用于调节成像单元的位置的装置和双目视觉系统的制作方法

本实用新型涉及视觉技术领域，更具体地涉及一种用于调节成像单元的位置的装置和双目视觉系统。

背景技术：

双目视觉是模拟人类视觉原理，使用计算机被动感知距离的方法。从两个或者多个点观察一个物体，获取在不同视角下的图像，根据图像之间像素的匹配关系，通过三角测量原理计算出像素之间的偏移来获取物体的三维信息。随着光学、电子学以及计算机技术的发展，双目视觉原理不仅将成为工业检测、生物医学、虚拟现实等领域的关键技术，还有可能应用于航天遥测、军事侦察等领域。

双目视觉通常利用双目相机来实现，即利用两台位置相对固定的摄像机同时对同一景物从不同角度成像，通过计算其中对应点的视差来获取空间场景的三维信息。目前，双目相机的两个成像单元通常固定在同一个平面上，并且在使用过程中不能对它们的位置进行调整，这样，双目相机的采集范围会受到限制，例如，两个成像单元的采集区域产生交叠时，交叠区域造成了资源浪费，双目相机的采集范围会较小。

技术实现要素：

考虑到上述问题而提出了本实用新型。

本实用新型的一方面，提供了一种用于调节成像单元的位置的装置，所述装置包括本体、设置在所述本体上的槽轨以及能够沿所述槽轨移动的至少两个固定机构，所述固定机构的一侧用于固定所述成像单元。

示例性地，固定机构的相对于固定有所述成像单元的另一侧延伸至所述槽轨中。

示例性地，所述固定机构集成在所述成像单元上。

根据本实用新型的一个实施例，所述本体设置有定位机构，所述定位机构 用于将所述本体可拆卸地连接在用于固定所述装置的安装体上。

示例性地，所述定位机构为在所述本体的四角处设置有定位孔。

根据本实用新型的一个实施例，所述本体为弧形本体，所述槽轨为弧形槽轨，且所述弧形本体和所述弧形槽轨的弧形的突起方向与所述成像单元的采集方向一致。

示例性地，所述弧形槽轨的弧度可以调节。

根据本实用新型的一个实施例，所述装置还包括与所述本体可拆卸地连接的盖体，所述盖体上具有供所述成像单元延伸穿过的开口。

另一方面，还提供一种双目视觉系统，所述双目视觉系统包括两个成像单元，用于采集采集区域的图像；以及如上述任一项所述的用于调节成像单元的位置的装置。

根据本实用新型的一个实施例，所述两个成像单元通过在所述槽轨中移动来调节间距来控制所述系统的采集区域。

根据本实用新型实施例的用于调节成像单元的位置的装置和双目视觉系统，通过所述装置的本体上设置槽轨调节成像单元的位置，从而能够根据实际应用需要调节相机的整体采集区域，提高相机的适用性。

附图说明

通过结合附图对本实用新型实施例进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1是现有的双目相机成像区域的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的用于调节成像单元的位置的装置的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的集成在成像单元上的固定机构的示意图；以及

图4是根据本实用新型实施例的用于调节成像单元的位置的装置的本体的定位机构的示意图。

具体实施方式

为了使得本实用新型的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本实用新型的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是本实用新型的全部实施例，应理解，本实用新型不受这里描述的示例实施例的限制。基于本实用新型中描述的本实用新型实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本实用新型的保护范围之内。

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本实用新型，将在下面提供详细的描述，以便阐释本实用新型的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

随着光学、电子学以及计算机技术的发展，双目视觉原理应用于工业检测、生物医学、虚拟现实等越来越多的领域。双目视觉利用双目相机来实现，即利用两台位置相对固定的摄像机同时对同一景物从不同角度成像，通过计算其中对应点的视差来获取空间场景的三维信息。

目前，双目相机的两个成像单元通常固定在同一个平面上，并且在使用过程中不能对它们的位置进行调整。图1示出了现有的双目相机成像区域的示意图。如图1所示，相机包括成像单元1和成像单元2。成像单元1和成像单元2 固定地设置在同一个平面上。其中，斜线部分区域为成像单元1的采集区域，横线部分区域为成像单元2的采集区域，交叉线部分区域为成像单元1与成像单元2的采集区域的交叠区域。

相机系统的应用越来越广泛，应用环境越来越复杂，为了满足应用环境的需求，一套相机系统可能包括两个或者多余两个成像单元。而当成像单元与采集区域的距离变化时，成像单元之间的交叠区域也会随之变化。在实际应用中，希望相机系统的采集范围能够与其应用场景和需求相适应，例如，为了扩大相机系统的采集范围，就不太希望交叠区域的存在，而成像单元的水平视角随着焦距的不同也有不同，所以成像单元之间的交叠区域没有办法早期确定，因此，无法准确地设置成像单元的位置，以提前确定相机的整体采集区域，从而难以避免资源浪费。

