一种涉及多相机定位的调节机构和方法与流程

1.本发明属于显示屏检测技术领域，具体公开了一种涉及多相机定位的调节机构、方法和用于确定调节机构中各标尺刻度的方法。


背景技术：

2.目前对于相机适应多个不同角度拍摄同一点的调节机构只能通过相应自由度调节组件同时结合相机拍摄图片显示与对位拍摄点的偏差进行调节，这种根据拍摄图片偏差来进行调节的方式需要不断的试调、不断的拍摄，同时由于在调节过程中每个自由度的调节都是耦合联动的，每个自由度的调节必须同时进行，使得这种方式存在调节困难、定位精度不高、效率低下的缺点，特别对应调节的自由度越多、适应的角度越多，这种调节方式的缺点就会显得越凸出。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种涉及多相机定位的调节机构、调节方法和用于确定调节机构中各标尺刻度的方法，其不仅可以方便快捷地实现多个相机从不同角度快速定位于一点，同时各个调节机构的自由度独立调节，具有定位精准、操作调节简单、检测效率高的优点。
4.本发明公开了一种涉及多相机定位的调节机构，包括多组相机调节机构，多组相机调节机构相对于第一中心轴旋转对称布置，任一组相机调节机构均包括沿其第一轴向直线移动的第一直线位移模组、沿其第二轴向直线移动的第二直线位移模组和沿其第三轴向旋转移动的旋转模组，所述第一直线位移模组的移动端连接所述第二直线位移模组，所述第二直线位移模组的移动端连接所述旋转模组，所述旋转模组的旋转端连接有拍摄单元，所述第二轴向与所述第一中心轴平行，第一轴向、第二轴向和第三轴向两两垂直，任意两组相机调节机构的第一轴向的交点位于所述第一中心轴上；所述第一直线位移模组上设置有带有非线性间隔布置的角度刻度的第一标尺，所述第二直线位移模组上设置有带有非线性间隔布置的角度刻度的第二标尺，所述旋转模组上设置有角度标尺，通过标定角度标尺、第一标尺和第二标尺的映射关系，以使得任意两组相机调节机构的拍摄单元的拍摄光轴能够在不同俯仰角度的条件下汇集于位于第一中心轴上的同一点。
5.在本发明的一种优选实施方案中，待测物上的待测点位于第一中心轴上。
6.在本发明的一种优选实施方案中，每组相机调节机构的拍摄单元的俯仰角范围为0-45
°
。
7.在本发明的一种优选实施方案中，所述拍摄单元包括相机和镜头。
8.在本发明的一种优选实施方案中，包括三组相机调节机构，任意两组相机调节机构之间的偏航夹角为120
°
。
9.在本发明的一种优选实施方案中，每组相机调节机构的第一标尺的角度刻度、第二标尺的角度刻度和角度标尺的角度刻度相互映射。
10.在本发明的一种优选实施方案中，当一组相机调节机构的角度标尺、第一标尺和第二标尺为同一角度刻度，不同组相机调节机构的角度标尺、第一标尺和第二标尺为不同角度刻度时，多组相机调节机构的拍摄单元的拍摄光轴汇集于位于第一中心轴上的同一点。
11.本发明还公开了一种相机调节机构的调节方法，所述调节方法包括：调节每组相机调节机构的角度标尺、第一标尺和第二标尺为同一角度刻度；调节不同组相机调节机构的角度标尺、第一标尺和第二标尺为不同刻度（即多组相机调节机构的单元从不同的拍摄俯仰角度对待测物上待测点进行拍摄）；多组相机调节机构的拍摄单元的拍摄光轴汇集于同一点，该点即待测物上的待测点。
12.本发明还公开了一种确定相机调节机构中各标尺刻度的方法，确定相机调节机构上所述第一标尺的角度刻度、所述第二标尺的角度刻度的方法包括如下步骤：s1，确定一个拍摄的基准俯仰角，计算出基准俯仰角在第一轴向、第二轴向上两个平动自由度的位置，分别用第一标尺和第二标尺标记确定对应于基准俯仰角的两个平动自由度的位置；s2，计算不同于s1中基准俯仰角的其他俯仰角在第一轴向、第二轴向上两个平动自由度的位置关系，分别用第一标尺和第二标尺标记确定对应于其他俯仰角的两个平动自由度的位置。
13.本发明的有益效果是：本发明可实现多自由度独立调节，且具有定位精准、操作调节简单、检测效率高的优点；本发明创造性地通过将待测物上的任意一点转换为了多个{；；}的矩阵，通过第一标尺、第二标尺和角度标尺提前确定标记上述矩阵，调节时只需独立的调节每组相机调节机构对应的3个自由度在其相应的位置，从而可以方便快捷地实现了对待测物上的同一点多个不同角度的拍摄；可以理解，每组相机调节机构对应3个自由度，n相机调节机构对应3*n个自由度，本发明可以根据需要合理设置相机调节机构的个数，从而提高了本发明的兼容性，使其可以适用于各种显示面板或者玻璃面板的检测。
