固定部件、线激光接收摄像头模块及其安装调节系统的制作方法

1.本技术属于线性激光雷达技术领域，涉及一种固定部件、线激光接收摄像头模块及其安装调节系统，该固定部件适用于固定接收线激光的摄像头模组。


背景技术：

2.在激光雷达领域，有一种激光发射光斑为线形的激光发射器，其原理为激光发射光源发射一束激光，同时在激光光路通道上设置有激光扩散片，激光经过激光扩散片后形成多束、同一平面、不同角度、同时对外发射的线性激光；外在表现形式为一个激光发射器发射出由多束激光形成的一条直线，其优点在于一个激光管能同时发送多束激光、扫描范围广、探测效率提高。
3.但是决定其扫描的到多大的范围是由接收端的摄像头模组的fov(field of view视场角)大小决定，出于成本和摄像头模组工艺的制约，市面上单个摄像头模组很少有能够满足要求的，现有的大多厂商会采取多个摄像头模组通过组合使用的方式来实现需要的大视场角。
4.在采用多个摄像头模组组合时，摄像头模组作为测距激光光斑的接收成像器件，其安装精度和光轴垂直度直接决定了测量数据的精度和多摄像头模组的接收数据的拼接效果，偏差过大会直接导致各摄像头模组的数据偏移而使拼接产生错位或无法正常拼接的情况，大大降低了激光雷达的点云数据精度。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种固定部件，能够固定组合用于接收线激光的摄像头模组，并且调节各个摄像头模组的安装角度，以提高各摄像头模组接收数据的拼接精度。
6.为达到上述目的，本技术是通过如下的技术方案实现的。
7.本技术的第一个技术方案是提供一种固定部件，用于固定接收线激光的摄像头模组，至少包括呈第一角度的第一安装面和第二安装面；
8.所述第一安装面上形成有用于供第一摄像头模组接收线激光的第一通孔，所述第二安装面上形成有用于供第二摄像头模组接收线激光的第二通孔；
9.在所述第一安装面上设有第一凸起部，所述第一凸起部用于抵接于第一摄像头模组，以使第一摄像头模组绕平行于所述第二安装面的轴线转动调节其安装角度。
10.本技术方案的固定部件，通过设置凸起部使摄像头模组的安装角度可以调节，利用凸起部形成的跷跷板结构对摄像头模组的安装角度进行细微地修正，根据各个摄像头模组实时接收到的光斑成像的偏差，调节至最佳的安装角度，最终将摄像头模组进行固定在固定部件上；可以调节摄像头模组的固定部件间接抵消部分由于结构制造精度不高、以及摄像头模组的组装精度低造成的光斑成像的偏差。
11.在该技术方案的一个实施方式中，所述第一凸起部包括处于平行于所述第二安装面的同一直线上的两个凸条，且两个所述凸条以第一通孔的轴线呈中心对称；或者，
12.所述第一凸起部包括至少两个凸点，所有凸点处于平行于所述第二安装面的同一直线上，且所有凸点以第一通孔的轴线呈中心对称分布。
13.在该技术方案的一个实施方式中，在所述第二安装面上设有第二凸起部，所述第二凸起部用于抵接于第二摄像头模组，以使第二摄像头模组绕平行于所述第一安装面的轴线转动调节其与安装角度。
14.在多个摄像头模组情况下，可以对每个摄像头模组利用凸起部进行同时调节，可以提高调节的效率。
15.在该技术方案的一个实施方式中，所述第二凸起部包括处于平行于所述第一安装面的同一直线上的两个凸条，且两个所述凸条以第二通孔的轴线呈中心对称；或者，
16.所述第二凸起部包括至少两个凸点，所有凸点处于平行于所述第第一安装面的同一直线上，且所有凸点以第二通孔的轴线呈中心对称分布。
17.在该技术方案的一个实施方式中，所述固定部件包括用于容纳所述第一摄像头模组的第一容纳腔，所述第一容纳腔的底面为所述第一安装面；
18.所述固定部件包括用于容纳所述第二摄像头模组的第二容纳腔，所述第二容纳腔的底面为所述第二安装面。
19.本技术的第二个技术方案是提供一种线激光接收摄像头模块，用于接收线激光，包括第一摄像头模组、第二摄像头模组和如上技术方案及其实施方式中的所述固定部件；
20.所述第一摄像头模组固定于所述第一容纳腔中，所述第二摄像头模组固定于所述第二容纳腔中。
