图像采集装置的制作方法

1.本实用新型实施例涉及图像采集设备技术领域，尤其涉及一种图像采集装置。


背景技术：

2.对于外观会因视角的变化而产生不同色彩分布的产品，记录这些产品的外观特征常需要对产品进行不同维度和不同角度的观测。
3.相关技术中，一般通过采集装置来采集产品的外观图像，采集装置可以包括相机、手机等，采集图像的过程中，产品的位置固定，通过多次变换采集装置的位置，以获取产品在不同角度下的图像信息。
4.然而，用户一般手持采集装置来采集图像信息，采集过程中连贯性差，且容易缺失部分角度下的图像信息，导致所采集到的图像数据信息不完整。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种图像采集装置，以解决相关技术中的采集装置所采集到的产品的图像数据信息不完整的技术问题。
6.本实用新型实施例提供了一种图像采集装置，包括：样品台、成像系统以及支架，所述样品台用于放置样品，所述样品台以自身轴线为中心旋转；所述成像系统可滑动的连接在所述支架上，所述成像系统用于采集所述样品的图像信息。
7.在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述支架包括支撑件，所述支撑件用于固定在光学平台上，所述成像系统可滑动的连接在所述支撑件上。
8.在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述支架还包括第一底座，所述支撑件设置在所述第一底座上，所述第一底座用于固定在光学平台上。
9.在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述支架还包括滑动件，所述滑动件可滑动的连接在所述支撑件上，所述成像系统固定在所述滑动件上。
10.在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述支撑件具有第一侧面，所述第一侧面朝向所述样品台设置，所述第一侧面上设置有滑槽；所述滑动件朝向所述第一侧面的一侧设置有滑块，所述滑块滑设在所述滑槽内。
11.在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述滑槽为弧形滑槽，所述滑槽对应的圆的圆心与所述样品台的顶面的旋转中心重合。
12.在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述滑槽对应的圆心角为90
°
，且过所述滑槽的顶端的直径与所述样品台的轴线平行，过所述滑槽的底端的直径与所述样品台的轴线垂直。
13.在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述滑槽具有相对设置的第一槽壁和第二槽壁，所述第一槽壁和所述第二槽壁之间的距离从所述滑槽的槽底向所述滑槽的槽口逐渐减小；所述滑块具有相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁与所述第一槽壁贴合，所述第二侧壁与所述第二槽壁贴合。
14.在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述滑动件包括滑动板，所述滑动板沿所述滑槽的径向延伸。
15.在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述支撑件包括弧形支撑板，所述弧形支撑板对应的圆与所述滑槽对应的圆的圆心重合。
16.在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述图像采集装置还包括第一驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动所述滑动件沿所述滑槽滑动。
17.在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第一驱动机构包括第一电机，所述第一电机连接在所述滑动件上，所述第一电机具有第一输出轴，所述第一输出轴上穿设有第一齿轮，所述滑槽的槽底设置有齿条，所述第一齿轮与所述齿条啮合。
18.在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述图像采集装置还包括旋转机构，所述旋转机构与所述样品台连接，所述旋转机构用于使所述样品台以自身轴线为中心旋转。
19.在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述旋转机构包括第二底座，所述第二底座设置在所述样品台的底部，所述第二底座用于固定在光学平台上，所述第二底座的顶部设置有转轴，所述样品台的底部设置有轴孔，所述轴孔的轴线与所述样品台的轴线共线，所述转轴穿设在所述轴孔内。
