景孔进入的光线反射到所述第二反射镜上，所述第二反射镜用于将光线反射向所述镜筒。

进一步地，所述第一反射镜呈三棱锥形，在所述第一反射镜的朝向所述取景孔的表面上设有第一反光镜，所述第一反光镜位于所述取景孔的正前方，且和所述取景孔的轴线之间的夹角为钝角；所述第二反射镜呈正四棱锥形，在所述第二反射镜的四个侧面上分别设有第二反光镜；每个所述第二反光镜朝向一个所述第一反光镜，所述第二反光镜用于将所述第一反光镜射来的光线反射向所述镜筒。

进一步地，四个所述第二反光镜分别和对应的所述第一反光镜平行，且所述镜筒的轴线和所述第二反射镜的轴线平行。

进一步地，所述第二反射镜可沿所述镜筒的轴线方向移动。

进一步地，所述第二反射镜的底面可转动的连接有第二螺柱，所述第二螺柱另一端连接有第二旋钮，所述壳体上设有和所述镜筒平行的第二螺纹孔，所述第二螺柱安装在所述第二螺纹孔中，所述第二旋钮位于所述壳体的外部。

进一步地，在所述第一反射镜的三个侧面上均可转动的连接有第一螺柱，所述第一螺柱的另一端连接有第一旋钮；所述壳体上还设有第一螺纹孔，所述第一螺柱安装在所述第一螺纹孔中，所述第一旋钮位于所述壳体的外部。

进一步地，所述色彩转换装置还包括标定板，所述标定板的表面设有标定纹路。

进一步地，所述标定板呈方形，在所述标定板的表面设有多个正方形纹路，所述正方形纹路的中心和所述标定板的中心重合；所述标定板的表面还设有两条斜线纹路，两条所述斜线纹路和所述标定板表面的两条对角线重合。

本实用新型还提供一种高速彩色相机，包括上述的色彩转换装置及高速黑白相机，所述色彩转换装置上的所述镜筒套在所述高速黑白相机的镜头上。

本实用新型的色彩转换装置及具有其的高速彩色相机，结构简单可靠，无需对相机内部元件进行更改便可实现对黑白相机的彩色转换；省去了再次采购彩色相机的费用；适用范围广，适合任意类型的黑白相机，对品牌型号没有要求。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的色彩转换装置的结构示意图。

图2为图1中色彩转换装置的颜色转换器的结构示意图。

图3为图1中色彩转换装置的颜色转换器的另一视角的结构示意图。

图4为图1中色彩转换装置的壳体的剖开前视示意图。

图5为图1中色彩转换装置的颜色转换器的剖开前视示意图。

图6为图1中色彩转换装置的壳体的剖开结构示意图。

图7为图1中色彩转换装置的第一反射镜的结构示意图。

图8为图1中色彩转换装置的第一反射镜的另一视角的结构示意图。

图9为图1中色彩转换装置的第一反射镜和第一反射镜的结构示意图。

图10为图1中色彩转换装置的第一反射镜和第一反射镜的另一视角的结构示意图。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1、颜色转换器

11、壳体

111、取景孔

112、第一螺纹孔

113、长方体腔

114、第二螺纹孔

12、镜筒

13、第一反射镜

131、第一反光镜

132、第一螺柱

133、第一旋钮

14、第二反射镜

141、第二反光镜

142、第二螺柱

143、第二旋钮

15、第一滤光片

16、第二滤光片

17、第三滤光片

18、伸缩杆

19、底座

2、标定板

21、正方形纹路

22、斜线纹路

23、支撑杆

24、支撑座

3、高速黑白相机

31、镜头

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

图1为本实用新型一实施例提供的色彩转换装置的结构示意图，图2为图1中色彩转换装置的颜色转换器的结构示意图，图3为图1中色彩转换装置的颜色转换器的另一视角的结构示意图。请参照图1、图2、图3，本实用新型实施例提供的色彩转换装置，包括颜色转换器1；颜色转换器1包括壳体11、镜筒12及反光组件；壳体11上连接有和壳体11内部连通的镜筒12。

图4为图1中色彩转换装置的壳体的剖开前视示意图，图5为图1中色彩转换装置的颜色转换器的剖开前视示意图，图6为图1中色彩转换装置的壳体的剖开结构示意图。请参照图4、图5、图6，壳体11上设有四个取景孔111，反光组件设于壳体11内，反光组件用于将四个取景孔111中射入的光线反射向镜筒12；

四个取景孔111中，其中三个取景孔111和反光组件之间分别安装有允许红光透过的第一滤光片15、允许绿光透过的第二滤光片16以及允许蓝光透过的第三滤光片17，另外一个取景孔111和反光组件之间允许白光透过；具体地，第一滤光片15、第二滤光片16及三滤光片17的波长分别为630-700nm、500-570nm及420-470nm。