21.本技术方案中的线激光接收摄像头模块，固定部件通过设置凸起部使摄像头模组的安装角度可以调节，利用凸起部形成的跷跷板结构对摄像头模组的安装角度进行细微地修正，根据各个摄像头模组实时接收到的光斑成像的偏差，调节至最佳的安装角度，最终将摄像头模组进行固定在固定部件上；可以调节摄像头模组的固定部件间接抵消部分由于结构制造精度不高、以及摄像头模组的组装精度低造成的光斑成像的偏差。
22.在该技术方案的一个实施方式中，所述第一摄像头模组通过胶体填充并粘合于所述第一容纳腔中，所述第二摄像头模组通过胶体填充并粘合于所述第一容纳腔中。
23.在该技术方案的一个实施方式中，所述第一摄像头模组包括第一模组本体和第一摄像头，所述第一模组本体与所述第一凸起部相抵接，且所述第一摄像头对应于所述第一通孔；
24.所述第二摄像头模组包括第二模组本体和第一摄像头，所述第二模组本体与所述第二容纳的第二凸起部相抵接，且所述第二摄像头对应于所述第二通孔。
25.本技术的第三个技术方案是提供一种所述线激光接收摄像头模块的安装调节系统，包括：
26.线激光发射装置，用于发射线激光以被所述第一摄像头模组和所述第二摄像头模组接收；
27.数据处理装置，用于接收所述第一摄像头模组和所述第二摄像头模组分别输出的回波信号进行处理，分别获得点云数据并传输给图像显示装置；
28.图像显示装置，用于分别对接受的所述第一摄像头模组和所述第二摄像头模组的点云数据通过图形化方式进行显示；
29.安装调节装置，用于根据图像显示装置的显示，调节所述第一摄像头模组和所述第二摄像头模组的安装角度。
30.本技术方案的线激光接收摄像头模块的安装调节系统，通过安装调节装置来调节摄像头模组的安装角度；固定部件通过设置凸起部使摄像头模组的安装角度可以调节，利用凸起部形成的跷跷板结构对摄像头模组的安装角度进行细微地修正，根据各个摄像头模组实时接收到的光斑成像的偏差，调节至最佳的安装角度，最终将摄像头模组进行固定在固定部件上；可以调节摄像头模组的固定部件间接抵消部分由于结构制造精度不高、以及摄像头模组的组装精度低造成的光斑成像的偏差。
31.在该技术方案的一个实施方式中，所述安装调节装置包括支撑主体、均铰接于所述支撑主体上的第一接触臂及第二接触臂，所述第一接触臂用于适配于所述第一摄像头模组以调节其安装角度，所述第二接触臂用于适配于所述第二摄像头模组以调节其安装角度。
32.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
33.通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
34.图1是本技术一实施例中示出的固定组件的结构示意图之一。
35.图2是本技术一实施例中示出的固定组件的结构示意图之二。
36.图3是本技术一实施例中示出的线激光接收摄像头模块的结构示意图。
37.图4是本技术一实施例中示出的线激光接收摄像头模块的爆炸结构示意图。
38.图5是本技术一实施例中示出的线激光接收摄像头模块的正视结构示意图。
39.图6是图5中沿a-a方向的剖面结构示意图。
40.图7是本技术一实施例中示出的安装调节装置的结构示意图。
41.图8是本技术一实施例中示出的安装调节装置与线激光接收摄像头模块适配时的结构示意图。
42.图9是本技术一实施例中示出的的线激光接收摄像头模块的安装调节系统的结构图。
43.图10是本技术一实施例中示出的图像显示装置的显示界面图之一。
44.图11是本技术一实施例中示出的图像显示装置的显示界面图之二。
45.附图标号说明
46.100、线激光接收摄像头模块；
47.110、固定部件；111、第一安装部；112、第二安装部；113、第一容纳腔；114、第一通孔；115、第一安装面；1151、第一凸起部；116、第二容纳腔；117、第二通孔；118、第二安装面；1181、第二凸起部；
48.120、第一摄像头模组；121、第一模组本体；122、第一摄像头；
49.130、第二摄像头模组；131、第二模组本体；132、第一摄像头；
