用于摄像机的定位装置的制作方法

1.本发明涉及电子设备安装技术领域，特别涉及一种用于摄像机的定位装置。


背景技术：

2.现有道路上的智能摄像机常常使用长焦摄像机，并且在高空升降机台架上进行设备安装。安装时通常使用笔记本电脑出图来进行安装角度调整，增加了设备安装时的复杂程度和危险性；另外，此类远程监测或特定区域监控设备，对设备安装角度、位置一般有较高要求，针对远程监控场景，设备安装位置误差越大，经远程放大后可能严重偏离，而特定区域场景，轻微偏差可能导致无法覆盖所需监控区域，为找到合适的安装角度，需要结合上电实测效果反复调节，增加安装人员负担及安装危险性。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于摄像机的定位装置，其将摄像机采集的图像范围以光学成像的方式实现可视化呈现，可以在摄像机不上电的情况下实现摄像机的安装角度调节和定位。
4.本发明的一个实施例提供了一种用于摄像机的定位装置，所述定位装置装设于所述摄像机的视场内，所述定位装置包括：
5.图像反射镜面，所述图像反射镜面面向所述视场，且与所述摄像机的光轴形成第一夹角；
6.目镜组件，所述目镜组件面向所述图像反射镜面，以获得经由所述图像反射镜面反射的可视化图像，所述目镜组件与所述图像反射镜面之间形成第二夹角，所述第一夹角和第二夹角配置为自所述图像反射镜面形成所述可视化图像的入射方向与所述摄像机的光轴方向一致，以使所述可视化图像的图像范围与所述摄像机采集的图像范围一致。
7.在一个实施例中，所述定位装置包括：
8.固定支架，所述图像反射镜面和目镜组件装设于所述固定支架的上表面；
9.连接机构，所述连接机构与所述固定支架连接为一体，所述连接机构可拆卸地固定于所述摄像机。
10.在一个实施例中，所述定位装置包括：
11.角度调节机构，所述固定支架通过角度调节机构连接至所述连接机构，以调节所述固定支架与所述摄像机之间的夹角。
12.在一个实施例中，所述定位装置包括：
13.水平校准仪，所述水平校准仪装设于所述固定支架的上表面。
14.在一个实施例中，所述目镜组件的中心轴线与所述摄像机的光轴垂直，所述第一夹角等于所述第二夹角。
15.在一个实施例中，所述摄像机的光轴、所述目镜组件的中心轴线和所述图像反射镜面的中心处于同一平面内。
16.在一个实施例中，所述目镜组件与所述图像反射镜面之间的间距可调节，以调节所述可视化图像的图像范围。
17.在一个实施例中，所述固定支架包括燕尾柱，所述燕尾柱沿着垂直于所述摄像机的光轴的方向延伸；
18.所述目镜组件包括目镜组件支架和固定于目镜组件支架顶部的目镜，所述目镜组件支架的底部具有与所述燕尾柱滑动配合的燕尾槽。
19.在一个实施例中，所述固定支架包括沿着光轴的方向对称设置的一对燕尾柱，一对燕尾柱之间连接多个加强筋，所述加强筋沿着垂直于所述摄像机的光轴的方向间隔设置，以指示所述目镜组件与所述图像反射镜面的间距。
20.在一个实施例中，所述目镜组件包括目镜和放大组件。
21.由以上技术方案可知，本实施例的定位装置用于摄像机1的安装定位，其采用光学成像的方法为安装人员呈现与摄像机的拍摄范围一致的可视化图像，安装人员可以实时地根据该可视化图像调整摄像机1的安装角度和位置，直至摄像机1的拍摄范围符合要求。其中，由于该定位装置采用的是光学成像的原理，该可视化图像可在摄像机1未上电的情况下完成，从而无需为了观察摄像机1的拍摄图像而往返于安装现场和监控画面之间，也无需在安装现场携带监控设备，大大地简化了安装步骤，提高了安装效率和准确性。
附图说明
22.以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
23.图1是本发明的用于摄像机的定位装置的光学成像示意图。
