CN220188842U - 一种结构光三维相机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种结构光三维相机，包括壳体、摄影组件和投影组件，所述摄影组件和投影组件均设置于所述壳体内，所述壳体上开设有通孔；所述壳体包括侧板、底板、第一面板、第二面板和第三面板，所述第二面板分别与所述第一面板和第三面板连接，所述第二面板和所述底板相对设置，所述侧板设置有两个且分别设置于所述壳体的两侧。本申请通过将摄影组件和投影组件设置在由侧板、底板、第一面板、第二面板和第三面板构成的壳体内，使得摄影组件和投影组件集合到相同的位置并为其提供壳体保护，如此，提高了结构光三维相机的校准率和壳体坚固度。

Description

一种结构光三维相机

技术领域

本实用新型涉及三维设备技术领域，尤其涉及一种结构光三维相机。

背景技术

结构光三维相机是一种用于获取物体三维形状和深度信息的成像设备，传统的结构光三维相机通常由摄影组件和投影组件分别放置在独立的位置上，并且摄影组件和投影组件之间还需要进行高度校准，以确保准确的三维重建，但这种独立放置的方式存在一些问题，例如校准复杂、成本高昂、容易受到环境干扰等，传统的结构光三维相机的保护壳体通常都是简易加工而成，受到外力的冲击时会导致内部的组件受损。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构光三维相机，旨在解决现有技术中结构光三维相机独立放置导致校准率低下以及壳体不够坚固的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：提供一种结构光三维相机，包括壳体、摄影组件和投影组件，所述摄影组件和投影组件均设置于所述壳体内，所述壳体上开设有对应所述摄影组件和投影组件的通孔，所述投影组件通过所述通孔进行光栅投影到目标物体上，同时所述摄影组件通过所述通孔捕捉目标物体反射的图像；所述壳体包括侧板、底板、第一面板、第二面板和第三面板，所述第二面板分别与所述第一面板和第三面板连接，所述第一面板和第三面板相对设置，所述第二面板和底板相对设置，所述侧板设置有两个且分别设置于所述壳体的两侧；

进一步的，所述第二面板从所述第三面板到所述第一面板的方向逐渐向下倾斜；所述侧板靠近所述第二面板的一端跟随所述第二面板的倾斜方向一同倾斜；

进一步的，所述第一面板、第二面板、第三面板和底板靠近所述侧板的两侧均开设有导向位，所述侧板抵住所述导向位并通过连接件进行固定；

进一步的，所述第一面板上开设有多个所述通孔和散热孔，所述散热孔位于所述通孔之间，并且所述散热孔呈圆形式均匀分布；

进一步的，所述壳体还包括数据口接板，所述数据口接板设置于开设在所述第三面板上的开口；其中，所述数据口接板用于与所述摄影组件和投影组件进行线路连接；

进一步的，所述第二面板的表面上间隔设置有多个加强筋条，所述加强筋条靠近所述第三面板的方向横向设置；

进一步的，所述摄影组件和投影组件上均设置有固定底座，所述固定底座通过连接件固设于所述底板上；

进一步的，所述摄影组件至少设置有一个且位于所述投影组件的一侧，所述摄影组件上的摄像头凸出于所述通孔外或隐藏于所述通孔内；

进一步的，所述投影组件包括固定架以及设置于所述固定架上的投影仪，所述投影仪对准所述通孔；

进一步的，所述投影组件还包括至少一散热装置，所述散热装置用于对所述投影仪进行散热。

本实用新型提供一种结构光三维相机，包括壳体、摄影组件和投影组件，所述摄影组件和投影组件均设置于所述壳体内，所述壳体上开设有通孔；所述壳体包括侧板、底板、第一面板、第二面板和第三面板，所述第二面板分别与所述第一面板和第三面板连接，所述第二面板和所述底板相对设置，所述侧板设置有两个且分别设置于所述壳体的两侧。本申请通过将摄影组件和投影组件设置在由侧板、底板、第一面板、第二面板和第三面板构成的壳体内，使得摄影组件和投影组件集合到相同的位置并为其提供壳体保护，如此，提高了结构光三维相机的校准率和壳体坚固度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种结构光三维相机的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的一种结构光三维相机的爆炸图；