50.200、安装调节系统；210、激光发射装置；220、数据处理装置；240、图像显示装置；230、安装调节装置；231、支撑主体；232、第一接触臂；233、第二接触臂。
具体实施方式
51.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
52.还应当理解，在此本技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本技术。如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
53.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
54.在使用线性激光雷达照射在前方同一距离的测试板，由接收端的左右两端摄像头模组分别负责对应区域的光斑成像，左摄像头模组负责接收左边线激光的光斑，右摄像头模组负责接收右边线激光的光斑，理论上测试同一距离的测试版，两端摄像头模组分别负责接收不同区域的光斑，结合确定的机械角度计算，最终形成的两个摄像头模组的点云数据应该能够无缝拼接，拼接后光斑成像成直线。
55.但实际情况是，参照图10中所示，两个摄像头模组输出的点云数据会在不同的角度出现不同程度的分层和畸变问题，目前解决方法是提高结构精度以及摄像头模组的组装精度来减少摄像头模组的相机光轴的角度误差。这样不可避免地会导致生产难度和成本的增加，并且在组装阶段的误差仍然无法完全排除。
56.为此，本技术的第一个实施例提供一种固定部件110，能够固定组合用于接收线激光的摄像头模组，并且调节各个摄像头模组的安装角度，利用安装角度调整节可以消除各摄像头模组的相机光轴的角度误差，以提高各摄像头模组接收数据的拼接精度。
57.以下结合附图详细描述本技术第一个实施例的技术方案。
58.参照图1-4中所示，本实施例是提供一种固定部件110，应用于线性激光雷达中，固定部件110用以固定安装接收线激光的摄像头模组，固定部件110包括用于安装第一摄像头模组120的第一安装部111和用于安装第二摄像头模组130的第二安装部112，第一安装部111与第二安装部112相连接并呈倾斜角度设置。
59.在本实施例中，第一安装部111形成有第一容纳腔113，在第一容纳腔113中设有用于供第一摄像头模组120接收线激光的第一通孔114，第一容纳腔113内用于容纳第一摄像头模组120，第一容纳腔113的底面定义为第一安装面115。
60.在本实施例中，第二安装部112形成有第二容纳腔116，在第二容纳腔116中设有用于供第二摄像头模组130接收线激光的第二通孔117，第二容纳腔116内用于容纳第二摄像头模组130，第二容纳腔116的底面定义为第二安装面118。
61.参照图6中所示，在本实施例中，第一安装面115和第二安装面118之间具有第一夹角a，第一夹角的角度为钝角。在图中第一安装面115与第二安装面118之间并没有直接相交，第一夹角可以理解为第一安装面115与第二安装面118在分别延伸后相交的角度。
62.如此，固定部件110上两个具有倾斜角度的安装面，摄像头模组紧贴安装面安装，通过两个安装面可使摄像头模组在组合后获取更大fov角度。
63.参照图1中所示，在本实施例中，在第一安装面115上设有第一凸起部1151，第一凸起部1151设于第一通孔114的周围，第一凸起部1151用于抵接于第一摄像头模组120，以使第一摄像头模组120绕平行于第二安装面118的轴线转动调节其安装角度。
64.在本实施例中，作为第一凸起部1151的一个示例，第一凸起部1151包括两个凸条，两个凸条设置于第一安装面115上，两个凸条呈一条直线排列，且两个凸条以第一通孔114的轴线呈中心对称设置。
65.如此，在固定第一摄像头模组120前，第一摄像头模组120在第一凸起部1151的抵接下，使第一摄像头模组120以第一凸起部1151为支点的跷跷板式旋转运动。