针对上述问题，本实用新型提供了一种用于调节成像单元的位置的装置，该装置通过槽轨调节相机的成像单元的位置，从而能够根据需要调节相机的整体采集区域，避免资源浪费。下面参照图2具体描述根据本实用新型实施例的用于调节成像单元的位置的装置。

图2示出了根据本实用新型实施例的用于调节成像单元的位置的装置200的示意图。如图2所示，装置200包括本体210和设置在本体210上的槽轨220，以及能够沿槽轨220移动的、用于将成像单元固定在槽轨220上的固定机构(图2中未示出)。通过移动固定机构，使固定机构相对槽轨滑动就可以调节成像单元的位置，从而可以调节成像单元所在相机的采集区域。其中，固定机构可以例如固定柱。

基于装置200，成像单元能够在槽轨220上移动，而不再是固定不变的，从而实现调整成像单元的位置，以调节相机整体的采集区域，例如，可以减少甚至完全避免成像单元采集区域的交叠区域。示例性地，固定机构的个数为至少两个，用于固定至少两个成像单元，实现两个或者两个以上成像单元的采集区域的调节，如图2所示，斜线部分为成像单元1的采集区域，横线部分区域为成像单元2的采集区域，基于根据本实用新型实施例的装置200，在槽轨上滑动固定机构，调节成像单元1和成像单元2的间距以调节两者的采集区域，使成像单元1的采集区域和成像单元2的采集区域完全没有交叠，从而避免了因采集区域交叠而导致的资源浪费，扩大了相机的水平采集距离。

根据本实用新型的一个实施例，用于调节相机的采集区域的装置200中的 固定机构(例如，固定柱)，所述固定机构的一侧用于固定成像单元，而相对于固定有所述成像单元的另一侧延伸进入槽轨(如图2所示的槽轨220)中，成像单元可以以此方式简单地设置在槽轨中。

根据本实用新型的一个实施例，固定机构集成在相机的成像单元上，与成像单元成一体结构。这样，能够减少安装工序，具体而言，在安装时，只需要将成像单元调整到期望位置后，在本体210端进行加固安装即可，例如，通过螺栓加固。示例性地，每个成像单元(例如如图2所示的成像单元1或成像单元2)可以包括一个固定机构，且固定机构可以是一个或者多个固定柱，换言之，一个或者多个固定柱集成到同一个成像单元上，当有多个固定柱时，所述固定柱在成像单元上间隔设置，以用于将成像单元固定在槽轨中，优选地，每个成像单元上集成两个固定柱。例如，如图3所示的包括两个固定柱Z1和Z2，通过两个固定柱延伸进入弧形槽轨(例如如图2所示的槽轨220)来实现成像单元相对于槽轨的可移动性，能够使成像单元更加容易在槽轨上滑动，并且在根据需要滑动到期望位置后，能够使成像单元更加稳固地处于该位置处。

虽然图3示例性地在成像单元上集成的两个固定柱，但是固定柱的数量并非局限于两个，可以根据需要以及成本等问题任意设置固定柱的数量以及固定柱之间的间隔距离。此外，成像单元通过固定机构延伸进入槽轨中来实现其在槽轨中的可移动性仅是一个示例性的设置，成像单元也可采用任何其他能够在槽轨中移动的方式设置在槽轨中，例如，在一些实施例中，可以在成像单元上与槽轨的连接部位设置滑槽，利用滑槽与槽轨的相对移动调节成像单元的位置，从而调节成像单元的采集区域，在将成像单元调节至合适位置后，可以通过一些紧固件等将成像单元固定在槽轨中，以固定成像单元的采集区域。

根据本实用新型的另一个实施例，固定机构可以是相对滑轨可移动的独立机构，其一端延伸到滑轨中，另一端通过连接机构(例如螺栓)连接固定成像单元。当将成像单元移动至期望位置时，调节连接机构将成像单元固定与固定机构连接，进一步地，固定机构的延伸到滑轨中的一端可以通过锁止机构进一步固定，从而将成像单元固定在期望位置。在一些实施例中，固定机构的用于连接成像单元的一端可以为螺纹结构，而在成像单元用于连接固定机构的地方设置与所述螺纹结构配套的螺纹安装孔，将螺纹结构拧入螺纹安装孔即可实现固定机构与成像单元直接的连接，这种安装结构简单、便捷，且节省材料。

根据本实用新型的一个实施例，用于调节成像单元的位置的装置(例如装 置200)可进一步包括与所述本体可拆卸地连接的盖体，所述盖体上具有供所述成像单元延伸穿过的开口。例如，所述盖体可以通过扣接、螺栓连接等方式与本体可拆卸连接，成像单元可以通过盖体上的开口显露在盖体外部，盖体能够减少或避免外界环境对成像单元损坏，延长成像单元的寿命，还不影响成像单元的采集范围，此外，使整体结构也显得更为简洁。

