一种基于单目视觉与激光点复合测量微位移的装置的制作方法

本实用新型属于测量技术领域，特别涉及一种基于单目视觉与激光点复合测量微位移的装置。

背景技术：

测量技术在许多领域得到了广泛应用，但相机获取图像时，容易因获取图像的不清晰而影响图像处理效果，无法得到精密度高的距离信息，现有技术中，公开了专利名称为“一种微位移测量装置”，申请日为2017.12.12，授权公告号为CN 207487602 U的中国实用新型专利，该技术安装板上连接有照相设备本体和激光架，激光支架设置在照相设备一侧，底座上设有可作往复直线运动的移动靶，移动靶相对镜头设置，此设计相机固定，使得只有相机镜头可在长度方向上相对移动靶调节距离，调节范围有限，获取图像不清晰，测量精度低。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于解决现有技术中的不足之处，解决了现有技术中测量精度低的技术问题，提供一种基于单目视觉与激光点复合测量微位移的装置，此装置调节范围大，可获取清晰的图像，测量精度高。

本实用新型的目的是这样实现的：一种基于单目视觉与激光点复合测量微位移的装置，包括底板，所述底板上固连有垂直板，所述垂直板上设有可在高度方向上往复直线运动的安装座一和安装座三，垂直板上固连有安装座二，所述安装座一上设置有相机，所述安装座二上设有可在左右方向上往复直线运动的推拉杆，推拉杆朝外的一端连接有透镜架，所述透镜架上安装有镜头，所述安装座三上安装有激光器，所述底板上还设有靶板安装座，所述靶板安装座上连接有可在左右方向上作往复直线运动的靶板，靶板与镜头相对设置。

本实用新型工作时，激光器照射出的激光点照射在靶板上形成斑点，当被测表面发生位置变化时，不服从透镜成像规律，相机成像变得模糊，这时相机可随着安装座一在高度方向上往复直线运动，调整相机与透镜的相对位置，进一步实现相机成像面与透镜中心的相对位置的调节，激光器随安装座三在高度方向上往复直线运动，调整激光器与透镜的相对位置，进一步实现激光器与透镜中心相对位置的调节，透镜连接在推拉杆上，推拉杆的移动可以进一步调节透镜在左右方向上的位置，使照射在被测表面上的斑点以及斑点在相机成像面上的像点，服从透镜成像规律，靶板随靶板安装座在左右方向上作往复直线运动，进一步实现调整靶板相对镜头的位置，使得激光点在靶面上的斑点从模糊到清晰的过程中，相机得到更加清晰的图像,更加容易获取斑点的中心点坐标，得到精度高的距离信息，可应用于单目视觉的微位移测量工作中。

为了实现相机和激光器在高度方向上的往复直线运动，还包括直线移动机构、上板和下板，所述直线移动机构包括至少一根螺杆一，所述螺杆一上传动连接有螺母一和螺母二，所述安装座一固定在螺母一上，所述安装座三固定在螺母二上，所述螺杆一一端与上板连接，螺杆一的另一端与下板连接，下板设置在底板上侧，上板固连在垂直板上。

为了进一步提供动力调整透镜位置，所述安装座二上设有连接座，连接座上固连有直线驱动机构，所述推拉杆设置在直线驱动机构上。

为了进一步实现螺母一和螺母二的传动，所述上板与导杆一一端连接，导杆一的另一端与下板连接，导杆一至少设有一根，导杆一与螺杆一平行。

为了进一步调整靶板相对镜头的距离，所述靶板安装座上固连有螺母三，螺母三上传动连接有螺杆二，靶板安装座内设有可左右方向直线移动的导杆二，所述导杆二的一端与螺杆二正对设置，螺杆二可抵触在导杆二的一端，导杆二的另一端与靶板连接，所述靶板上连接有拉簧的一端，所述拉簧的另一端与螺母三连接，拉簧可在左右方向上直线运动。

为了进一步调整靶板相对镜头的距离，所述靶板安装座上连接有螺母三，螺母三上传动连接有螺杆二，螺母二与靶板连接。

为了进一步实现螺杆二的转动，所述螺杆二朝外的一端连接有转动手柄。

为了进一步实现螺杆一的转动，所述螺杆一的一端固连有转动杆，转动杆在上板的上侧。

附图说明

图1 为本实用新型的主视图。

图2 为本实用新型的俯视图。

图3 为本实用新型实施例2的俯视图。

图4 为本实用新型实施例3的立体结构图。

图中：1底板， 2垂直板，3安装座一，4安装座二，5安装座三，6相机，7推拉杆，8透镜架，9镜头，10激光器，11靶板安装座，12靶板，13直线移动机构，14上板，15下板，1301螺杆一，1302螺母一，1303螺母二，16连接座，17直线驱动机构，18导杆一，19螺母三，20螺杆二，21导杆二，22拉簧，23转动手柄，24转动杆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