图3为本实用新型实施例提供的壳体的结构示意图一；

图4为图3中A部分的放大图；

图5为图3中B部分的放大图；

图6为本实用新型实施例提供的壳体的结构示意图二；

图7为本实用新型实施例提供的一种结构光三维相机的结构示意图二；

图8为本实用新型实施例提供的一种结构光三维相机的结构示意图三；

图9为本实用新型实施例提供的一种结构光三维相机的结构示意图四；

图10为本实用新型实施例提供的一种结构光三维相机的结构示意图五；

图11为本实用新型实施例提供的一种结构光三维相机的结构示意图六；

图12为本实用新型实施例提供的投影组件的结构示意图。

图中标识说明：

10、壳体；11、通孔；12、侧板；13、底板；14、第一面板；15、第二面板；151、加强筋条；16、第三面板；161、开口；17、导向位；18、散热孔；19、数据口接板；

20、摄影组件；21、固定底座；22、摄像头；

30、投影组件；31、固定架；32、投影仪；33、散热装置。

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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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做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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

结合图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种结构光三维相机，包括壳体10、摄影组件20和投影组件30，摄影组件20和投影组件30均设置于壳体10内，壳体10上开设有对应摄影组件20和投影组件30的通孔11，投影组件30通过通孔11进行光栅投影到目标物体上，同时摄影组件20通过通孔11捕捉目标物体反射的图像；壳体10包括侧板12、底板13、第一面板14、第二面板15和第三面板16，第二面板15分别与第一面板14和第三面板16连接，第一面板14和第三面板16相对设置，第二面板15和底板13相对设置，侧板12设置有两个且分别设置于壳体10的两侧。

在本实施例中，壳体10的两侧各设置了一个侧板12，侧板12提供额外的支撑，并且保护内部组件(摄影组件20和投影组件30等)免受外界干扰；底板13是整个结构光三维相机的基础，提供稳定的支撑，并与第二面板15相对设置；第一面板14和第三面板16相对设置，并且与第二面板15连接，形成了结构光三维相机的框架部分，再配合侧板12和底板13即可构成一个密闭空间，密闭空间在保护内部组件的同时，还提供了一定的隔离和防护效果。最终，摄影组件20和投影组件30被安置在壳体10内部，并通过通孔11进行操作；投影组件30将光栅投影到目标物体上，摄影组件20通过通孔11捕捉目标物体反射的图像，这种结构光三维相机可以用于测量目标物体的三维形状和表面纹理，通过分析反射图像与投影光栅之间的关系，实现对目标物体的三维重建。

结合图3所示，在一实施例中，第二面板15从第三面板16到第一面板14的方向逐渐向下倾斜；侧板12靠近第二面板15的一端跟随第二面板15的倾斜方向一同倾斜。

在本实施例中，第二面板15为连接第一面板14和第三面板16的关键部分，通过从第三面板16向第一面板14的方向逐渐向下倾斜，可以调整摄影组件20和投影组件30的视场角度，调整后可以覆盖更大范围的目标物体，并在测量过程中可以捕捉更多的目标物体表面信息；为了保持结构光三维相机的一致性和稳定性，侧板12跟随第二面板15的倾斜方向进行倾斜，以确保侧板12与倾斜的第二面板15紧密贴合，避免结构光三维相机在使用过程中出现松动。需要注意的是，结构光三维相机可以在保持稳定性的同时灵活调整视场角度，以适应不同场景和目标物体的测量需求，具体的倾斜角度和结构细节可以根据实际应用情况进行调整。

结合图4和图5所示，在一实施例中，第一面板14、第二面板15、第三面板16和底板13靠近侧板12的两侧均开设有导向位17，侧板12抵住导向位17并通过连接件进行固定。

在本实施例中，在第一面板14、第二面板15、第三面板16和底板13靠近侧板12的两侧，开设了导向位17，导向位17通常是突起或凹槽，导向位17的形状和尺寸与侧板12相匹配，导向位17也为连接件提供准确的定位并对齐位置；连接件是用于连接侧板12和导向位17的部件，以固定整个相机结构，连接件可以是螺丝、螺母、销钉、卡扣等，通过将连接件穿过侧板12和导向位17，可以确保侧板12与其他面板和底板13之间的紧密连接；通过侧板12抵住导向位17并通过连接件进行固定，可以增强结构光三维相机的稳定性，并且还可以减少部件之间的松动和位移，提供更可靠的结构支撑，确保结构光三维相机在操作过程中的稳定性。

结合图6所示，在一实施例中，第一面板14上开设有多个通孔11和散热孔18，散热孔18位于通孔11之间，并且散热孔18呈圆形式均匀分布。

在本实施例中，第一面板14上的通孔11作用是避免摄影组件20和投影组件30工作时被第一面板14挡住，通孔11的数量和尺寸根据具体的设计需求进行开设；散热孔18位于通孔11之间，并且呈圆形的形式均匀分布，散热孔18的作用是提供通风和散热，以有效的降低摄影组件20和投影组件30产生的热量，通过将热量从壳体10内部释放到外部环境中，可以防止摄影组件20和投影组件30过热，并确保结构光三维相机的稳定运行。