24.图2是本发明的用于摄像机的定位装置的第一实施例的结构示意图。
25.图3是本发明的第一实施例的安装示意图。
26.图4是本发明的第一实施例中的图像反射镜面的结构示意图。
27.图5是本发明的用于摄像机的定位装置的第二实施例的结构示意图。
28.图6是本发明的第二实施例的剖视图。
29.图7是本发明的第二实施例的分解示意图。
30.图8是本发明的用于摄像机的定位装置的第三实施例的结构示意图。
31.图9是本发明的第三实施例的剖视图。
32.图10是本发明的第三实施例中的目镜组件的分解示意图。
具体实施方式
33.为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。
34.在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
35.为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
36.为了解决现有技术中监控摄像机的安装角度调试繁琐的问题，本发明的目的是提
供一种用于摄像机的定位装置，其将摄像机采集的图像范围以光学成像的方式实现可视化呈现，可以在摄像机不上电的情况下实现摄像机的安装角度调节和定位。
37.图1是本发明的用于摄像机的定位装置的光学成像示意图，图3是本发明的第一实施例的安装示意图。如图1和图3所示，本发明的一个实施例提供了一种用于摄像机1的定位装置，定位装置装设于摄像机1的视场内，定位装置包括：
38.图像反射镜面10，图像反射镜面10面向视场，且与摄像机1的光轴l形成第一夹角α；
39.目镜组件20，目镜组件20面向图像反射镜面10，以获得经由图像反射镜面10反射的可视化图像，目镜组件20与图像反射镜面10之间形成第二夹角β，第一夹角α和第二夹角β配置为自图像反射镜面10形成可视化图像的入射方向与摄像机1的光轴l方向一致，以使可视化图像的图像范围与摄像机1采集的图像范围一致。
40.本实施例的定位装置用于摄像机1的安装定位，其采用光学成像的方法为安装人员呈现与摄像机的拍摄范围一致的可视化图像，安装人员可以实时地根据该可视化图像调整摄像机1的安装角度和位置，直至摄像机1的拍摄范围符合要求。其中，由于该定位装置采用的是光学成像的原理，该可视化图像可在摄像机1未上电的情况下完成，从而无需为了观察摄像机1的拍摄图像而往返于安装现场和监控画面之间，也无需在安装现场携带监控设备，大大地简化了安装步骤，提高了安装效率和准确性。
41.具体的，如图1所示，该定位装置的光学成像系统包括两个部分：用于采集图像的图像反射镜面10、和用于观察或呈现可视化图像的目镜组件20。该定位装置装设于摄像机1的视场内，且尽可能地接近摄像机1的拍摄镜头，以保持与摄像机1的拍摄方向的一致性。
42.其中，目镜组件20朝向图像反射镜面10，以能够观察经由图像反射镜面10反射的图像。摄像机1视场内的光线通过图像反射镜面10的镜面反射而进入目镜组件20，安装人员可直接通过目镜组件20观察该反射图像或者该目镜组件20具备直接可视化呈现该反射图像的功能以便直接观察。
43.为了呈现与摄像机1的拍摄范围一致的图像，图像反射镜面10需面向摄像机1的视场，而为了镜面反射视场的图像，图像反射镜面10也需要至少部分地面向目镜组件20。
44.其中，本文中所指的各个部件的方向具体是指：摄像机1的拍摄方向是指摄像机1的光轴l的延伸方向；图像反射镜面10的方向为垂直于该镜面的法向方向，且通过图像反射镜面10的中心；目镜组件20的方向为其目镜的中心轴线a的延伸方向。
45.具体地，图像反射镜面10与摄像机1的光轴l形成第一夹角α，目镜组件20与图像反射镜面10之间形成第二夹角β，如图1所示，通过配置该第一夹角α和第二夹角β，使得自图像反射镜面10形成可视化图像的入射方向与摄像机1的光轴l方向一致，则对应地自目镜组件20观察到的可视化图像即可与摄像机1采集的图像一致。