20.在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述旋转机构还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构包括第二电机，所述第二电机连接在所述第二底座上，所述第二电机具有第二输出轴，所述第二输出轴上穿设有第二齿轮，所述样品台上设置有齿圈，所述齿圈的轴线与所述样品台的轴线共线，所述第二齿轮与所述齿圈啮合。
21.在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述齿圈为外齿圈，所述齿圈套设在所述样品台上。
22.在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第一底座上设置有多个连接孔，所述连接孔的轴线与所述样品台的轴线平行，所述连接孔用于供紧固螺栓穿过。
23.在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述连接孔为沉孔。
24.本实用新型实施例提供的图像采集装置，包括：样品台、成像系统以及支架，样品台用于放置样品，样品台以自身轴线为中心旋转；成像系统可滑动的连接在支架上，成像系统用于采集样品的图像信息。通过上述设置，在使用图像采集装置时，将样品放置在样品台上，并使样品台以自身轴线为中心转动，样品随着样品台的转动而转动。然后开启成像系统并控制成像系统相对于支架滑动，样品台的转动与成像系统的滑动相配合，以获取样品在多个不同角度下的图像信息，使所采集到的图像数据信息更加完整，不易缺失图像信息。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本实用新型实施例提供的图像采集装置的结构示意图一；
27.图2为本实用新型实施例提供的图像采集装置的结构示意图二；
28.图3为本实用新型实施例提供的图像采集装置中支架的结构示意图；
29.图4为本实用新型实施例提供的图像采集装置中支架和成像系统的结构示意图；
30.图5为图4中p处的放大示意图；
31.图6为本实用新型实施例提供的图像采集装置中滑动板和成像系统的结构示意图。
32.附图标记说明：
33.100、样品台；200、成像系统；
34.300、支架；400、样品；
35.310、第一底座；311、连接孔；
36.320、弧形支撑板；321、第一侧面；
37.322、滑槽；323、第一槽壁；
38.324、第二槽壁；330、滑动板；
39.331、滑块；332、第一侧壁；
40.333、第二侧壁。
具体实施方式
41.首先，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。
42.其次，需要说明的是，在本实用新型实施例的描述中，术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或构件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
43.此外，还需要说明的是，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个构件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
44.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
45.相关技术中，常通过采集装置来采集产品的外观图像，采集装置可以包括相机或手机等。有些产品的外观会因视角的变化而产生不同色彩分布的图像，如采用结构色技术的防伪图层，结构色是一种由不同的微结构分布形成不同光的波长的反射，其形成原因与色素着色无关，是物体亚显微结构所导致的一种光学效果，具有外形美观、且不能被化学药品或热水处理而消失的特点。在采集这些产品的外观图像时，需要对产品进行不同维度和不同角度的观测，以充分识别产品的外观信息。
46.采集装置在采集防伪图层的外观图像时，常将防伪图层水平放置，且防伪图层的
位置固定，用户手持采集装置对防伪图层进行拍照，通过变换采集装置的位置来获取不同角度下的图像信息。在这个过程中，用户需要多次调整采集装置与防伪图层之间的距离及角度，采集过程不连贯，费时费力，并且还容易造成部分图像信息的缺失。
47.本实施例提供一种图像采集装置，在采集图像信息时，样品放置在样品台上，并随着样品台的转动而转动，成像系统相对于支架滑动，这样成像系统可采集到产品在多个不同角度下的图像数据信息，使所采集到的图像数据信息更加完整，不易缺失图像信息。
48.如图1和图2所示，本实施例提供一种图像采集装置，包括样品台100、成像系统200以及支架300，样品台100可以呈圆柱状、圆台状、棱柱状等，本实施例以样品台100呈圆柱状为例进行描述，样品台100的轴线与光学平台垂直，样品台100用于放置样品400，样品台100以自身轴线为中心旋转。