66.在另一个实施例中，第一凸起部1151具有另一种可选的结构，第一凸起部1151包括至少两个凸点，所有凸点设置于第一安装面115上，所有凸点呈一条直线排列，且所有凸点均匀以第一通孔114的轴线呈中心对称分布设置。可以理解地是，把凸条理解为多个凸点的集合，凸条或凸点均可实现使第一摄像头模组120以第一凸起部1151为支点的跷跷板式旋转运动。
67.参照图1中所示，在本实施例中，在第二安装面118上设有第二凸起部1181，第二凸起部1181用于抵接于第二摄像头模组130，以使第二摄像头模组130绕平行于第一安装面115的轴线转动调节其与安装角度。
68.在本实施例中，第二凸起部1181可以是凸条，也可为凸点，其与第一凸起部1151具有同样的结构，在此不再累述。
69.本实施例的固定部件110，通过设置凸起部使摄像头模组的安装角度可以调节，利用凸起部形成的跷跷板结构对摄像头模组的安装角度进行细微地修正，根据各个摄像头模组实时接收到的光斑成像的偏差，调节至最佳的安装角度，最终将摄像头模组进行固定在固定部件110上；可以调节摄像头模组的固定部件110间接抵消部分由于结构制造精度不高、以及摄像头模组的组装精度低造成的光斑成像的偏差。
70.参照图3-6中所示，本技术的第二个实施例是提供一种线激光接收摄像头模块100，包括第一摄像头模组120、第二摄像头模组130和如上第一个实施例中的固定部件110。
71.参照图3、图4中所示，在本实施例中，第一摄像头模组120和第二摄像头模组130均用于接收线激光接收，第一摄像头模组120包括第一模组本体121和凸出于第一模组本体121的第一摄像头122，第一摄像头122连接于第一模组本体121的前端，第一摄像头122对应伸入至第一通孔114中，第一摄像头122通过第一通孔114接收线激光。
72.参照图3、图4中所示，在本实施例中，第二摄像头模组130包括第二模组本体131和第二摄像头132，第二模组本体131与第二容纳的第二凸起部1181相抵接，且第二摄像头对应伸入至第二通孔117，第二摄像头通过第二通孔117接收线激光。
73.在本实施例中，第一摄像头模组120和第二摄像头模组130为相同的摄像头模组，第一摄像头模组120和第二摄像头模组130之间通过fpc(flexible printed circuit的简称，柔性电路板)进行电连接。
74.在本实施例中，第一摄像头模组120与固定部件110之间通过填充胶体使第一摄像头模组120粘合固定于第一容纳腔113中，第二摄像头模组130与固定部件110之间通过填充
胶体使第二摄像头模组130粘合固定于第二容纳腔116中。
75.参照图8中所示，可以理解地是，在固定第一摄像头模组120之前，第一摄像头模组120在第一凸起部1151的抵接下，使第一摄像头模组120以第一凸起部1151为支点的跷跷板式旋转运动，将第一摄像头模组120调节到所需要的安装角度。在固定第二摄像头模组130之前，第二摄像头模组130在第二凸起部1181的抵接下，使第二摄像头模组130以第二凸起部1181为支点的跷跷板式旋转运动，将第二摄像头模组130调节到所需要的安装角度。
76.本实施例的线激光接收摄像头模块100，固定部件110通过设置凸起部使摄像头模组的安装角度可以调节，利用凸起部形成的跷跷板结构对摄像头模组的安装角度进行细微地修正，根据各个摄像头模组实时接收到的光斑成像的偏差，调节至最佳的安装角度，最终将摄像头模组进行固定在固定部件110上；可以调节摄像头模组的固定部件110间接抵消部分由于结构制造精度不高、以及摄像头模组的组装精度低造成的光斑成像的偏差。
77.参照图9中所示，本技术的第三个实施例是提供一种线激光接收摄像头模块100的安装调节系统200，用于上述第二个实施例中的线激光接收摄像头模块100的组装，通过实时观察各个摄像头模组的光斑成像靶图，达到对摄像头模组的安装角度的动态可调。
78.参照图9中所示，在本实施例中，安装调节系统200包括线激光发射装置210、数据处理装置220、图像显示装置240和安装调节装置230。