46.进一步地，本实施例的定位装置可装设于摄像机1的壳体，则保持图像反射镜面10、摄像机1、以及目镜组件20的相对位置的第一夹角α和第二夹角β可保持不变，则摄像机1改变方向时(即改变光轴l的方向)即可同步改变图像反射镜面10和目镜组件20的方向，以使通过定位装置获得的可视化图像始终保持与摄像机1采集的图像一致，由此获得设备安装角度调节与设备监控区域可视化监控同步的效果。
47.现有的摄像机的安装方式无辅助设备，仅靠安装人员来回调节至最佳位置，对于
高空安装场景，带电多次调节，不仅费时费力、难度大，而且危险性较高。而通过本实施例的定位装置可直接通过目镜组件20获得与摄像机1采集的图像范围一致的可视化图像，能够在摄像机不上电的情况下快速定位摄像机1的拍摄范围，安装人员可根据该可视化图像调节摄像机1的安装角度，直至摄像机的拍摄范围调整至预设范围，即可完成安装。本实施例的定位装置可独立于摄像机以外，方便匹配各种不同的摄像机的安装。
48.在一个实施例中，摄像机1的光轴l、目镜组件20的中心轴线a和图像反射镜面10的中心o处于同一平面内。这样能够保证通过目镜组件20获得的可视化图像的中心与摄像机1采集的图像的中心一致，以实现可视化图像和摄像机1的采集图像的一致性。
49.根据图1可知，目镜组件20的中心轴线a与图像反射镜面10的法向方向的夹角β为反射角，则在目镜组件中形成可视化图像的入射光线的入射角也为第二夹角β。当图像反射镜面10和目镜组件20配置为入射方向与摄像机1的光轴l一致时，则图像反射镜面10与摄像机1的光轴l之间的夹角即为该入射角，等于第二夹角β。因此，当第一夹角α等于第二夹角β时，可实现可视化图像和摄像机1的采集图像的一致性。
50.在一个实施例中，结合图3所示，当目镜组件20的中心轴线a与摄像机1的光轴l垂直时，安装人员可非常方便地自目镜组件20观察可视化图像，则第一夹角α等于第二夹角β等于45
°
。
51.具体地，目镜组件20可包括目镜组件支架21和支撑于目镜组件支架21的目镜22。目镜22可实现为具有瞄准视窗，安装人员可自瞄准视窗直接观察经由图像反射镜面10反射的可视化图像。进一步地，目镜组件20可进一步包括激光发射机构，该激光发射机构的发射方向与目镜组件20的中心轴线a方向一致，且朝向图像反射镜面10、沿着反向于入射光线的路径发射激光束，该激光束沿着与入射光线相反的路径照射至摄像机1的视场内，从而精确定位到摄像机1采集的图像中心。
52.进一步地，目镜组件20可进一步包括放大组件(图中未示出)，例如在瞄准视窗的朝向安装者的一侧设置，从而更清晰地识别监控区特征，更快更便捷地定位监控区中心。
53.图4是本发明的第一实施例中的图像反射镜面的结构示意图。如图4所示，图像反射镜面10可通过反射镜面支架11支撑固定。反射镜面支架11具有包围图像反射镜面10的框体，且在该框体内侧设置用于限位图像反射镜面10的镜面槽12，镜面槽12等间距设有第一限位筋13，图像反射镜面10嵌入镜面槽12内，并利用第一限位筋13精准定位。反射镜面支架11的底部进一步设置用于固定支撑的固定柱14和用于限定反射镜面支架11的固定角度的定位柱15，通过固定柱14和定位柱15的相对位置来决定反射镜面支架11的角度，进而限定图像反射镜面10的固定角度。
54.图5是本发明的用于摄像机的定位装置的第二实施例的结构示意图。如图5所示，该实施例的定位装置包括：
55.固定支架30，图像反射镜面10和目镜组件20装设于固定支架30的上表面；
56.连接机构40，连接机构40与固定支架30连接为一体，连接机构40可拆卸地固定于摄像机1。