本实用新型提供的色彩转换装置使用时，镜筒12套在高速黑白相机3的镜头31上；拍摄物体由四个取景孔111进入的红光、绿光、蓝光及白光均经过镜筒12打在镜头31上，光束同由镜头31射到高速黑白相机3上的CCD芯片(感光芯片)，CCD芯片将光子转换为电子，这些电荷被读出，进而被高速黑白相机3处理单元进行预处理，从高速黑白相机3的处理单元输出红光采集到的图像A、绿光采集到的图像B、蓝光采集到的图像C以及白光采集到的图像D；

通过图像A、图像B、图像C以及图像D，分别可以得到图像A、图像B、图像C以及图像D对应的灰度值，通过现有技术MATLAB(图像处理与计算机视觉处理系统)将图像A、图像B、图像C以及图像D的灰度值组合处理，从而得到一张完整的彩色图像。

需要说明的是，本实用新型的色彩转换装置，结构简单可靠，无需对相机内部元件进行更改便可实现对黑白相机的彩色转换；省去了再次采购彩色相机的费用；适用范围广，适合任意类型的黑白相机，对品牌型号没有要求。

如图4、图5、图6所示，反光组件包括第一反射镜13及第二反射镜14，第一反射镜13和第二反射镜14均设于壳体11内，四个第一反射镜13分别朝向四个取景孔111，四个第一反射镜13用于分别将从四个取景孔111进入的光线反射到第二反射镜14上，第二反射镜14用于将光线反射向所述镜筒12。

图7为图1中色彩转换装置的第一反射镜的结构示意图，图8为图1中色彩转换装置的第一反射镜的另一视角的结构示意图，图9为图1中色彩转换装置的第一反射镜和第一反射镜的结构示意图，图10为图1中色彩转换装置的第一反射镜和第一反射镜的另一视角的结构示意图。请参照图4、图7、图8、图9、图10，第一反射镜13呈三棱锥形，在第一反射镜13的朝向取景孔111的表上设有第一反光镜131，第一反光镜131位于取景孔111的正前方，且和取景孔111的轴线之间的夹角为钝角；第二反射镜14呈正四棱锥形，在第二反射镜14的四个侧面上均设有第二反光镜141；第二反光镜141用于将第一反光镜131射来的光线反射向镜筒12，四个第二反光镜141分别和对应的第一反光镜131平行，且镜筒12的轴线和第二反射镜14的轴线平行；从而使得由第二反射镜14反射的光线可以平行的从镜筒12射出。

需要说明的是，光线(图4中箭头方向即表示光线方向)由取景孔111进入，然后通过第一反光镜131将光线反射到第二反光镜141上，再由第二反光镜141反射沿平行镜筒12轴线方向反射出镜筒12，进入镜头31。

如图6所示，第二反射镜14的底面可转动的连接有第二螺柱142，第二螺柱142一端和第二反射镜14连接、另一端连接有第二旋钮143，壳体11上设有和镜筒12平行的第二螺纹孔114，第二螺柱142安装在第二螺纹孔114中，第二反射镜14位于壳体11内部，第二旋钮143位于壳体11的外部。当旋转第二旋钮143时，第二反射镜14可以沿着镜筒12轴线方向前后移动，从而可以灵活的调节被拍摄物体的反射角度。

需要说明的是，控制第二反射镜14沿镜筒12轴线方向移动的机械结构，不局限与螺纹旋转移动，也可以为齿轮齿条结构，蜗轮蜗杆结构，油缸驱动，气缸驱动等

例如，可以通过在第二反射镜14上连接齿条，在壳体11设置和齿条配合的齿轮，通过旋转齿轮带动齿条前后移动，进而带动第二反射镜14前后移动。

如图4、图6所示，壳体11的内部设有长方体腔113，取景孔111及镜筒12均和长方体腔113连通。

如图7、图8所示，第一反射镜13呈直角三棱锥形，在第一反射镜13的三个直角侧面上均可转动的连接有第一螺柱132，第一螺柱132一端和第一反射镜13连接、另一端连接有第一旋钮133；四个第一反射镜13的顶点，分别位于长方体腔113靠近镜筒12的四个顶点处，第一反射镜13的三个直角侧面均贴合在长方体腔113的内壁上；壳体11上还设有第一螺纹孔112，第一螺柱132安装在第一螺纹孔112中，第一旋钮133位于长方体腔113的外部。通过旋转第一旋钮133，可以对第一反射镜13在长方体腔113中的位置进行微调，灵活的调节被拍摄物体的反射角度。

如图1、图2、图3所示，壳体11上连接有伸缩杆18，伸缩杆18在远离壳体11的一端连接有底座19。通过伸缩杆18可自由调节拍摄高度。

本实用新型提供的色彩转换装置还包括标定板2，标定板2的表面设有标定纹路。

需要说明的是，在使用色彩转换装置进行汽车测速及测流场等拍照时，需要提前设定好拍照距离以及相机成像大小，所以需要提前将标定板2置于汽车经过的位置，然后调节色彩转换装置及相机的位置，直到标定板2表面的标定纹路成像大小符合需求，此时撤除标定板2，然后进行正式的拍摄。

