一种3d成像相机与结构光光源的固定装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种3D成像相机与结构光光源的固定装置，由于将3D成像相机与结构光发生器通过一连接板固定在一机壳上，结构光发生器通过一结构光固定座与连接板连接，结构光固定座与连接板可水平调节角度地连接，这样即形成一体化结构，其能作为一个模块集成到任意3D成像系统中，为3D成像系统的应用提供相机和结构光光源固定的一体化解决方案。
【专利说明】一种3D成像相机与结构光光源的固定装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于3D成像系统【技术领域】，尤其涉及一种3D成像相机与结构光 光源的固定装置。
【背景技术】
[0002] 3D技术是利用计算机的运算达到视觉、听觉等方面立体效果的一种技术，从图象 学的角度来看，3D技术使得三维不再是平面，而为立体。3D技术的应用范围极其广泛，无论 从军事、教育、生产、娱乐、科研，还是医学、航空、学术等等众多领域都会涉及到3D技术。在 用于3D成像的系统中，相机和结构光的机械结构是保证整个系统成像精度的重要部件。
[0003] 目前，3D成像系统的相机与结构光光源固定往往采用单体的方式嵌入到相关仪器 的内部，安装调试较为繁琐，不能够适应3D成像跨领域的应用需求。
[0004] 由此可见，如何提供一种3D成像相机与结构光光源的固定装置，安装方便，结构 光角度可调，这是本领域目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于，提供一种3D成像相机与结构光光源的固定装置，安装方便， 结构光角度可调，能够作为一个模块集成到任意3D成像系统中，为3D成像系统的应用提供 相机和结构光光源固定的一体化解决方案。
[0006] 为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：
[0007] -种3D成像相机与结构光光源的固定装置，包括机壳、设置在所述机壳上的连接 板，设置在所述连接板上的3D成像系统、结构光发生器，所述3D成像系统包括C⑶相机、与 所述CCD相机连接的镜头，所述结构光发生器与一结构光固定座连接，所述结构光固定座 与所述连接板可水平调节角度地固定。
[0008] 优选地，所述结构光固定座与所述连接板通过一角度调节螺钉可水平调节角度地 固定。
[0009] 优选地，所述角度调节螺钉从所述机壳底部穿过所述机壳并将所述连接板与所述 结构光固定座连接。
[0010] 优选地，所述机壳为板体状。
[0011] 优选地，所述(XD相机与所述连接板通过螺钉连接。
[0012] 优选地，所述连接板与所述机壳通过螺钉连接。
[0013] 优选地，所述连接板上连接所述CCD相机的位置处的底部设有凹槽。
[0014] 优选地，所述结构光固定座为盒体状结构，设有供所述结构光发生器两端露出的 开口。
[0015] 优选地，所述结构光固定座包括顶板、底板、左侧板、右侧板，所述左侧板与所述顶 板和底板的左侧连接，所述右侧板与所述顶板和所述底板的右侧连接。
[0016] 与现有技术相比，本发明的3D成像相机与结构光光源的固定装置，由于将3D成像 相机与结构光发生器通过一连接板固定在一机壳上，结构光发生器通过一结构光固定座与 连接板连接，结构光固定座与连接板可水平调节角度地连接，这样即形成一体化结构，其能 作为一个模块集成到任意3D成像系统中，为3D成像系统的应用提供相机和结构光光源固 定的一体化解决方案。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为本发明3D成像相机与结构光光源的固定装置实施例的结构示意图；
[0018] 图2为图1中C⑶相机、连接板、结构光发生器的配合结构示意图；
[0019] 图3为C⑶相机和结构光发生器角度调节示意图。
【具体实施方式】
[0020] 本发明的基本构思是提供一种3D成像相机与结构光光源的固定装置，将3D成像 相机与结构光发生器通过一连接板固定在一机壳上，形成一体化结构，其能作为一个模块 集成到任意3D成像系统中，为3D成像系统的应用提供相机和结构光光源固定的一体化解 决方案。
[0021] 本发明的结构主要包括机壳、结构光发生器、图像采集系统。
[0022] 本发明中所述的机壳是整个装置的框架结构，为整个装置提供支撑。
[0023] 本发明中所述的结构光发生器（即结构光光源）指能够投射出固定形状特征、图 案规则的激光发射器或投影仪，投射出的图案可以是点、线、网格或面。该结构光发生器投 射出的结构光覆盖完整的待测样品，或者结构光发生器投射出的结构光覆盖部分待测样 品，但通过扫描的方式，覆盖完整的样品。该结构光发生器能够根据实际3D成像系统的需 要，调节结构光射出角度，使结构光交点与CCD相机视场的中心位置重合。