79.在本实施中，线激光发射装置210为线激光器，可向一测试板或某个平面发射线激光，测试板到第一摄像头模组120和第二摄像头模组130的距离相等，发射的线激光经过反射后被第一摄像头模组120和第二摄像头模组130接收。线激光发射装置210与数据处理装置220相连接，接收数据处理装置220的控制指令进行线激光的发射。
80.在本实施例中，第一摄像头模组120和第二摄像头模组130均与数据处理装置220电性连接，数据处理装置220用于接收第一摄像头模组120的回波信号和第二摄像头模组130的回波信号，数据处理装置220包括数据处理芯片，数据处理芯片可对两个回波信号进行处理，获得两组点云数据，并传输给图像显示装置240。
81.在本实施例中，图像显示装置240与数据处理装置220电性连接，用于分别对接受的第一摄像头模组120和第二摄像头模组130的两组点云数据通过图形化方式进行显示。
82.在其它的某个实施例中，线激光发射装置210和两个摄像头模组中的一个与数据处理装置220电连接，另一个通过转接器与图像显示装置240进行电连接。或者是，线激光发射装置210和两个摄像头模组均与图像显示装置240电连接。
83.如此，图像显示装置240通过发送控制命令给数据处理装置220，以控制线激光发射装置210发射线激光，以及数据处理装置220接受各个摄像头模组的回波信号。
84.在本实施例中，安装调节装置230用于根据图像显示装置240的显示，调节第一摄像头模组120和第二摄像头模组130的安装角度。
85.参照图7和图8中所示，安装调节装置230包括支撑主体231、均铰接于支撑主体231上的第一接触臂232及第二接触臂233，第一接触臂232可在支撑主体231上转动，第二接触臂233可在支撑主体231上转动，第一接触臂232的前端面接触适配于第一摄像头模组120以调节其安装角度，第二接触臂233的前端面接触适配于第二摄像头模组130以调节其安装角度。
86.在本实施例中，安装调节系统200的对线激光接收摄像头模块100的调试过程如
下：
87.将第一摄像头模组120置于固定部件110上第一容纳腔113内，并与对应第一凸起部1151抵接接触，将第二摄像头模组130置于固定部件110上第二容纳腔116内，并与对应第二凸起部1181抵接接触，两个摄像头模组远离固定组件的一端分别与安装调整装置的第一支礕和第二接触臂233接触；
88.启动线激光器并向测试板发射线激光，线激光经反射后被第一摄像头模组120和第二摄像头模组130接收产生回波信号，数据处理装置220接收第一摄像头模组120的回波信号和第二摄像头模组130的回波信号，对两个回波信号进行处理，获得两组点云数据，并传输给图像显示装置240。
89.图像显示装置240接两组点云数据，并通过图形化方式分别进行显示出来，参考图10所示，左边为第一摄像头模组120接收的线激光的点去数据进行图像显示后的光斑图像，右边为第二摄像头模组130接收的线激光的点去数据进行图像显示后的光斑图像，因此，在没有调节之前，两个摄像头模组的光斑图像之间存在偏差。
90.通过对安装调节装置230的第一接触臂232和第二接触臂233进行调节，并实时监测图像显示装置240的光斑图像情况。
91.参考图11中所示，当监测到两个光斑图像处于一条直线时，停止调节。
92.对第一摄像头模组120和第二摄像头模组130分别进行打胶固定于安装固定件上。撤掉安装调节装置230并监测图像显示装置240的光斑图像情况是否出现异常，若未出现异常则线激光接收摄像头模块100的组装调节完成。
93.本实施例的安装调节系统200，固定部件110通过设置凸起部使摄像头模组的安装角度可以调节，利用凸起部形成的跷跷板结构对摄像头模组的安装角度进行细微地修正，根据各个摄像头模组实时接收到的光斑成像的偏差，通过安装调节装置230调节至最佳的安装角度，最终将摄像头模组进行固定在固定部件110上；可以调节摄像头模组的固定部件110间接抵消部分由于结构制造精度不高、以及摄像头模组的组装精度低造成的光斑成像的偏差。
94.以上已经描述了本技术的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。