如图1～图2所示的一种基于单目视觉与激光点复合测量微位移的装置，包括底板1，底板1上固连有垂直板2，垂直板2上设有可在高度方向上往复直线运动的安装座一3和安装座三5，垂直板2上固连有安装座二4，安装座一3上设置有相机6，安装座二4上设有可在左右方向上往复直线运动的推拉杆7，推拉杆7朝外的一端连接有透镜架8，透镜架8上安装有镜头9，安装座三5上安装有激光器10，底板1上还设有靶板安装座11，靶板安装座11上连接有可在左右方向上作往复直线运动的靶板12，靶板12与镜头9相对设置。

为了实现相机和激光器在高度方向上的往复直线运动，还包括直线移动机构13、上板14和下板15，直线移动机构13包括两根螺杆一1301，螺杆一1301上传动连接有螺母一1302和螺母二1303，安装座一3固定在螺母一1302上，安装座三5固定在螺母二1303上，螺杆一1301一端与上板14连接，螺杆一1301的另一端与下板15连接，下板15设置在底板1上侧，上板14固连在垂直板2上。

为了进一步提供动力调整透镜位置，安装座二4上设有连接座16，连接座16上固连有直线驱动机构17，推拉杆7设置在直线驱动机构17上。

为了进一步将实现螺母一1302和螺母二1303的传动，上板14与导杆一18一端连接，导杆一18的另一端与下板15连接，导杆一18至少设有一根，导杆一18与螺杆一1301平行。

为了进一步调整靶板相对镜头的距离，靶板安装座11上固连有螺母三19，螺母三19上传动连接有螺杆二20，靶板安装座11内设有可左右方向直线移动的导杆二21，导杆二21的一端与螺杆二20正对设置，螺杆二20可抵触在导杆二21的一端，导杆二21的另一端与靶板12连接，靶板12上连接拉簧22的一端，拉簧22的另一端与螺母三19连接，拉簧22可在左右方向上直线运动。

为了进一步实现螺杆二的转动，螺杆二20朝外的一端连接有转动手柄23。

本实用新型工作时，打开激光器10和相机6，激光点作为主动标记点，让其照射在靶板12上，在靶板12上形成斑点，通过标记点在相机6上光点图像的位置变化，获取距离信息，相机6与激光器10对称偏置在透镜的两侧，且使激光器10的源轴线、镜头9的光轴及相机6成像面的y轴线位于同一平面内，当被测物体发生移动时，成像光点中心坐标值在相机成像面的y轴线发生变化，在相机6成像面的x轴线不发生变化，可以使模型简化，当被测表面发生位置变化时，此时物距变大，像距不变，破坏了透镜成像规律，光点图像变得模糊，通过旋转螺杆一1301带动安装座一3和安装座三5在高度方向上往复直线运动，可以调整相机6与镜头9的相对位置以及激光器10与镜头9的相对位置，通过直线驱动机构17带动推拉杆7移动，螺母一1302一侧与导杆一18配合形成移动副，螺母二1303一侧也与导杆一18配合形成移动副，保证了相机6和激光器10高度方向上运动的平稳性，推拉杆7的移动进一步调节透镜在左右方向上的位置，使照射在被测表面上的斑点以及斑点在相机成像面上的像点，服从透镜成像规律，靶板12安装在固连有螺母三19的靶板安装座11上，螺母三19上传动连接有螺杆二20，靶板安装座11内设有可左右方向直线移动的导杆二21，靶板12上的拉簧22可在左右方向上直线运动，转动手柄23使靶板12向左移动时，反向转动手柄23在拉簧22的作用下实现向右移动，进一步实现调整靶板12相对镜头9的位置，调节范围大，可获得更加清晰的图像，最后运用透镜成像原理，更加容易获取斑点的中心点坐标，从而得到精度高的距离信息，可应用于单目视觉的微位移测量工作中。

实施例2

如图3所示的一种基于单目视觉与激光点复合测量微位移的装置，本实施与实施例1的不同之处在于，靶板安装座11上连接有螺母三19，螺母三19上传动连接有螺杆二20，螺杆二20与靶板12连接。

实施例3

如图4所示的一种基于单目视觉与激光点复合测量微位移的装置，本实施例与实施例1和实施例2的不同之处在于，螺杆一1301的一端固连有转动杆24，转动杆24的底部在上板14的上侧。

本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型保护范围内。