附图说明
14.图1是本发明一种涉及多相机定位的调节机构的示意图；图2是本发明一种涉及多相机定位的调节机构的单个相机调节机构的第一示意图；图3是本发明一种涉及多相机定位的调节机构的单个相机调节机构的第二示意图；图4是本发明一种涉及多相机定位的调节机构的单个相机调节机构的3自由度示意图；图5是本发明一种涉及多相机定位的调节机构的标尺确定原理示意图；图6是本发明一种涉及多相机定位的调节机构的第一标尺示意图；图7是本发明一种涉及多相机定位的调节机构的第二标尺示意图；图中：1-x向调节组件，2-x向调节组件滑块，3-x向标尺，4-过渡板，5-z向标尺，6-z向指针，7-z向调节组件；8-旋转调节组件；9-相机；10-水平仪安装座；11-旋转座；12-相机
固定座；13-限位块；14-旋转组件安装座；15-相机工作距离长度；a-相机调节机构；b-载台；c-待测物。
具体实施方式
15.下面通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案（包括优选技术方案）做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
16.如附图1所示，本发明公开了一种涉及多相机定位的调节机构，包括n组相机调节机构，n≥2，n组相机调节机构相对于第一中心轴旋转对称布置，相邻两组相机调节机构之间的偏航夹角为360
°
/n，第n组相机调节机构包括能够沿 轴的轴向移动的第一直线位移模组，第一直线位移模组的移动端连接有能够沿 轴的轴向移动的第二直线位移模组，第二直线位移模组的移动端连接有能够绕 轴旋转的旋转模组，旋转模组的旋转端连接有拍摄单元（即每组相机调节机构对应一个笛卡尔坐标系），第一直线位移模组上设置有带有非线性间隔布置的角度刻度的第一标尺，第二直线位移模组上设置有带有非线性间隔布置的角度刻度的第二标尺，旋转模组上设置有角度标尺，第一中心轴与 轴平行，轴和 轴均垂直于 轴， 轴和 轴垂直，任意两组相机调节机构的 轴的交点位于第一中心轴上，通过标定角度标尺、第一标尺和第二标尺的映射关系，以使得任意两组相机调节机构的拍摄单元的拍摄光轴能够在不同俯仰角度的条件下汇集于位于第一中心轴上的同一点。
17.当需要使用3个相机、3个不同角度（比如10
°
、30
°
和40
°
）对待测物c上的某点进行拍摄时，此时，可以将第1组相机调节机构的第一标尺、第二标尺和角度标尺调节至10
°
，同时将第2组相机调节机构的第一标尺、第二标尺和角度标尺调节至30
°
，同时将第3组相机调节机构的第一标尺、第二标尺和角度标尺调节至40
°
，此时，由于每组组相机调节机构的第一标尺、第二标尺和角度标尺三者是相关联的，故上述3组相机调节机构可以同时以不同角度拍摄待测物c上的同一点，本发明的构思的巧妙之处在于，将待测物c上的任意一点转换为了多个{ ； ； }的矩阵，通过第一标尺、第二标尺和角度标尺提前确定标记上述矩阵，即可以方便快捷地实现了对待测物c上的同一点多个不同角度的拍摄。
18.如图2-4所示，以一组相机调节组件为例，相机调节组件包括底座，底座上连接有沿x轴向延伸布置的x向调节组件1，x向调节组件1上可锁止的滑动配合连接有x向调节组件滑块2，x向调节组件滑块2上连接有x向指针，同时x向调节组件1上设置有x向标尺3（即第一标标尺，如图6所示），x向标尺3上设置有带有非线性间隔布置的角度刻度，x向标尺3沿x轴向延伸布置，x向调节组件滑块2上连接有过渡板4，过渡板4上固接有沿z轴向延伸布置的z向调节组件7，z向调节组件7上可锁止的滑动配合连接有旋转组件安装座14，旋转组件安装座14上连接有旋转调节组件8，z向调节组件7上设置有z向标尺5（第二标尺，如图7所示），z向标尺5上设置有带有非线性间隔布置的角度刻度，z向标尺5沿z轴向延伸布置，旋转组件安装座14上设置有z向指针6，旋转调节组件8上通过旋转座11连接有相机9，旋转组件安装座14上连接有水平仪安装座10，旋转组件安装座14上设置有限位块15，限位块15位于相机9下方，旋转调节组件8上设置有用于显示相机拍摄俯仰角度的角度标尺，上述结构的相机调