57.固定支架30可用于支撑图像反射镜面10和目镜组件20，并限定图像反射镜面10和目镜组件20之间的夹角，而连接机构40可将固定支架30固定至摄像机1，以此来限定固定支架30的摄像机1之间的夹角，进而确定图像反射镜面10、目镜组件20和摄像机1的相对位置。
58.本实施例的定位装置一旦通过连接机构40固定于摄像机1，则第一夹角和第二夹角即可确定，仅需要将摄像机1的光轴l、目镜组件20的中心轴线a和图像反射镜面10的中心o调整为处于同一平面内，即可确定通过该定位装置获得的可视化图像与摄像机1采集的图像的一致性。
59.具体地，连接机构40可实现为可吸附方案，如吸盘等，既方便连接固定，又能够实现可拆卸功能。连接机构40的吸附位置可以为摄像机1的任意位置，最优地，如图3所示，其吸附位置可以选择为摄像机1的视窗2。由于视窗2通常实现为垂直于摄像机1的光轴l的屏幕，则可以视窗2作为参考基准，直接确定摄像机1的光轴l、目镜组件20的中心轴线a和图像反射镜面10的中心o处于同一平面内。因此，吸附位置选择为视窗2能够大大简化本实施例的定位装置的安装调试步骤。
60.由此，在一个优选实施例中，如图5所示，连接机构40可包括吸盘41、和与吸盘41固定连接的连接臂42，连接臂42可与吸盘41的吸附面形成锐角夹角。连接臂42一端连接吸盘41，另一端与固定支架30固定连接。固定支架30被连接臂42限定为垂直于吸盘41的吸附面，以使当吸盘41吸附至视窗2时，固定支架30沿着与摄像机1的光轴l一致的平面延伸。从而快速确定定位装置上的图像反射镜面10、目镜组件20和摄像机1的相对位置，而无需任何调整动作。
61.图6是本发明的第二实施例的剖视图，图7是本发明的第二实施例的分解示意图。如图6和图7所示，本实施例的定位装置包括：
62.角度调节机构50，固定支架30通过角度调节机构50连接至连接机构40，以调节固定支架30与摄像机1之间的夹角。
63.其中，如图6和图7所示，角度调节机构50可实现为例如具有球头结构的万向节。对应地，连接机构40的连接臂42的底端可具有球头槽421，角度调节机构50的球头51与球头槽421配合。在一个实施例中，球头51的半径为r1，球头槽421的半径为r2，r1-r2＝0.2～0.4mm。进一步地，连接臂42的周壁还具有多个等间隔设置的开口槽422，该开口槽422与球头槽421联通，以使球头槽421具有一定的外扩弹性，球头51装入球头槽421中时，因开口槽422的回弹力作用而使得球头51被紧固包围，此时固定支架30与吸盘41可在外力作用下调节相对角度，而无外力作用下又可以保持角度固定，形成预锁紧状态，便于安装人员随时调节，利用球头的角度调节机构50可实现绕x/y/z轴的多角度调节。当调节好角度后可利用连接臂42底部外侧的螺纹，其与锁紧螺母43的配合可使得球头槽421与球头51抱紧锁死，避免外力影响相对角度。
64.通过设置角度调节机构50，可使得本实施例的定位装置适用于更多类型的设备，以实现一键式的安装操作。
65.其中，如图6和图7所示，本实施的定位装置可包括：
66.水平校准仪31，水平校准仪31装设于固定支架30的上表面。则固定支架30可具有用于防止水平校准仪31的安装槽311，安装槽311的周壁具有多个卡扣312，以用于固定水平校准仪31，并将水平校准仪31限定为与固定支架30的上表面平行的姿态。具体地，水平校准仪31可实现为圆形，且表面以圆心为中心设置多个同心圆，以用于显示偏转角度。水平校准仪31的内部具有透明液体和一个小气泡，当其倾斜时，气泡在水平浮力作用下移动，则可通过气泡处于圆周的角度直观地观测到倾斜的角度。因此，本实施例的水平校准仪31可实时
显示主支架与吸盘吸面相对旋转角度，从而指导安装人员精准调节。
67.在本实施例中，连接机构40可与固定支架30的中间位置连接，固定支架30的长度方向可沿垂直于摄像机1的光轴l的方向延伸。且图像反射镜面10、目镜组件20沿着固定支架30的长度方向设置于固定支架30的两端，而水平校准仪31可设置于图像反射镜面10和目镜组件20的中间。
