本发明涉及一种视觉调节装置，尤其涉及一种可精确调节的双目视觉装置。
背景技术
双目视觉是利用成像设备从不同位置获取被测物体的两幅图像，基于视差原理获取物体的距离信息。
现有的双目视觉装置主要是有：
一是双目视觉装置中左右两个摄像机平行固定放置，两摄像机之间的基线长度、光轴角度固定不变，这种双目视觉装置的两相机的视野公共区域不变，面对不同测量范围的目标物体时，难以保持测量目标始终处在两相机的公共视场中。
二是双目视觉装置中左右两摄像机之间的基线长度可调、光轴角度固定不变，这种双目视觉装置对基线长度的调节大多是手动调节，手动调节不方便并难以保证精度，而且光轴角度不可调。
三是双目视觉装置中左右两摄像机之间的基线长度可调、光轴角度可调，但是这种调节大多数是通过手动调节，还有部分装置利用电机驱动，通过齿轮齿条传动或者同步带传动来调整左右两摄像机的距离，即调整基线长度，但齿轮齿条传动、带传动的精度低，两摄像机调节后的位置是通过人眼对刻度尺、刻度盘的观察获得，数据的主观程度较大。这就需要一种基线长度与光轴角度可自由精准调节的装置，调节后并可精确获取两摄像机的位置信息。
技术实现要素：
本发明的目的是为了提供一种可精确调节的双目视觉装置，即基线长度、光轴角度可自由精准调节的装置，调节后并可精确获取两摄像机的位置信息。本装置具有结构简单、操作灵活、精度高、稳定的特点。可以根据目标物体相对摄像机的距离范围，通过人机交互机调节两摄像机之间的基线长度、光轴角度，保证目标物体始终处于两摄像机的公共视野范围内，并可以精确获取两摄像机的位置信息，即基线长度、光轴角度。
本发明的目的是这样实现的：包括支架、设置在支架上端的支座、安装在支座中间位置的电机支座、安装在电机支座上端的基线长度调节电机，所述基线长度调节电机具有两个输出端，且两个输出端分别连接有左滚珠丝杠和右滚珠丝杠，且左滚珠丝杠和右滚珠丝杠的旋向相反，左滚珠丝杠的端部和右滚珠丝杠的端部分别与支座连接，左滚珠丝杠和右滚珠丝杠上分别设置有左载物滑块和右载物滑块，左载物滑块和右载物滑块上分别设置有一光轴角度调节电机，每个光轴角度调节电机的输出端上设置有一相机支座，每个相机支座上设置有一摄像机，左载物滑块上端上设置有激光测距传感器，右载物滑块上端设置有位置档板，所述支座上设置有机壳，机壳上设置有开窗且开窗处设置有伸缩式防护罩。
本发明还包括这样一些结构特征：
1.左载物滑块和右载物滑块均是由方形块和设置在方形块一侧面上的方形板组成，光轴角度调节电机倒装在方形板的下端面上，两个方形块均伸出至开窗外。
2.所述支座间还设置你有两个轴承导轨，且两个轴承导轨均穿过左载物滑块和右载物滑块。
3.还包括控制部分，控制部分包括人机交互机、主控机、运动控制卡、两个光栅编码器，人机交互机与主控机相连，主控机与运动控制卡相连，运动控制卡与基线长度调节电机、两个光轴角度调节电机、激光测距传感器、两个光栅编码器相连，两个光栅编码器分别与对应的光轴角度调节电机相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.本发明能根据不同远近的目标，通过人机交互机发送指令到主控机，然后主控机发送相应指令到运动控制卡，运动控制卡启动相应的电机，发送控制信号，驱动相应的电机运转，调节光轴角度或者通过左、右滚珠丝杠传动调节基线长度，增加左右相机的搜索范围和共同视野，使目标物体始终处于左右相机的视场范围内。2.本发明的基线长度调节电机为一体式双输出轴伺服电机、光轴角度调节电机为一体式伺服电机，均带有制动器。激光测距传感器可对左、右载物滑块的位置进行实时反馈，基线长度调节电机通过指令自动进行运动误差的补偿，采用全闭环控制保证基线长度精度。光栅编码器与光轴角度调节电机相连能够检测出位移量，即光轴角度，并发出反馈信号与指令信号相比较消除偏差，采用半闭环控制保证光轴角度的精度。3.激光测距传感器和位置挡板配合使用，可以精确获取基线长度。
附图说明
图1为本发明一种可精确调节的双目视觉装置机械部分的整体结构示意图；
图2为本发明一种可精确调节的双目视觉装置机械部分的内部结构示意图；
图3为本发明一种可精确调节的双目视觉装置控制部分的流程框图；