节组件有3个自由度，分别为x向平动，z向平度，以及绕y向转动（对应相机俯仰角），相机拍摄的俯仰角范围为0-45
°
，在这个范围内，每一个俯仰角对应x向平度和z向平度的一个位置，本发明的核心在于其提前通过标定角度标尺、第一标尺和第二标尺的映射关系，从而使得任意两组相机调节机构的拍摄单元的拍摄光轴能够在不同俯仰角度的条件下汇集于位于第一中心轴上的同一点，方便了多相机不同角度快速定位于一点。
19.需要指出，每组相机调节机构中的角度标尺、第一标尺和第二标尺上的角度刻度值三者一一对应，如角度标尺上的刻度值包括10
°
、15
°
、20
°
、25
°
、30
°
、35
°
、40
°
、45
°
等，则第一标尺和第二标尺上的刻度值也包括10
°
、15
°
、20
°
、25
°
、30
°
、35
°
、40
°
、45
°
等。
20.本发明确定角度标尺、第一标尺和第二标尺的映射关系的方法包括以下步骤：步骤1．首先确定一个拍摄的基准俯仰角，计算出该基准俯仰角的x、z向平动自由度的位置，并用标尺将基准俯仰角对应的平度自由度在x、z向方向上的位置在刻度尺上标记出来；步骤2．再以1中拍摄俯仰角为基准，计算出其他俯仰角与该角度在x、z向平动自由度的位置关系，并将其他俯仰角对应的平度自由度在x、z向方向上的位置在刻度尺上标记出来。
21.需要指出，x向调节组件1（即线性导轨）、z向调节组件7（即线性导轨）、旋转调节组件8均为外购标准件，故在此不展开赘述。
22.本发明的工作原理如下：相机9在x向、z向的位置分别通过x向调节组件1、z向调节组件7调节至x向、z向刻度尺上对应的角度；相机9拍摄俯仰角度的确定通过水平仪进行调节，水平仪首先放置在安装显示屏零件上，将水平仪角度清0并调为相对测量模式，然后将水平仪放置在水平安装座10上，调节旋转调节组件至使水平仪显示需要的拍摄角度。
23.具体的，以拍摄点为圆心（固定点，也为工作距离终点），相机工作距离为半径，相机在确定的偏航角（3个相机调节组件放在3个偏航角上，且两两偏航角互成120
°
）上，以不同俯仰角拍摄可以确定出多个拍摄工作距离起点。这些不同拍摄角的起点连接在一起为一个以拍摄点为圆心，相机工作距离为半径的圆弧。本发明拍摄俯仰角范围为0-45度，单套相机调节组件使用3个自由度进行调节，分别为x向、z向平动以及绕y轴的旋转。首先确定45度俯仰角拍摄所对应x向、z向的位置，在x向、z向分别用刻度尺使用数字45
°
标记出，以45度拍摄位置为基准，找出其他不同角度与45
°
角在x方，z向的位置关系，进而在x向、z向分别将不同的角度在刻度尺上标记出来，如图5所示，其以30
°
确定x向、z向位置。
24.在本发明的一种优选实施方案中，待测物上的待测点位于第一中心轴上。
25.在本发明的一种优选实施方案中，每组相机调节机构的拍摄单元的俯仰角范围为0-45
°
。
26.在本发明的一种优选实施方案中，拍摄单元包括相机和镜头。
27.在本发明的一种优选实施方案中，多组相机调节机构对待测物的待测点同时拍摄时，任意两组相机调节机构的拍摄单元的俯仰角不相同。
28.在本发明的一种优选实施方案中，第一标尺沿 轴的轴向延伸布置，第二标尺沿 轴的轴向延伸布置。
29.本发明的调节方法包括：调节每组相机调节机构的角度标尺、第一标尺和第二标尺为同一角度刻度；调节不同组相机调节机构的角度标尺、第一标尺和第二标尺为不同刻
度；多组相机调节机构的拍摄单元的拍摄光轴汇集于同一点，该点即待测物上待测点。
30.本发明还公开了一种用于确定调节机构中各标尺刻度的方法，确定第n组相机调节机构上第一标尺的角度刻度、第二标尺的角度刻度包括如下步骤：s1，确定一个拍摄的基准俯仰角，计算出基准俯仰角在 轴的轴向、轴的轴向上两个平动自由度的位置，分别用第一标尺和第二标尺标记确定对应于基准俯仰角的两个平动自由度的位置；s2，计算不同于s1中基准俯仰角的其他俯仰角在 轴的轴向、 轴的轴向上两个平动自由度的位置关系，分别用第一标尺和第二标尺标记确定对应于其他俯仰角的两个平动自由度的位置。
31.在本发明的一种优选实施方案中，基准俯仰角为45
°
。
32.人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。