49.在一些实现方式中，光学平台上可以设置有转动轴，转动轴的轴线与光学平台垂直，样品台100的底部可以设置有转轴孔，转轴孔的轴线也与光学平台垂直，且转轴孔的轴线与样品台100的轴线共线，转轴孔为盲孔，即转轴孔远离光学平台的一端不贯穿样品台100的顶部，转动轴穿设在转轴孔内，可以手动拨动样品台100，使样品台100以自身轴线为中心旋转。
50.在另一些实现方式中，图像采集装置还可以包括旋转机构，旋转机构可以包括第二底座，第二底座用于固定在光学平台上，第二底座的顶部设置有转轴，转轴的轴线可以与光学平台垂直，样品台100的底部可以设置有轴孔，轴孔的轴线与样品台100的轴线共线，轴孔可以为盲孔，即轴孔远离第二底座的一端不贯穿样品台100的顶部，以使样品台100的顶面保持完整，转轴穿设在轴孔内，可以手动拨动样品台100，以使样品台100以自身轴线为中心旋转。
51.进一步地，在旋转机构包括第二底座的实现方式中，旋转机构还可以包括第二驱动机构，第二驱动机构可以包括第二电机，第二电机固定在第二底座上，第二电机上具有第二输出轴，第二输出轴上穿设有第二齿轮，样品台100上设置有齿圈，齿圈的轴线与样品台100的轴线共线，第二齿轮与齿圈啮合，第二电机驱动第二齿轮转动，第二齿轮带动齿圈及样品台100转动，从而驱动样品台100以自身轴线为中心旋转。
52.上述齿圈可以为外齿圈，齿圈可以套设在样品台100上。当然，齿圈也可以为内齿圈，内齿圈设置在样品台100的底部。
53.成像系统200可以包括照相机、手机等具有拍照功能的装置，成像系统200用于采集样品400的图像信息，成像系统200上可以具有感光元件、摄像头、快门及显示屏，感光元件用于接收和分析光线，摄像头用于采集样品400的图像，显示屏用于显示摄像头所采集到的图像，快门用于控制感光元件的曝光时间。
54.支架300用于放置在光学平台上，成像系统200可滑动的连接在支架300上。在使用图像采集装置时，将样品400放置在样品台100上，启动第二驱动机构，第二驱动机构驱动样品台100转动，样品400随着样品台100的转动而转动。然后控制成像系统200相对于支架300滑动，可以手动控制成像系统200滑动，也可以通过第一驱动机构驱动成像系统200滑动，样品台100的转动与成像系统200的滑动相配合，以获取样品400在多个不同角度下的图像信息，使所采集到的图像数据信息更加完整。
55.本实施例中的图像采集装置，包括：样品台100、成像系统200以及支架300，样品台
100用于放置样品400，样品台100以自身轴线为中心旋转；成像系统200可滑动的连接在支架300上，成像系统200用于采集样品400的图像信息。通过上述设置，在使用图像采集装置时，将样品400放置在样品台100上，并使样品台100以自身轴线为中心转动，样品400随着样品台100的转动而转动。然后开启成像系统200并控制成像系统200相对于支架300滑动，样品台100的转动与成像系统200的滑动相配合，以获取样品400在多个不同角度下的图像信息，使所采集到的图像数据信息更加完整，不易缺失图像信息。
56.如图3所示，在一些实施例中，上述支架300可以包括第一底座310及支撑件，支撑件设置在第一底座310的顶部，第一底座310用于固定在光学平台上，第一底座310可以呈板状，第一底座310可以与光学平台平行，第一底座310在光学平台上的投影可以为长方形。第一底座310上可以设置有连接孔311，连接孔311的轴线可以与光学平台垂直，连接孔311贯穿第一底座310，光学平台上可以设置有配合孔，紧固螺栓依次穿过连接孔311和配合孔，以将第一底座310固定到光学平台上。
57.紧固螺栓包括头部和杆部，连接孔311可以为沉孔，以使紧固螺栓的头部可以容置在连接孔311内，避免紧固螺栓的头部凸出于第一底座310的上方而对成像系统200的滑动造成影响，同时可以提高图像采集装置的装饰效果。
58.连接孔311可以为多个，多个连接孔311之间间隔的设置，以使第一底座310与光学平台之间的连接更加稳固。
59.支撑件可以包括支撑柱、支撑块、支撑板等，支撑柱可以呈圆柱状或长方体状等，支撑柱的轴线可以与光学平台垂直。支撑板可以与第一底座310垂直，支撑板也可以相对于第一底座310倾斜的设置。
60.成像系统200可滑动的连接在支撑件上，具体的，支架300还可以包括滑动件，滑动件可以包括滑动板330、滑动块等，本实施例以滑动件包括滑动板330为例进行描述，成像系统200可以通过紧固螺栓连接在滑动板330上；当然，滑动板330上还可以设置有固定夹，固定夹用于夹持成像系统200，以将成像系统200固定在滑动板330上。