结合图7所示，在一实施例中，壳体10还包括数据口接板19，数据口接板19设置于开设在第三面板16上的开口161；其中，数据口接板19用于与摄影组件20和投影组件30进行线路连接。

在本实施例中，数据口接板19位于第三面板16开口161处，通常是一个电路板或接口板，具有相应的连接接口和插槽，以方便与摄影组件20和投影组件30进行线路连接，数据口接板19可以包括数据线、电源线、控制信号线等接口，以实现与摄影组件20和投影组件30之间的数据传输和通信。另外的，数据口接板19的设计可以根据实际需求进行功能拓展，例如，可以包括多个接口和插槽，以支持同时连接多个摄影组件20和投影组件30，或者支持不同类型的数据接口，如USB、HDMI、Ethernet等，如此，可以提高可扩展性，以适应不同的应用场景和设备需求。

在一实施例中，第二面板15的表面上间隔设置有多个加强筋条151，加强筋条151靠近第三面板16的方向横向设置。

在本实施例中，加强筋条151是指设置在第二面板15表面的细长条形结构，作用是增加第二面板15的刚性，防止第二面板15在使用过程中产生变形或振动，加强筋条151通常由坚固的材料制成，如金属或复合材料；加强筋条151靠近第三面板16的方向横向设置，可以有效增加第二面板15在横向方向上的刚性；加强筋条151也可以增加第二面板15表面的摩擦力，在搬运结构光三维相机时，可以通过第二面板15进行固定。

结合图9和图10所示，在一实施例中，摄影组件20和投影组件30上均设置有固定底座21，固定底座21通过连接件固设于底板13上。

在本实施例中，固定底座21是摄影组件20和投影组件30的一部分，位于摄影组件20和投影组件30的底部，固定底座21的设计和形状通常与摄影组件20和投影组件30本身相匹配，以提供稳定的固定平台；固定底座21可以是坚固的金属或塑料构造，具有足够的强度。连接件是用于将固定底座21与底板13固定连接的部件，连接件可以是螺丝、螺母、螺栓、销钉或其他适当的固定装置，通过将连接件穿过固定底座21和底板13，将摄影组件20和投影组件30牢固安装在底板13上，并防止摄影组件20和投影组件30在使用过程中发生松动或位移。此外，固定底座21的设计也可以考虑其他因素，如散热、防震和易于拆卸等，例如，固定底座21可以具有散热孔或散热片，固定底座21还可以采用减震材料或结构，以减少外部振动对组件的影响，另外，易于拆卸的底座设计可以方便维护和更换组件。

结合图8所示，在一实施例中，摄影组件20至少设置有一个且位于投影组件30的一侧，摄影组件20上的摄像头22凸出于通孔11外或隐藏于通孔11内。

在本实施例中，摄影组件20是负责捕捉目标物体反射的图像的部分，通常包括一个或多个摄像头、图像传感器、光学透镜等元件，摄影组件20的位置位于投影组件30的一侧；摄像头22是摄影组件20的一个重要组成部分，用于捕捉图像；摄像头22可以有两种布置方式，第一种是凸出于通孔11外，在这种布置方式下，摄像头22安装在摄影组件20上，并凸出于通孔11的外部，优点是摄像头22可以直接对准目标物体，提供更直接的视野和图像采集；第二种是隐藏于通孔11内，在这种布置方式下，摄像头22被安装在摄影组件20内部，隐藏于通孔11的内部，优点是可以实现更紧凑的结构，减少外部元件的凸出。具体采用哪种布置方式取决于设计需求和应用场景，如果需要更直接的视野和图像采集，以及对目标物体的准确定位和精确测量，那么摄像头凸出于通孔11外更合适，而如果要求相机结构更为紧凑，或对外部元件的外观要求更高，那么隐藏摄像头在通孔11内更适合。

结合图11和图12所示，在一实施例中，投影组件30包括固定架31以及设置于固定架31上的投影仪32，投影仪32对准通孔11。

在本实施例中，固定架31是投影组件30的一部分，用于支撑和固定投影仪32，固定架31可以是一个框架、架构或支架，设计成适合安装投影仪32并确保其稳定性和准确定位的结构；投影仪32是投影组件30的核心部件，投影仪32是一种光学设备，能够产生光栅或图案，并将其投影到目标物体上，投影仪32通常包括光源、光学元件和显示控制单元，通过调整投影仪32的位置和角度，可以确保光栅通过通孔11准确投射到目标物体上。为了实现准确的投影，投影仪32需要调整到对准通孔11的位置，即投影仪32的投影光线要与通孔11的位置和方向相匹配，使得投影光线能够穿过通孔11并正确投射到目标物体上。为了实现精确的投影效果，需要对投影仪32进行调整和校准，包括调整投影仪32的位置、角度和焦距，以确保投射的光线准确对准通孔11和目标物体，校准过程可能涉及使用校准模式、图案或工具，以使投影仪32的投影精度最大化；除了基本的投影功能，还可以对投影组件30进行其他拓展，例如，可以添加自动对焦或变焦机制，以便在不同距离或场景下实现自动或手动调整，另外，还可以考虑投影仪32的亮度、分辨率和投影范围等因素，以满足特定应用的需求。