根据本实用新型的一个实施例，本体进一步包括定位机构，该定位机构用于将所述本体可拆卸地连接在用于固定所述装置(即用于调节成像单元的位置的装置)的安装体上。安装体例如墙体、支架或者装有相机的处理装置的机盒的机身等。示例性地，定位机构为本体的四角处设置的定位孔，如图4所示。图4示出了根据本实用新型实施例的用于调节成像单元的位置的装置的本体的定位机构的示意图。如图4所示，槽轨220设置在本体210上，本体210的四个角处分别设置有定位孔A、B、C和D，它们可用于将本体可拆卸地连接在用于固定所述装置的安装体上，结构简单，易于实现。

虽然图4示例性地将本体上的定位机构示出为四个定位孔，但是定位孔的数量以及其在本体上的具体位置并非局限于如图4所示，可以根据需要以及成本等问题任意设置定位孔的数量以及其在本体上的具体位置。此外，通过定位孔实现本体与安装体的可拆卸的连接仅是一个示例性的设置，也可采用任何其他能够实现本体与安装体的可拆卸的连接的设置，例如，也可以采用扣接、卡接的方式实现本体与安装体的可拆卸连接，以实现将所述装置固定在安装体上，进而实现将固定在所述装置上的成像单元固定在安装体上。进一步地，本体与安装体之间也可以是不可拆卸的连接。

根据本实用新型的一个实施例，若在用于调节成像单元的位置的装置200上固定有两个或者两个以上成像单元时，可以通过在槽轨中移动相应的固定机构来调节成像单元之间的间距，以控制成像单元的采集区域。例如，控制成像单元采集区域之间的交叠区域，示例性地，成像单元之间的间距越大，交叠区域越小；反之，交叠区域越大。

根据本实用新型的一个实施例，用于调节成像单元的位置的装置200的本体为弧形本体，设置在本体上的槽轨为弧形槽轨，且所述弧形本体和所述弧形槽轨的弧形的突起方向与所述相机的采集方向一致(例如如图2所示)。采用这样的设置是因为，在相机整体尺寸或体积受限的情况下，弧形本体及弧形槽轨更容易实现成像单元(例如如图2所示的成像单元1和成像单元2)采集区域 的扩散，或者说，弧形本体及弧形槽轨能够实现成像单元采集区域的更大范围的调节。示例性地，弧形本体的弧度与弧形槽轨的弧度可以相同，也可以不同。

示例性地，弧形槽轨的弧度可以调节。例如，用于调节成像单元的位置的装置200的本体(例如图2中所示的本体210)采用可塑性较好的材质制成，可以通过弯折、挤压等方式调节其弧形的突起，从而调节弧形槽轨的弧度。提高用于调节成像单元的位置的装置200的适应性。根据不同的需要，弧形槽轨可被设置为不同的弧度，此处不限定弧形槽轨的具体弧度。

基于上述描述，根据本实用新型上述实施例的用于调节成像单元的位置的装置通过槽轨调节成像单元的位置，从而调节其采集区域，进而能够根据需要调节相机的整体采集区域，避免资源浪费，且提高相机的整体适应性。

另一方面，本实用新型还提供一种双目视觉系统，所述双目视觉系统包括两个成像单元，用于采集采集区域的图像；以及上述任一实施例的用于调节成像单元的位置的装置。进一步地，所述系统的两个成像单元通过在槽轨中调节间距来控制所述系统的整体采集区域。示例性地，是通过使固定成像单元的固定机构相对槽轨移动来调节各个成像单元的间距，进而实现控制所述系统的整体采集区域。该双目视觉系统的结构例如图2所示。本领域普通技术人员可以根据上述对用于调节成像单元的位置的装置的实施例的描述，理解根据本实用新型实施例的双目视觉系统所包括的用于调节成像单元的位置的装置的具体结构，为了简洁，此处不再赘述。

根据本实用新型上述实施例的双目视觉系统通过用于调节成像单元的位置的装置调节两个成像单元的采集区域，从而能够根据需要调节双目视觉系统的整体采集区域(例如，可以减少甚至完全避免两个成像单元采集区域的交叠)，避免资源浪费，且提高双目视觉系统的整体适应性。

尽管以上已经参考附图描述了示例实施例，但是应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本实用新型的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本实用新型的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本实用新型的范围之内。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本实用新型并帮助理解各个方面中的一个或 多个，在对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将本实用新型解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何设备或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件。位于元件之前的量词不排除存在多个这样的元件。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式或对具体实施方式的说明，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。本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。