一种双目视觉摄像装置及农机的制作方法

本实用新型涉及机器视觉技术领域，特别是涉及一种双目视觉摄像装置及农机。

背景技术：

机器视觉技术在当下工业中的应用越来越广泛，正在替代人发挥着日益重要的作用。双目视觉系统(binocularstereovision)是机器视觉的一种重要形式，它是基于视差原理利用两台成像设备从不同的位置获取被测物体的两幅图像，通过计算图像对应点间的位置偏差，来获取物体三维几何信息的方法，被广泛应用于测距、表面3d重建、逆向工程等领域。

目前，现有的双目视觉系统结构简单，通常是由两个摄像机平行对称放置在一个装置内，两个相机的安装位置及相互间的距离(即基线长度)固定不变，导致在安装完成后，其位置及视场范围固定不变，这给不同范围目标的测量带来了一定的难度。

技术实现要素：

本实用新型实施例目的之一提供一种双目视觉摄像装置，用于解决或部分解决，现有的双目视觉系统因其两个相机的安装位置及视场范围固定不变，难以对不同范围的目标实现拍摄及测量的问题。

本实用新型实施例目的之二提供一种基于上述双目视觉摄像装置的农机，用于清晰地监测农机前侧的作业环境。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例在一方面提供了一种双目视觉摄像装置，包括第一横梁、纵梁、安装座和摄像模块及仰角调节机构；所述第一横梁与所述纵梁可拆卸式连接；所述第一横梁上安装有两个横向间距可调节的所述安装座；每个所述安装座上对应安装有一个所述摄像模块，所述安装座与所述摄像模块之间设置所述仰角调节机构，所述仰角调节机构用以调节所述摄像模块的俯仰角度。

其中，还包括与所述纵梁可拆卸式连接的第二横梁；所述第一横梁与所述纵梁位于第一竖直面，所述第二横梁与所述纵梁位于第二竖直面，所述第一竖直面与所述第二竖直面相垂直。

其中，所述仰角调节机构用以同步调节两个所述摄像模块的俯仰角度。

其中，所述仰角调节机构包括调节轴、翻转座和固定轴座；所述固定轴座安装在所述第一横梁上，所述调节轴转动安装于所述固定轴座中，所述调节轴平行于所述第一横梁设置；所述翻转座安装在所述调节轴上，并与所述安装座构成铰接结构，所述翻转座上安装所述摄像模块。

其中，所述仰角调节机构还包括分别与所述调节轴同轴布置的调节旋钮和角度盘；所述调节旋钮套装在所述调节轴的外侧壁上，所述角度盘安装在所述固定轴座上；所述调节旋钮上设有指示触头，所述指示触头与所述角度盘上的角刻度相对应。

其中，所述仰角调节机构还包括锁紧结构，所述锁紧结构安装在所述固定轴座上，并用于对所述调节轴的端部进行锁紧。

其中，所述第一横梁、所述第二横梁、所述纵梁上均设有用于标识长度的刻度线。

其中，所述第一横梁、所述第二横梁、所述纵梁上均设有滑轨；所述纵梁的滑轨上配装有第一滑动座，所述第一滑动座与所述第一横梁固定连接，所述第一滑动座与所述纵梁之间设有第一锁紧件；所述第二横梁的滑轨上配装有第二滑动座，所述第二滑动座与所述纵梁固定连接，所述第二滑动座与所述第二横梁之间设有第二锁紧件；所述第一横梁上配装有两个第三滑动座，每个所述第三滑动座上对应安装一个所述安装座，所述第三滑动座与所述第一横梁之间设有第三锁紧件。

其中，所述第一横梁设为一根，所述纵梁与所述第二横梁均设为两根；所述第一横梁的中部分别与两根所述纵梁可拆卸式连接；两根所述第二横梁的一端对应与两根所述纵梁可拆卸式连接。

本实用新型实施例在另一方面还提供一种农机，包括牵引机，在所述牵引机上安装如上所述的双目视觉摄像装置。

本实用新型实施例提供的双目视觉摄像装置，在进行图像拍摄时，既可以通过调节第一横梁在纵梁的安装位置，来同步调节两个摄像模块的安装高度，也可以通过调节两个安装座在第一横梁上安装的横向间距，来相应地调节两个摄像模块的基线长度，还可以通过仰角调节机构来调节两个摄像模块的俯仰角度，整套装置结构简单、操作便捷，易于对不同范围的目标实现拍摄与测量。

