专利名称：便携式采集读数摄像机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及摄像机领域，尤其是一种便携式采集读数摄像机。
背景技术：
目前显示技术处于高清阶段，下一个技术目标是3D显示，科技部已将该技术列入十二五重大战略新兴产业。目前的3D显示技术大致可分为三类自由立体显示、空间体显示和全息显示，其中，全息显示不仅能够提供几乎接近于真实世界的3D图像，还能提供所有视点上、所有距离上的3D视觉，它几乎是最理想的能够自由观看的3D显示技术。全息显示需要源光场的强度和相位，可惜的是，光在空间传播的频率约为 S.lxlO^rad/s，目前还没有一种设备有那么快的响应速度可以直接测量光的相位，也就是说，常规成像系统(例如相机)只能提供光波场的振幅平方——强度，丢失了波阵面的相位——曲率，为了得到深度信息需要复杂的设备或对数据进行复杂的转换和处理。因此，利用强度信息恢复相位是一个重要的研究领域。其中，基于强度传输方程的相位恢复算法能够获得较好的实验结果。在傍轴近似情况下，强度传输方程可以写成—^^(1)
dz其中〗是波长，&是平面x-j上的矢量，垂直于光轴^，/(U)和分别对应单色光的强度和相位，ψ是平面上的梯度算子，^dl为强度的偏导。
v 丄一 ψχ，σηχ-y&
该方程将光源的强度和相位与以Fresnel衍射描述的强度的纵向变化联系在一起。使用强
度传输方程时，其中一个难点问题是如何精确估计^^的值。通常情况下，可以用强度
&
在光轴方向的差分来近似计算，即吵上,^ IKfoiMzih^zM(2)
& l^tt2l·式(2)中的/ (r±,z0 -λζ). 1 (r丄,ζ0)、I (rx,z0 +az)分别表示 ζ = Z0 -λζ , ζ = Z0 和
…。位置的光强度分布。在实际实验中，只需测量z = %位置的聚焦图像，^ = 以及Z = Z0位置上
的散焦图像就可以通过求解式(1)恢复出相位信息。然而，目前国内的普通摄像机只能采集图像，无法方便的读出图像之间的距离参数^。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种结构简单、便于携带、在采集图像的同时能够直观读取两帧图像间距参数&的便携式采集读数摄像机。为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案一种便携式采集读数摄像机， 包括由摄像机主体和镜头组成的摄像机，摄像机主体通过导向机构固定在支架上，支架上固设螺旋测微仪，螺旋测微仪的螺杆上套设旋钮，旋钮与导向机构上开设的凹槽相配合。由上述技术方案可知，本实用新型将摄像机与螺旋测微仪集成为一体，结构简单、 便于携带。通过控制螺旋测微仪螺杆的前后移动，带动摄像机的前后移动，从而控制像平面的前后移动，进而得到聚焦图像和不同位置的散焦图像，完成对图像的采集，此外，通过螺旋测微仪可以直接读出像平面上图像位置之间的相对移动距离参数U。
图1是本实用新型的光路原理图；图2是本实用新型的立体图；图3是本实用新型的局部剖视图。
具体实施方式
一种便携式采集读数摄像机，包括由摄像机主体1和镜头2组成的摄像机，摄像机主体1通过导向机构固定在支架9上，支架9上固设螺旋测微仪3，螺旋测微仪3的螺杆3a 上套设旋钮4，旋钮4与导向机构上开设的凹槽6a相配合，所述的凹槽6a为条形槽，所述的支架9上开设可供镜头2穿过的孔，镜头2固定在支架9上，如图1、2所示。如图1、2所示，所述的导向机构由导向柱5和导向套6组成，导向柱5位于导向套 6内，导向柱5的一端固设在支架9上，摄像机主体1沿水平方向固设在导向套6的上端面上，导向套6的下端面上开设凹槽6a ；所述的螺旋测微仪3的尺架北沿水平方向固定在支架9上，旋钮4固定在螺杆3a上，旋钮4的凸缘位于凹槽6a内，所述的导向套6的运动方向与螺杆3a的运动方向一致。所述的摄像机主体1的下端固设第一定位块7，第一定位块 7上开设螺纹孔，导向套6的上端固设第二定位块8，第二定位块8上开设条形孔，第一、二定位块通过螺栓连接。如图1、2所示，所述的支架9由平板9a、竖板％、安装板9c以及支撑脚9d组成， 平板9a上固设螺旋测微仪3的尺架北，平板9a的边沿处向下固设支撑脚9d，所述的支撑脚9d的个数为四个。平板9a和竖板9b连为一体，导向柱5的一端固定在竖板9b上，竖板 9b向上设置用于安装镜头2的安装板9c，竖板9b与安装板9c固定连接，安装板9c上开设可供镜头2穿过的孔，镜头2固定在安装板9c上。摄像机采用Panasonic WV-CP470/CH型彩色闭路摄像机，WV-CP470系列具有较高的分辨率，彩色模式水平分辨率为480线，黑白模式水平分辨率为570线。摄像机通过视频线与电脑上安装的图像采集卡接口连接，该图像采集卡接口包括应用功能模块和扩充功能模块，其中功能模块包括图像卡的控制、采集图像到屏幕、采集图像到内存、错误处理等功能；扩充模块包括采集图像到屏幕控制、采集图像到内存控制、数据传递等功能。