在一实施例中，投影组件30还包括至少一散热装置33，散热装置33用于对投影仪32进行散热。

在本实施例中，散热装置33是为了解决投影仪32在运行中产生的热量问题而设置的，投影仪32在工作过程中会产生一定的热量，如果不及时散热，可能会导致投影仪32过热而降低性能或损坏，因此，散热装置33被设计用于有效的散热，保持投影仪32的正常工作温度。散热装置33通常采用散热器、风扇或其他散热元件，以利用传导、对流和辐射等散热原理来降低投影仪32的温度；散热器通常由金属制成，具有良好的导热性能，能够有效地吸收和传导投影仪产生的热量；风扇则通过产生气流，增加空气的对流，加速热量的传递和散发，如此，可以确保投影仪32在长时间工作时保持适宜的工作温度。散热装置33的布局和设计应考虑到投影组件30的整体结构和空间限制，通常，散热装置33会放置在投影仪32周围或投影组件30的适当位置，以便最大程度的接触投影仪32并有效散热，可以根据投影仪32的散热需求和热量分布情况，确定散热装置33的数量、大小和布置方式，以提供充足的散热能力。为了优化散热效果，可以采用一些额外的措施，例如，增加散热装置33的表面积，通过扩大散热片或散热器的尺寸来增加散热能力；此外，优化风道设计，以确保风扇的气流能够充分覆盖散热装置33，并加强空气的对流效果，还可以使用散热材料或热导管等技术来提高散热效果。

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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种结构光三维相机，其特征在于，包括壳体、摄影组件和投影组件，所述摄影组件和投影组件均设置于所述壳体内，所述壳体上开设有对应所述摄影组件和投影组件的通孔，所述投影组件通过所述通孔进行光栅投影到目标物体上，同时所述摄影组件通过所述通孔捕捉目标物体反射的图像；所述壳体包括侧板、底板、第一面板、第二面板和第三面板，所述第二面板分别与所述第一面板和第三面板连接，所述第一面板和第三面板相对设置，所述第二面板和底板相对设置，所述侧板设置有两个且分别设置于所述壳体的两侧。

2.根据权利要求1所述的结构光三维相机，其特征在于，所述第二面板从所述第三面板到所述第一面板的方向逐渐向下倾斜；所述侧板靠近所述第二面板的一端跟随所述第二面板的倾斜方向一同倾斜。

3.根据权利要求1所述的结构光三维相机，其特征在于，所述第一面板、第二面板、第三面板和底板靠近所述侧板的两侧均开设有导向位，所述侧板抵住所述导向位并通过连接件进行固定。

4.根据权利要求1所述的结构光三维相机，其特征在于，所述第一面板上开设有多个所述通孔和散热孔，所述散热孔位于所述通孔之间，并且所述散热孔呈圆形式均匀分布。

5.根据权利要求1所述的结构光三维相机，其特征在于，所述壳体还包括数据口接板，所述数据口接板设置于开设在所述第三面板上的开口；其中，所述数据口接板用于与所述摄影组件和投影组件进行线路连接。

6.根据权利要求1所述的结构光三维相机，其特征在于，所述第二面板的表面上间隔设置有多个加强筋条，所述加强筋条靠近所述第三面板的方向横向设置。

7.根据权利要求1所述的结构光三维相机，其特征在于，所述摄影组件和投影组件上均设置有固定底座，所述固定底座通过连接件固设于所述底板上。

8.根据权利要求1所述的结构光三维相机，其特征在于，所述摄影组件至少设置有一个且位于所述投影组件的一侧，所述摄影组件上的摄像头凸出于所述通孔外或隐藏于所述通孔内。

9.根据权利要求1所述的结构光三维相机，其特征在于，所述投影组件包括固定架以及设置于所述固定架上的投影仪，所述投影仪对准所述通孔。

10.根据权利要求9所述的结构光三维相机，其特征在于，所述投影组件还包括至少一散热装置，所述散热装置用于对所述投影仪进行散热。