一种同轴驱动相机光强调节机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于测控【技术领域】，具体公开了一种同轴驱动相机光强调节机构，包括相机、镜头和电机。镜头位于电机的转子内，镜头前端设有偏振片套，该偏振片套与电机弹性连接，偏振片套内设有前偏振片和偏振片压圈，相机颈部设有后偏振片和开口锁紧环，所述的偏振片套、前偏振片、后偏振片、相机、镜头的光轴和电机的回转轴同轴。由于采用双偏振片对进入相机的光强进行调节，两个偏振片进行叠加得到最终进入相机的光强信号，从而得到光强分布均匀，图像灰度值稳定的恒光强图像。
【专利说明】一种同轴驱动相机光强调节机构
【技术领域】
[0001]本实用新型属于测控【技术领域】，具体涉及一种用于调节摄影测量系统中相机图像灰度值的光强调节机构。
【背景技术】
[0002]在机器视觉和摄影测量领域，相机是完成测量的前端传感器，在一些特定环境下，目标背景存在较大的光强起伏，这对于测量来说是一个很大的干扰因素。为了使光强稳定在一个相机能够正常获取特征点的光强范围内，需要对背景光强进行实时调整，使相机采集到的图像灰度值能够在一个较小范围内变化，以便后续图像处理、解算。
[0003]目前，相机光强参数调节的主要方法有:改变相机镜头光圈调整；改变相机曝光时间调整；在光路中加入可变光强衰减片；采用电调节液晶片。以上方法在不同应用领域都能够对相机光强进行调节。采用改变相机镜头光圈的方法是一种常用的方法，但改变镜头光圈会同时改变镜头其它参数，镜头参数的改变会带来摄影测量系统模型的改变，因此这种方法在摄影测量领域来说是一种不可取的方法；改变相机曝光时间也能对相机获得的图像灰度值进行调节，但在实时测量条件下，相机曝光无法做到实时；在光路中加入可变光强衰减片也能够达到调整进入相机光强的目的。
[0004]—般在光路中加入衰减片的形式有两种:连续式衰减片和梯度变化衰减片。连续式衰减片能够提供连续的光强衰减，但在整个相机视场内，光强衰减不均匀；采用梯度变化衰减片能够解决相机视场光强分布不均匀的问题，但由于采用的是梯度衰减不能做到光强的连续衰减，要得到较高的采样密度，不但会增加衰减片的数量还会使调整机构很大，当光强变化较大时会给控制系统带来较大滞后。采用电调节液晶片方式的优点是系统没有机械结构，通过对液晶片加偏压以改变其消光系数，进而改变投射光强，但其缺点是不但价格昂贵而且其口径不能做到很大，不能满足摄影测量领域大视场的要求。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种同轴驱动相机光强调节机构，能够解决现有技术中摄影测量相机工作过程中目标亮度有较大起伏变化的问题，
[0006]本实用新型的技术方案如下:
[0007]一种同轴驱动相机光强调节机构，它包括相机、镜头和电机，所述的镜头的光轴和电机的回转轴同轴，镜头位于电机的转子内，所述的镜头前端设有偏振片套，该偏振片套与电机弹性连接，所述的偏振片套内设有前偏振片和偏振片压圈；所述的相机颈部设有后偏振片和用于压紧后偏振片的开口锁紧环；所述的相机接圈的前侧设有镜头转接固定环，所述的镜头后侧设有镜头转接活动环；所述的镜头转接固定环外通过调焦螺纹连接镜头转接活动环；所述的偏振片套、前偏振片、后偏振片、相机、镜头的光轴和电机的回转轴同轴。
[0008]在上述的一种同轴驱动相机光强调节机构中:所述的偏振片套为阶梯筒状结构，在其与电机连接的一端面上加工有沿圆周方向均匀分布的弹性齿。[0009]在上述的一种同轴驱动相机光强调节机构中:所述的电机设在筒形的电机支架内，电机的定子固定在电机支架内；所述的电机支架上通过螺钉固定安装有相机座，相机座内安装相机。
[0010]在上述的一种同轴驱动相机光强调节机构中:所述的弹性齿和开口锁紧环采用弹性材料制成。
[0011]在上述的一种同轴驱动相机光强调节机构中:所述的偏振片压圈与偏振片套通过螺纹连接，开口锁紧环与相机的接圈螺纹连接。
[0012]本实用新型的显著效果在于:由于采用双偏振片对进入相机的光强进行调节，两个偏振片进行叠加得到最终进入相机的光强信号，从而得到光强分布均匀，图像灰度值稳定的恒光强图像；
[0013]弹性齿的弹性连接，实现上述偏振片套以及内部的前偏振片的快速拆装，较好的保证了结构安装的同轴度和垂直度，使得摄影测量结果误差较小。
[0014]由于采用弹性的开口锁紧环后偏振片进一步压紧，并且适应了相机接圈的内壁大小结构，保证后偏振片的可靠安装，使得整个调节结构的可靠性提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为同轴驱动相机光强调节机构示意图；