本实用新型实施例提供的农机，由于采用了上述双目视觉摄像装置，从而在不同的作业环境下，均可对农机前侧的环境进行清晰地监测，从而有利于大大提高农机现场作业的效率及作业的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，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所示的双目视觉摄像装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例所示的双目视觉摄像装置的俯视结构示意图；

图3为本实用新型实施例所示的摄像模块、安装座及第一横梁对应安装的爆炸结构示意图；

图4为本实用新型实施例所示的调节旋钮、角度盘及固定轴座对应安装的爆炸结构示意图；

图5为本实用新型实施例所示的农机的结构示意图。

附图标记说明：1、第一横梁；2、纵梁；3、安装座；4、摄像模块；5、第二横梁；6、调节轴；7、翻转座；8、固定轴座；9、调节旋钮；10、角度盘；11、固定盘；12、固定旋钮；13、第一滑动座；14、第一锁紧件；15、第二滑动座；16、第二锁紧件；17、第三滑动座；18、第三锁紧件；19、加固梁；20、牵引机；21、转接板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1与图2，本实施例提供了一种双目视觉摄像装置，包括第一横梁1、纵梁2、安装座3和摄像模块4及仰角调节机构；第一横梁1与纵梁2可拆卸式连接；第一横梁1上安装有两个横向间距可调节的安装座3；每个安装座3上对应安装有一个摄像模块4，安装座3与摄像模块4之间设置仰角调节机构，仰角调节机构用以调节摄像模块4的俯仰角度。

具体的，本实施例中通过设计第一横梁1与纵梁2之间的可拆卸式连接结构，以便于调节第一横梁1在纵梁2上的安装位置，并且安装座3与第一横梁1之间也可设为可拆卸式连接结构，以便调节两个安装座3之间的间距，这种可拆卸式连接结构可采用常规的螺栓直接连接或通过连接座间接转接，但不限于此；另外，本实施例中仰角调节机构在对摄像模块4的俯仰角度进行调节时，可在安装座3上设置本领域所公知的能够进行角度翻转的构件，如沿一固定轴线进行摆动的摆动构件，并在该摆动构件上安装摄像模块4，从而摄像模块4可随着摆动构件的摆动而翻转相应的角度，以实现对其俯仰角度进行调节，其中，摄像模块4优选为相机。

由此，本实施例所示的双目视觉摄像装置在进行图像拍摄时，既可以通过调节第一横梁1在纵梁2的安装位置，来间接调节两个摄像模块4的安装高度，也可以通过调节两个安装座3在第一横梁1上安装的横向间距，来相应地调节两个摄像模块4的基线长度，还可以通过仰角调节机构来调节两个摄像模块4的俯仰角度，整套装置结构简单、操作便捷，易于对不同范围的目标实现拍摄与测量。

进一步的，本实施例中还包括与纵梁2可拆卸式连接的第二横梁5；第一横梁1与纵梁2位于第一竖直面，第二横梁5与纵梁2位于第二竖直面，第一竖直面与第二竖直面相垂直。

具体的，纵梁2与第二横梁5之间的可拆卸式连接结构也可采用常规的螺栓直接连接或通过连接座间接转接，但不限于此；通过调节纵梁2在第二横梁5上的安装位置，可相应地调节第一横梁1与纵梁2所在的第一竖直面在第二横梁5上分布的位置，从而对于两个摄像模块4的布置位置而言，还可实现沿第二横梁5方向的调整，为了便于对双目视觉摄像装置整体结构的安装，可根据实际需求，将第二横梁5设置在第一横梁1的上侧，也可设置在第一横梁1的下侧。

进一步的，本实施例在实施时，可通过仰角调节机构同步调节两个摄像模块4的俯仰角度，即两个摄像模块4在仰角调节机构的调节下，同时向上偏摆或向下偏摆一定的角度，以便对目标物进行清晰地拍照。

进一步的，参见图3，本实施例中仰角调节机构包括调节轴6、翻转座7和固定轴座8；固定轴座8安装在第一横梁1上，调节轴6转动安装于固定轴座8中，调节轴6平行于第一横梁1设置；翻转座7安装在调节轴6上，并与安装座3构成铰接结构，翻转座7上安装摄像模块4。

具体的，仰角调节机构在对两个摄像模块4的俯仰角度进行同步调节时，设计了沿固定轴座8当中的一固定轴向旋转的调节轴6，通过调节轴6的转动来控制两个翻转座7的同步偏摆，由于每个翻转座7均相应地安装有一个摄像模块4，则在调节轴6转动一固定角度时，两个摄像模块4会随之偏摆固定的角度。