61.如图4所示，滑动板330可滑动的连接在支撑件上，示例性的，支撑件具有第一侧面321，第一侧面321朝向样品台100设置，第一侧面321上可以设置有滑槽322。滑动板330朝向第一侧面321的一侧设置有滑块331，滑块331滑设在滑槽322内，以将滑动板330可滑动的连接在支撑件上。当然，也可以在第一侧面321上设置滑块331，在滑动板330朝向第一侧面321的一侧设置滑槽322，滑块331滑设在滑槽322内，同样可以使滑动板330可滑动的连接在支撑件上。以下实施例中，以第一侧面321上设置有滑槽322，滑动板330上设置有滑块331为例进行描述。
62.继续参照图1和图2，上述滑槽322可以为弧形滑槽322，滑槽322对应的圆的圆心与样品台100的顶面的旋转中心重合，滑动板330可以沿滑槽322的径向延伸，成像系统200的摄像头的轴线也沿滑槽322的径向延伸。在使用图像采集装置时，将样品400放置在样品台100的顶面的中心，这样成像系统200在沿弧形滑槽322滑动时，成像系统200的摄像头始终正对样品400，以获取样品400在多个不同角度下的图像信息，使所采集到的图像数据信息更加完整，不易缺失图像信息。
63.滑槽322对应的圆心角可以为60
°
、90
°
等，继续参照图2，优选的，滑槽322对应的圆心角为90
°
，且过滑槽322的顶端的直径与样品台100的轴线平行，过滑槽322的底端的直径
与样品台100的轴线垂直，成像系统200在移动到滑槽322的顶端时，可采集到样品400正上方的图像信息；成像系统在移动到滑槽322的底端时，可采集到样品400侧下方的图像信息；而成像系统200从滑槽322的顶端移动到滑槽322的底端的过程中，可采集到样品400在多个不同角度下的图像信息，这样既可以使滑槽322的弧线长度最小，又可以采集到样品400在多个不同角度下的图像信息。
64.成像系统200的探测区域h＝fov
×
l，其中，h为物高，fov为成像系统200的视场角，l为成像系统200的摄像头到样品台100顶面中心的距离。针对不同物高的样品400，可以配置不同视场角的成像系统200。
65.如图5所示，在一些实施例中，上述滑槽322可以具有相对设置的第一槽壁323和第二槽壁324，第一槽壁323和第二槽壁324之间的距离从滑槽322的槽底向滑槽322的槽口逐渐减小；如图6所示，滑块331具有相对设置的第一侧壁332和第二侧壁333，第一侧壁332与第一槽壁323贴合，第二侧壁333与第二槽壁324贴合。如此设置，滑块331在滑设到滑槽322内之后，第一侧壁332与第一槽壁323的配合、以及第二侧壁333与第二槽壁324的配合可以避免滑块331从滑槽322内滑出。
66.在另一些实施例中，第一槽壁323和第二槽壁324也可以平行地设置，即从滑槽322的槽底到滑槽322的槽口，第一槽壁323和第二槽壁324之间的距离不变。第一槽壁323远离槽底的一端可以设置第一止挡板，第一止挡板可以与第一槽壁323垂直；第二槽壁324远离槽底的一端可以设置第二止挡板，第二止挡板可以与第二槽壁324垂直，第一止挡板与槽底之间的距离等于第二止挡板与槽底之间的距离，第一止挡板和第二止挡板之间具有间隙，滑块331滑设在滑槽322内，且滑块331与第一止挡板和第二止挡板抵接，第一止挡板和第二止挡板可避免滑块331从滑槽322内滑出。
67.继续参照图1-4，在滑槽322为弧形滑槽322的实现方式中，支撑件可以包括弧形支撑板320，弧形支撑板320对应的圆与滑槽322对应的圆的圆心重合，弧形支撑板320的结构简单，且可提高图像采集装置的装饰效果。
68.在通过第一驱动机构驱动成像系统200滑动的实现方式中，第一驱动机构包括第一电机，第一电机连接在滑动板330上，第一电机具有第一输出轴，第一输出轴上穿设有第一齿轮，滑槽322的槽底设置有齿条，第一齿轮与齿条啮合，第一电机驱动第一齿轮转动，第一齿轮与齿条啮合，以使第一齿轮带动滑动板330沿着齿条滑动。
69.成像系统200滑动周期t1为样品台100旋转的周期t2的整数倍，即t1＝nt2，其中n为大于或等于1的整数，以使成像系统200沿弧形滑槽322往返一个周期中能循环获取样品400完整周向一圈或多圈的图像，避免样品400图像信息的缺失。
70.示例性的，样品台100旋转的角速度可以大于或等于15rad/min、且小于或等于120rad/min(其中，rad为圈数，1rad表示旋转360
°
，min为分钟)，既可以提高拍摄速度，又可以避免样品台100旋转的角速度过大而使样品400从样品台100上甩出。
71.成像系统200滑动的角速度可以大于或等于5rad/min、且小于或等于45rad/min，避免成像系统200滑动太快而导致快门速度跟不上成像系统200的移动速度，进而导致成像系统200所采集的图像数量不够。
72.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当
理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。