68.图8是本发明的用于摄像机的定位装置的第三实施例的结构示意图。如图8所示，目镜组件20与图像反射镜面10之间的间距可调节，以调节可视化图像的图像范围。
69.图9是本发明的第三实施例的剖视图。图10是本发明的第三实施例中的目镜组件的分解示意图。如图8至图10可见，固定支架30包括燕尾柱32，燕尾柱32沿着垂直于摄像机1的光轴l的方向延伸；
70.目镜组件20包括目镜组件支架21和固定于目镜组件支架21顶部的目镜22，目镜组件支架21的底部具有与燕尾柱32滑动配合的燕尾槽211。
71.固定支架30包括沿着光轴l的方向对称设置的一对燕尾柱32，一对燕尾柱32之间连接多个加强筋33，加强筋33沿着垂直于摄像机1的光轴l的方向间隔设置，以指示目镜组件20与图像反射镜面10的间距。
72.目镜22可实现为具有瞄准视窗，该瞄准视窗与固定支架30的表面垂直且面向图像反射镜面10，监控区域的光线经图像反射镜面10镜面反射后到达瞄准视窗，瞄准视窗将其放大若干倍后呈现在瞄准视窗的另一面(成像面)。目镜组件支架21的底部设有滑槽，滑槽一端侧壁设有燕尾槽211，其与固定支架30的燕尾柱32配合。目镜组件支架21进一步包括拉杆212，拉杆212的固定头同样设有燕尾槽211，其与固定支架30的另一侧燕尾柱32配合，拉杆212上的螺杆从滑槽侧壁穿入，从另一侧滑槽(带燕尾槽)的一端的螺杆槽穿出，与旋转螺母相配合下燕尾柱和燕尾槽相互卡紧，从而固定瞄准装置；松开旋转螺母后，瞄准装置可在固定支架上前后滑动；固定支架燕尾柱始末端分别设有限位柱，从而防止瞄准装置滑出燕尾柱；另外，燕尾柱内侧设有若干放大指示片，当瞄准装置位于不用指示片位置时，瞄准装置与反射镜面的距离不同，瞄准装置通过距离变化改变放大倍数，从而便于安装人员进行调节指示。
73.本实施例的定位装置通过如下步骤实现摄像机1的定位安装：
74.a利用设备自带的吸盘，将该装置吸附在摄像机的镜头玻璃表面；
75.b松动球头的锁紧螺母，安装水平调准仪显示的角度调节好主支架相对于吸盘的角度，锁紧螺母；
76.c根据所需的放大倍数调节瞄准装置的位置；
77.d从瞄准视窗查看放大后的监控区域，并调节设备自身安装角度使得监控区域调整理想区，完成设备安装。
78.由以上技术方案可知，本装置利用镜面反射原理，将远处的监控区画面经反射镜和瞄准装置后，呈现在瞄准视窗上，可在不上电的情况下快速定位摄像机的监控区；同时利用激光发射装置精准定位监控区中心，更精准快捷定位理想监控区，有效降低安装难度及成本；同时，该装置配有多角度调节结构、水平调准机构、距离定位结构，使得调节方便、显示精准、距离可控。
79.现有安装方式无辅助设备，仅靠安装人员来回调节至最佳位置，对于高空安装场
景，带电多次调节，不仅费时费力、难度大，而且危险性较高，本发明提出了一种安装辅助装置，该装置利用镜面反射放大原理，将远处的监控区画面经反射镜放射后，经放大镜放大，呈现在瞄准视窗上，可在不上电的情况下快速定位摄像机的监控区，该装置独立与设备之外，依靠吸盘快速与设备的视窗相连，装置安装快捷方便，安装人员可通过装置的瞄准视窗查看设备的监控区域，从而实现设备安装角度调节与设备监控区域可视化监控同步的效果，避免反复攀爬或者携带电脑上电才能查看监控区的弊端。
80.在本文中，“一个”并不表示将本发明相关部分的数量限制为“仅此一个”，并且“一个”不表示排除本发明相关部分的数量“多于一个”的情形。
81.除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。
82.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。