在实际具体设计时，安装座3与翻转座7均可设为“u”形构件，翻转座7相对设置在安装座3的内侧，在安装座3上设置圆形过孔，而在翻转座7上设置扁形过孔，并将调节轴6分设为扁形段和圆形段，其扁形段穿过圆形过孔，并通过扁形过孔连接翻转座7，从而安装座3与翻转座7通过调节轴6构成铰接结构，但调节轴6在转动时与安装座3不接触，仅仅带动翻转座7完成相应的翻转动作。

与此同时，为了进一步通过仰角调节机构同步对两个摄像模块4的俯仰角度进行精确地调节，参见图4，本实施例中仰角调节机构还包括分别与调节轴6同轴布置的调节旋钮9和角度盘10；调节旋钮9套装在调节轴6的外侧壁上，角度盘10安装在固定轴座8上；调节旋钮9上设有指示触头，指示触头与角度盘10上的角刻度相对应。

具体的，由图4所示的结构可知，仰角调节机构设计了用以对调节轴6的圆形段提供转动连接的固定轴座8，在一方面，在固定轴座8的一侧边安装圆形的角度盘10，调节旋钮9可通过其上的指示触头相对于角度盘10的偏摆角度，来指示摄像模块4的俯仰角度的变化值，并可在调节旋钮9的外侧沿周向设置多个指示触头，以便手动操控调节轴6的转动。

在另一方面，仰角调节机构还包括锁紧结构；锁紧结构安装在固定轴座8上，并用于对调节轴6的端部进行锁紧。

具体的，在固定轴座8的另一侧边依次同轴设置固定盘11和固定旋钮12，调节轴6的圆形段插装于固定盘11与固定旋钮12的中心轴孔中，从而在摄像模块4的俯仰角度调整好之后，可通过固定旋钮12与固定盘11的配合结构对调节轴6的端部进行锁死，其锁紧方式为：由于固定旋钮12的一端与固定盘11通过的螺纹连接，另一端设有弹性缩口结构，在将固定旋钮12的一端紧固在固定盘11上时，固定旋钮12的另一端通过弹性缩口结构即可实现对调节轴6端部的锁死，以防止调节轴6发生转动。

进一步的，本实施例在第一横梁1、第二横梁5、纵梁2上均设有用于标识长度的刻度线，以精确地标识对第一横梁1、第二横梁5及纵梁2相互间的连接位置进行具体调节，以便于实现对摄像模块4空间坐标的调节。

进一步的，参见图1，本实施例中第一横梁1、第二横梁5、纵梁2上均设有滑轨；纵梁2的滑轨上配装有第一滑动座13，第一滑动座13与第一横梁1固定连接，第一滑动座13与纵梁2之间设有第一锁紧件14；第二横梁5的滑轨上配装有第二滑动座15，第二滑动座15与纵梁2固定连接，第二滑动座15与第二横梁5之间设有第二锁紧件16；第一横梁1上配装有两个第三滑动座17，每个第三滑动座17上对应安装一个安装座3，第三滑动座17与第一横梁1之间设有第三锁紧件18。

具体的，本实施例所示的第一滑动座13、第二滑动座15和第三滑动座17上均设有与滑轨相匹配的卡口，以确保能够与滑轨之间发生相对滑动；与此同时，第一锁紧件14、第二锁紧件16和第三锁紧件18均可采用锁紧螺栓，并在锁紧螺栓上配设有调节手柄，参见图3。

进一步的，为了确保第一横梁1、第二横梁5、纵梁2相互间连接结构的稳固性，本实施例中第一横梁1设为一根，纵梁2与第二横梁5均设为两根；第一横梁1的中部分别与两根纵梁2可拆卸式连接；两根第二横梁5的一端对应与两根纵梁2可拆卸式连接，并且还可设置两根纵梁2的端部通过加固梁19相连接。

进一步的，参见图5，本实施例中还提供一种农机，包括牵引机20，在牵引机20上安装如上所述的双目视觉摄像装置。

具体的，将双目视觉摄像装置中两根第二横梁5的另一端连接转接板21，并将转接板21与牵引机20相连接，以确保连接的稳固性。由于本实施例所示的农机采用了上述双目视觉摄像装置，从而在不同的作业环境下，均可对农机前侧的环境进行清晰地监测，从而有利于大大提高农机现场作业的效率及作业的安全性。

在此应指出的是，本实施例所示的双目视觉摄像装置不限于其所搭载的农机，还可搭载在固定平台、机器人或其它移动设备，以满足不同的需求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。