[0024] 本发明中所述的图像采集系统将试样经过适当的照明、镜头变换、光电信号转换， 从而获得图像的数字信号，并输出。该模块主要包括：C⑶相机、成像镜头。本发明装置采 用CCD相机的面阵尺寸为1/2. 5寸，帧率为30fps，使用RGB24作为图像输出格式，采用以太 网作为数字图像的传输方式；装置中采用的成像镜头能够实现将视场宽为50mm范围内的 图像变换到尺寸为1/1. 8寸的C⑶图像采集面阵上，其工作距离为300mm，焦距为25mm。镜 头的相关参数对结构光的角度调节有相应的影响。
[0025] 为使本发明的技术方案更加清楚，以下结合附图通过具体的实施例来对本发明进 行详细说明。
[0026] 本实施例中的3D成像相机和结构光光源固定装置的结构如图1所示。该结构主 要包括机壳1、(XD相机2、连接板3、结构光发生器4、结构光固定座5、镜头6、结构光固定 螺钉7、角度调节螺钉8。其中，机壳1为整体结构的固定装置，为结构光发生器4和C⑶相 机2提供一个相对封闭的环境。连接板3的下表面通过螺钉固定在机壳1上，连接板的上 表面用于连接结构光发生器4和C⑶相机2。C⑶相机2通过固定螺钉固定在连接板3上， 连接板3靠近CCD相机2的位置处设有一凹槽3a，该凹槽3a -方面便于相机安装，另一方 面可以方便相机铺设线缆；结构光发生器4设置在结构光固定座5中，结构光固定螺钉7用 于将结构光发生器4固定在结构光固定座5内；角度调节螺钉8从机壳1下方穿过机壳1 并将连接板3与结构光固定座5固定。
[0027] 如图2所示，对结构光进行角度调节时，只需要将角度调节螺钉8旋转至非咬合状 态即可旋转结构光发生器实现角度调节功能。
[0028] 本发明中的相机和结构光角度调节如图3所示。其中虚线部分为结构光角度调节 之后的位置，拧松螺钉，然后用手转动结构光发生器到预定角度，再拧紧螺钉，通过角度调 节后，可以改变结构光交点到镜头的距离，便于集成到视场距离不同的系统中。根据镜头的 光学特性，该角度调节范围最大为 0 max = 10°。
[0029] 其中，本实施例中的机壳1为板体状结构。
[0030] 连接板3为直板形结构。
[0031] 结构光固定座5为四方盒体形，前后侧面设有开口，供结构光发生器4穿过。
[0032] 以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对 本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本【技术领域】的 普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改 进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种3D成像相机与结构光光源的固定装置，其特征在于，包括机壳、设置在所述机 壳上的连接板，设置在所述连接板上的3D成像系统、结构光发生器，所述3D成像系统包括 CCD相机、与所述CCD相机连接的镜头，所述结构光发生器与一结构光固定座连接，所述结 构光固定座与所述连接板可水平调节角度地固定。
2. 如权利要求1所述的3D成像相机与结构光光源的固定装置，其特征在于，所述结构 光固定座与所述连接板通过一角度调节螺钉可水平调节角度地固定。
3. 如权利要求2所述的3D成像相机与结构光光源的固定装置，其特征在于，所述角度 调节螺钉从所述机壳底部穿过所述机壳并将所述连接板与所述结构光固定座连接。
4. 如权利要求1所述的3D成像相机与结构光光源的固定装置，其特征在于，所述机壳 为板体状。
5. 如权利要求1所述的3D成像相机与结构光光源的固定装置，其特征在于，所述CCD 相机与所述连接板通过螺钉连接。
6. 如权利要求1所述的3D成像相机与结构光光源的固定装置，其特征在于，所述连接 板与所述机壳通过螺钉连接。
7. 如权利要求1所述的3D成像相机与结构光光源的固定装置，其特征在于，所述连接 板上连接所述CCD相机的位置处的底部设有凹槽。
8. 如权利要求1所述的3D成像相机与结构光光源的固定装置，其特征在于，所述结构 光固定座为盒体状结构，设有供所述结构光发生器两端露出的开口。
9. 如权利要求1所述的3D成像相机与结构光光源的固定装置，其特征在于，所述结构 光固定座包括顶板、底板、左侧板、右侧板，所述左侧板与所述顶板和底板的左侧连接，所述 右侧板与所述顶板和所述底板的右侧连接。
【文档编号】G03B15/05GK104062840SQ201410277333
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】李旭华, 方细玲, 邢军, 夏营威, 彭莉科, 张文, 张龙, 刘丹, 陈宸, 叶长文, 张勍, 赵文平, 谢定海 申请人:广东中烟工业有限责任公司, 国家烟草质量监督检验中心, 中国科学院合肥物质科学研究院, 中国烟草总公司郑州烟草研究院