所述的螺旋测微仪3的精密螺纹的螺距是0. 5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，螺杆3a前进或后退0. 5mm,因此旋转每个小分度，相当于螺杆3a前进或后退 0. 5/50=0. 01mm。也就是说，可动刻度每一小分度表示0. 01mm，本实用新型的测量精度可以达到0. 01mm。当螺杆3a前后移动时，通过旋钮4带动导向套6移动，导向套6再带动摄像机本体1前后移动，相当于保持物面不变，改变成像平面的位置获取图像和图像间距。在实际操作中，首先需要在电脑上安装Daheng CG300系列的图像采集卡，并下载安装驱动软件Daheng Imavision CGcard。然后，通过视频线将摄像机的视频输出接口与电脑上已安装好的图像采集卡接口连接起来，打开软件界面，通过人机交互方式方便地捕捉图像和视频；接着，调节螺旋测微仪3，使其螺杆3a移动，并带动摄像机本体1前后移动， 寻找相对聚焦位置，以该位置作为零点并捕捉此时的聚焦图像信息；再以零点位置为基准向前/后移动某距离，最小移动距离可达到0. 01mm，捕捉该散焦位置的图像并记录当前位置与零点的距离差，该距离差即为距离参数& ；最后返回零点位置，向后/前移动相同距离，该相同距离也为距离参数& ,捕捉该散焦位置的图像即可。实际的图像采集与读数操作完成，通过采集的图像能够直接获得图像的强度再将直接读取的距离参数就可以代入背景技术中的公式(2)求解出强度的微分值。总之，本实用新型将摄像机与螺旋测微仪集成为一体，结构简单、便于携带。通过控制螺旋测微仪螺杆的前后移动，带动摄像机的前后移动，从而控制像平面的前后移动，进而得到聚焦图像和不同位置的散焦图像，完成对图像的采集，此外，通过螺旋测微仪可以直接读出像平面上图像位置之间的相对移动距离参数^。
权利要求1.一种便携式采集读数摄像机，其特征在于包括由摄像机主体(1)和镜头(2)组成的摄像机，摄像机主体(1)通过导向机构固定在支架(9)上，支架(9)上固设螺旋测微仪(3)， 螺旋测微仪(3)的螺杆(3a)上套设旋钮(4)，旋钮(4)与导向机构上开设的凹槽(6a)相配口 O
2.根据权利要求1所述的便携式采集读数摄像机，其特征在于所述的导向机构由导向柱(5)和导向套(6)组成，导向柱(5)位于导向套(6)内，导向柱(5)的一端固设在支架 (9)上，摄像机主体(1)沿水平方向固设在导向套(6)的上端面上，导向套(6)的下端面上开设凹槽(6a);所述的螺旋测微仪(3)的尺架(3b)沿水平方向固定在支架(9)上，旋钮(4) 固定在螺杆(3a)上，旋钮(4)的凸缘位于凹槽(6a)内。
3.根据权利要求1所述的便携式采集读数摄像机，其特征在于所述的支架(9)上开设可供镜头(2)穿过的孔，镜头(2)固定在支架(9)上。
4.根据权利要求1或2所述的便携式采集读数摄像机，其特征在于所述的凹槽(6a) 为条形槽。
5.根据权利要求2所述的便携式采集读数摄像机，其特征在于所述的摄像机主体(1) 的下端固设第一定位块(7)，第一定位块(7)上开设螺纹孔，导向套(6)的上端固设第二定位块(8)，第二定位块(8)上开设条形孔，第一、二定位块通过螺栓连接。
6.根据权利要求2所述的便携式采集读数摄像机，其特征在于所述的导向套(6)的运动方向与螺杆(3a)的运动方向一致。
7.根据权利要求2所述的便携式采集读数摄像机，其特征在于所述的支架(9)由平板 (9a)、竖板(％)、安装板(9c)以及支撑脚(9d)组成，平板(9a)上固设螺旋测微仪(3)的尺架(3b)，平板(9a)的边沿处向下固设支撑脚(9d)，平板(9a)和竖板(9b)连为一体，导向柱 (5)的一端固定在竖板(9b)上，竖板(9b)向上设置用于安装镜头(2)的安装板(9c)，竖板 (9b)与安装板(9c)固定连接，安装板(9c)上开设可供镜头(2)穿过的孔，镜头(2)固定在安装板(9c)上。
8.根据权利要求7所述的便携式采集读数摄像机，其特征在于所述的支撑脚(9d)的个数为四个。
专利摘要本实用新型涉及一种便携式采集读数摄像机，包括由摄像机主体和镜头组成的摄像机，摄像机主体通过导向机构固定在支架上，支架上固设螺旋测微仪，螺旋测微仪的螺杆上套设旋钮，旋钮与导向机构上开设的凹槽相配合。本实用新型将摄像机与螺旋测微仪集成为一体，结构简单、便于携带。通过控制螺旋测微仪螺杆的前后移动，带动摄像机的前后移动，从而控制像平面的前后移动，进而得到聚焦图像和不同位置的散焦图像，完成对图像的采集，此外，通过螺旋测微仪可以直接读出像平面上图像位置之间的相对移动距离参数。
文档编号H04N9/04GK202197373SQ201120312470
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月25日 优先权日2011年8月25日
发明者吴海燕, 张 成, 沈川, 程鸿, 韦穗 申请人:安徽大学