标定板2呈方形，在标定板2的表面设有多个正方形纹路21，正方形纹路21的中心和标定板2的中心重合；标定板2的表面还设有两条斜线纹路22，两条斜线纹路22和标定板2表面的两条对角线重合。标定板2上连接有支撑杆23，支撑杆23在远离标定板2的一端连接有支撑座24。

需要说明的是，正方形纹路21和斜线纹路22和高速黑白相机3聚焦的方框和斜线一致，从而便于调节位置。

基于上文的描述可知，本实用新型优点在于：

1、本实用新型的色彩转换装置，结构简单可靠，无需对相机内部元件进行更改便可实现对黑白相机的彩色转换；省去了再次采购彩色相机的费用。

2、本实用新型的色彩转换装置，适用范围广，适合任意类型的黑白相机，对品牌型号没有要求。

本实用新型还提供一种高速彩色相机，包括上述的色彩转换装置及高速黑白相机3；色彩转换装置上的镜筒12套在高速黑白相机3的镜头31上。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种色彩转换装置，其特征在于：包括颜色转换器(1)；所述颜色转换器(1)包括壳体(11)、镜筒(12)及反光组件；

所述壳体(11)上连接有和所述壳体(11)内部连通的所述镜筒(12)，所述壳体(11)上设有四个取景孔(111)，所述反光组件设于所述壳体(11)内，所述反光组件用于将四个所述取景孔(111)中射入的光线反射向所述镜筒(12)；

四个所述取景孔(111)中，其中三个所述取景孔(111)和所述反光组件之间分别安装有允许红光透过的第一滤光片(15)、允许绿光透过的第二滤光片(16)以及允许蓝光透过的第三滤光片(17)，另外一个所述取景孔(111)和所述反光组件之间允许白光透过。

2.根据权利要求1所述的色彩转换装置，其特征在于：所述反光组件包括第一反射镜(13)及第二反射镜(14)，所述第一反射镜(13)和所述第二反射镜(14)均设于所述壳体(11)内，四个所述第一反射镜(13)分别朝向四个所述取景孔(111)，四个所述第一反射镜(13)用于分别将从四个所述取景孔(111)进入的光线反射到所述第二反射镜(14)上，所述第二反射镜(14)用于将光线反射向所述镜筒(12)。

3.根据权利要求2所述的色彩转换装置，其特征在于：所述第一反射镜(13)呈三棱锥形，在所述第一反射镜(13)的朝向所述取景孔(111)的表面上设有第一反光镜(131)，所述第一反光镜(131)位于所述取景孔(111)的正前方，且和所述取景孔(111)的轴线之间的夹角为钝角；

所述第二反射镜(14)呈正四棱锥形，在所述第二反射镜(14)的四个侧面上分别设有第二反光镜(141)；每个所述第二反光镜(141)朝向一个所述第一反光镜(131)，所述第二反光镜(141)用于将所述第一反光镜(131)射来的光线反射向所述镜筒(12)。

4.根据权利要求3所述的色彩转换装置，其特征在于：四个所述第二反光镜(141)分别和对应的所述第一反光镜(131)平行，且所述镜筒(12)的轴线和所述第二反射镜(14)的轴线平行。

5.根据权利要求3所述的色彩转换装置，其特征在于：所述第二反射镜(14)可沿所述镜筒(12)的轴线方向移动。

6.根据权利要求5所述的色彩转换装置，其特征在于：所述第二反射镜(14)的底面可转动的连接有第二螺柱(142)，所述第二螺柱(142)另一端连接有第二旋钮(143)，所述壳体(11)上设有和所述镜筒(12)平行的第二螺纹孔(114)，所述第二螺柱(142)安装在所述第二螺纹孔(114)中，所述第二旋钮(143)位于所述壳体(11)的外部。

7.根据权利要求3所述的色彩转换装置，其特征在于：在所述第一反射镜(13)的三个侧面上均可转动的连接有第一螺柱(132)，所述第一螺柱(132)的另一端连接有第一旋钮(133)；

所述壳体(11)上还设有第一螺纹孔(112)，所述第一螺柱(132)安装在所述第一螺纹孔(112)中，所述第一旋钮(133)位于所述壳体(11)的外部。

8.根据权利要求1所述的色彩转换装置，其特征在于：所述色彩转换装置还包括标定板(2)，所述标定板(2)的表面设有标定纹路。

9.根据权利要求8所述的色彩转换装置，其特征在于：所述标定板(2)呈方形，在所述标定板(2)的表面设有多个正方形纹路(21)，所述正方形纹路(21)的中心和所述标定板(2)的中心重合；所述标定板(2)的表面还设有两条斜线纹路(22)，两条所述斜线纹路(22)和所述标定板(2)表面的两条对角线重合。

10.一种高速彩色相机，其特征在于：包括权利要求1-9中任意一项所述的色彩转换装置及高速黑白相机(3)，所述色彩转换装置上的所述镜筒(12)套在所述高速黑白相机(3)的镜头(31)上。

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