[0016]图中:1.镜头；2.相机；3.电机；4.电机支架；5.相机座；6.偏振片套；7.镜头转接固定环；8.镜头转接活动环；9.偏振片压圈；10.如偏振片；11.后偏振片；12.开口锁紧环。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0018]如图1所示，电机支架4为圆筒状，电机3的定子通过螺钉固定安装在电机支架4内，通过上述电机支架4的安装孔使得偏振片套6与电机3弹性连接，所述的偏振片套6为阶梯筒状结构，在其与电机3连接的一端面上加工有沿圆周方向均匀分布的弹性齿，由于弹性齿采用弹性材料制成，使得偏振片套6与电机3的转子孔弹性连接。由于上述偏振片套6为阶梯筒状结构，其内壁为阶梯状，安装有前偏振片10，并且通过偏振片压圈9将上述的前偏振片10压紧。上述的偏振片压圈9通过螺纹与偏振片套6连接，同时将前偏振片10压紧。
[0019]所述的电机支架4上通过螺钉固定安装有相机座5，本实施例当中，相机座5为外圆内方的圆筒结构，内部安装相机2,相机2通过螺钉固定安装在相机座5内。
[0020]相机2的接圈内壁加工有一圈凸台,通过凸台将后偏振片11定位安装在相机2颈部，再通过弹性的开口锁紧环12将上述后偏振片11进一步压紧定位，上述的开口锁紧环12通过螺纹安装在相机2的接圈内，由于采用弹性材料，较好的适合了相机2接圈的结构形状。
[0021]相机2接圈的前侧通过螺钉安装有镜头转接固定环7，镜头转接固定环7外通过调焦螺纹安装有镜头转接活动环8，镜头转接活动环8前端通过螺纹安装镜头I。上述镜头I位于电机3的转子内，并且上述偏振片套6、前偏振片10、后偏振片11、相机2、镜头I的光轴和电机3的回转轴同轴。
[0022]相机光强的调节由如下方式实现:电机3的转子沿回转轴系转动，由于偏振片套6的电机3的转子孔弹性连接，因此偏振片套6也跟随电机转子一起回转，通过偏振片压圈9固定在偏振片套6上的前偏振片10也跟随电机转子一起回转，由此进入相机镜头I的光通过偏振片的旋转被调制，得到随转动变化的偏振光，偏振光通过镜头后到后偏振片11，后偏振片11对起偏后的光进行检偏，两个偏振片进行叠加得到最终进入相机的光强信号，当两个偏振片不存在相对转动时，叠加的光强信号恒定，当存在相对转动时，叠加的光强信号随相对转角而变化，每个转动周期内明暗变化两次。
[0023]利用本调节机构进行实际测量，当测量目标灰度值进行(10?150)变化时，使得图像灰度值稳定在70的恒光强图像。
【权利要求】
1.一种同轴驱动相机光强调节机构，它包括相机(2)、镜头(I)和电机(3)，所述的镜头(I)的光轴和电机(3)的回转轴同轴，镜头(I)位于电机(3)的转子内，其特征在于:所述的镜头(I)前端设有偏振片套(6)，该偏振片套(6)与电机(3)弹性连接，所述的偏振片套(6)内设有前偏振片(10)和偏振片压圈(9);所述的相机(2)颈部设有后偏振片(11)和用于压紧后偏振片(11)的开口锁紧环(12);所述的相机(2)接圈的前侧设有镜头转接固定环(7)，所述的镜头(I)后侧设有镜头转接活动环(8);所述的镜头转接固定环(7)外通过调焦螺纹连接镜头转接活动环(8);所述的偏振片套(6)、前偏振片(10)、后偏振片(11)、相机(2)、镜头(I)的光轴和电机(3 )的回转轴同轴。
2.如权利要求1所述的一种同轴驱动相机光强调节机构，其特征在于:所述的偏振片套(6)为阶梯筒状结构，在其与电机(3)连接的一端面上加工有沿圆周方向均匀分布的弹性齿。
3.如权利要求1所述的一种同轴驱动相机光强调节机构，其特征在于:所述的电机(3)设在筒形的电机支架(4)内，电机(3)的定子固定在电机支架(4)内；所述的电机支架(4)上通过螺钉固定安装有相机座(5)，相机座(5)内安装相机(2)。
4.如权利要求1所述的一种同轴驱动相机光强调节机构，其特征在于:所述的弹性齿和开口锁紧环(12)采用弹性材料制成。
5.如权利要求1所述的一种同轴驱动相机光强调节机构，其特征在于:所述偏振片压圈(9)与偏振片套(6)通过螺纹连接，开口锁紧环(12)与相机(2)的接圈螺纹连接。
【文档编号】G03B7/00GK203376539SQ201320455819
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月29日 优先权日:2013年7月29日
【发明者】宋金城, 梁雅军, 刘柯, 孙增玉 申请人:北京航天计量测试技术研究所, 中国运载火箭技术研究院