图中标号的具体含义为：1、支座，2、轴承导轨，3、电机支座，4、基线长度调节电机，5、联轴器，6、左滚珠丝杠，7、右滚珠丝杠,8、左载物滑块，9、右载物滑块，10、激光测距传感器，11、位置挡板，12、光轴角度调节电机，13、相机支座，14、摄像机，15、支架，16、机壳，17、伸缩式防护罩。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1、图2、图3所示，本发明是一种可精确调节的双目视觉装置，包括机械部分和控制部分。如图1、2所示，双目视觉装置的机械部分包括支座1、轴承导轨2、电机支座3、基线长度调节电机4、联轴器5、左滚珠丝杠6、右滚珠丝杠7、左载物滑块8、右载物滑块9、激光测距传感器10、位置挡板11、光轴角度调节电机12、相机支座13、摄像机14、支架15、机壳16、伸缩式防护罩17；支架15上固定有支座1，支座1上固定有机壳16，机壳16的开窗处固定有伸缩式防护罩17，支座1上固定有电机支座3，电机支座3上固定有基线长度调节电机4，基线长度调节电机4通过联轴器5分别和左滚珠丝杠6、右滚珠丝杠7相连，支座1上固定有轴承导轨2，左载物滑块8、右载物滑块9在轴承导轨2上对称布置并分别与左滚珠丝杠6、右滚珠丝杠7配合，光轴角度调节电机12固定在载物滑块上，光轴角度调节电机12与相机支座13相连，摄像机14固定在相机支座13上，即摄像机随着光轴角度调节电机的转动而转动。左载物滑块8上固定有激光测距传感器10、右载物滑块9上固定有位置档板11，位置档板11，激光测距传感器10和位置挡板11配合使用，可以精确获取基线长度。激光测距传感器的激光发射面与左载物滑块的轴线位于同一平面内，位置档板的激光接收面与右载物滑块的轴线位于同一平面内。控制部分通过控制相应的电机运转来调节光轴角度、基线长度，使目标物体始终处于左右相机的视场范围内，光栅编码器有能够检测反馈出光轴角度调节电机12的旋转角度即相机的光轴角度。本发明结构清晰、调节方便等特点，适用于双目视觉装置的基线、光轴角度自由调节。
本发明的基线长度调节电机4通过联轴器5带动左滚珠丝杠6、右滚珠丝杠7转动，所述的左、右滚珠丝杠，它们的旋向相反，左滚珠丝杠为左旋，右滚珠丝杠为右旋，利用左、右滚珠丝杠的特点，使左、右载物滑块在任意时刻对称分布。即左载物滑块8、右载物滑块9在轴承导轨2上对称布置并分别与左滚珠丝杠6、右滚珠丝杠7配合，左滚珠丝杠6、右滚珠丝杠7的转动即可带动左载物滑块8和右载物滑块9的水平运动，即可以通过控制基线长度调节电机4的运动来自由调节两摄像机14的基线长度。激光测距传感器10与位置档板11配合使用可以精确获取基线长度。光轴角度调节电机12与相机支座13相连，摄像机14固定在相机支座13上，摄像机14随光轴角度调节电机12的转动而转动，即可以控制光轴角度调节电机12的转动，来自由调节两摄像机14的光轴角度。基线长度调节电机4为一体式双输出轴伺服电机、光轴角度调节电机12为一体式伺服电机，均带有制动器，一体式即伺服驱动器与电机一体化。
如图3所示，双目视觉控制部分包括人机交互机、主控机、运动控制卡、光栅编码器，人机交互机与主控机相连，主控机与运动控制卡相连，运动控制卡与基线长度调节电机4、光轴角度调节电机12、激光测距传感器10、光栅编码器相连，光栅编码器与光轴角度调节电机12相连。通过人机交互机发送指令到主控机，然后主控机发送相应指令到运动控制卡，运动控制卡启动相应的一体式伺服电机，发送控制信号，驱动相应的一体式伺服电机运转，调节光轴角度或者基线长度。激光测距传感器10可对左载物滑块8、右载物滑块9的位置信息即基线长度信息进行实时反馈，基线长度调节电机4通过指令自动进行运动误差的补偿，采用全闭环控制保证基线长度精度。光栅编码器与光轴角度调节电机12相连有能够检测光轴角度信息并发出反馈信号，反馈信号与指令信号相比较消除偏差，采用半闭环控制保证光轴角度精度。所述的人机交互机，上面有相应的按键，可以调整基线长度和光轴角度，并可以显示当前的基线长度和光轴角度的信息。
综上，本发明公开了一种可精确调节的双目视觉装置，包括机械、控制部分。机械部分包括支架，支架上固定有支座，支座上固定有机壳，机壳的开窗处固定有伸缩式防护罩，支座上固定有电机支座，电机支座上固定有基线长度调节电机，基线长度调节电机通过联轴器分别和左、右滚珠丝杠相连，支座上固定有轴承导轨，左、右载物滑块在轴承导轨上对称布置并分别与左、右滚珠丝杠配合，光轴角度调节电机固定在载物滑块上，光轴角度调节电机与相机支座相连，摄像机固定在相机支座上，左、右载物滑块上分别固定有激光测距传感器、位置档板。控制部分通过控制相应的电机运转来调节光轴角度、基线长度。本发明适用于双目视觉装置的基线、光轴角度精确自由调节。