可调节扫描平台以及三维成像设备的制作方法

专利2025-11-14  19


本发明涉及三维成像,具体涉及一种可调节扫描平台以及三维成像设备。


背景技术:

1、由于单相机成像只能获取二维图像,为获取物体的三维信息,可采用双目相机、结构光成像等方法。其中双目相机方法实现成本较低,但是其对光照强度以及光照角度敏感,精度不高,而结构光成像结构相较于双目相机结构更加复杂,但是其分辨率较高,在一定范围内精度也较高。考虑到成本及进度要求,在不同条件下采用不同的成像结构就显得尤为重要。同时针对不同相机种类,不同结构光的特点需要调整不同的成像结构参数,即通过调整相机位置和结构光位置调整相机与成像平面的角度、相机与结构光的间距、相机与相机的间距等,形成新的成像结构,以获取高精度的成像效果。但是现有的成像结构的调整方式较为不便,耗费时间较长。


技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种能够快速调整成像结构参数的可调节扫描平台以及三维成像设备。

2、为实现上述目的,本发明提出的一种可调节扫描平台,用在三维成像设备中安装至少一相机和光源,所述可调节扫描平台包括:

3、底座,沿第一方向延伸设置,且设有一光源安装位和两个相机安装位,所述光源安装位设于所述底座的中部,用于安装所述光源,两个所述相机安装位设于所述光源安装位在所述第一方向上的两侧;

4、两个第一调节组件,一一对应的设于两个所述光源安装位,各所述第一调节组件包括轨道和滑块,所述轨道沿所述第一方向延伸设置,所述滑块沿所述第一方向滑动安装于所述轨道上;

5、两个第二调节组件,一一对应的设于两个所述滑块,各所述第二调节组件包括转台,所述转台可相对其对应的所述滑块绕沿上下方向延伸的轴线转动;以及,

6、两个第三调节组件,一一对应的设于两个所述转台,各所述第三调节组件包括升降台,所述升降台可相对其对应的所述转台沿上下方向活动,用于安装一所述相机;

7、其中,所述第一方向和上下方向在平面内相垂直。

8、可选地,各所述轨道包括两个滑轨,两个所述滑轨沿第二方向间隔分布,且各所述滑轨沿所述第一方向延伸设置;

9、各所述轨道的两个滑轨之间所对应的底座部位设有一刻度部,且所述刻度部开设有沿所述第一方向间隔分布的多个刻度槽;

10、各所述滑块与其对应的所述轨道的两个滑轨滑动连接,且各所述滑块对应所述刻度部开设有一槽口朝向所述底座设置的容纳槽;

11、各所述第一调节组件还包括定位块,所述定位块容置于所述容纳槽,且与所述滑块可活动连接,所述定位块可相对所述滑块沿上下方向活动,以使得所述定位块的下端可经所述容纳槽的槽口插入或离开所述刻度槽;

12、其中,所述第一方向、所述第二方向和上下方向在平面内两两相互垂直。

13、可选地,各所述定位块沿所述第一方向开设有顶起通孔;

14、各所述第一调节组件还包括推杆,所述推杆设于其对应的所述滑块,且与所述定位块沿所述第一方向依次设置,所述推杆沿所述第一方向延伸设置,且具有靠近所述定位块的作用端和远离所述定位块的操控端,所述作用端呈楔形设置,所述作用端的上端面高于所述顶起通孔的上孔壁,所述顶起通孔的上下孔壁的间距大于所述作用端的高度;

15、所述推杆可相对所述滑块沿所述第一方向活动,以在所述操控端受力带动所述作用端沿所述第一方向插入所述顶起通孔内时,可作用所述定位块相对所述滑块向上活动,以使得所述定位块的底端离开所述刻度槽,且所述推杆的作用端受力沿所述第一方向远离所述顶起通孔时,所述定位块相对所述滑块向下活动,以使得所述定位块的底端插入一所述刻度槽内。

16、可选地,各所述推杆的操控端上凸设有止挡部,各所述第一调节组件还包括第一弹性件,各所述止挡部与其所对应的定位块之间设有一所述第一弹性件;和/或,

17、各所述第一调节组件还包括第二弹性件,各所述定位块的上端面与其所对应的滑块之间设有一所述第二弹性件。

18、可选地,各所述滑块的底壁至少开设有一槽口朝向所述底座设置的紧定槽;

19、各所述第一调节组件还包括:

20、至少一紧定座,设于其对应的滑块的紧定槽内,且所述紧定座可相对所述滑块绕沿所述第二方向延伸的轴线转动,所述紧定座的上端面倾斜设置,所述紧定座的高度小于所述紧定槽的槽深;以及,

21、至少一紧定件,设于其对应的滑块,所述紧定件沿所述第一方向延伸设置,且与所述滑块内的紧定座沿所述第一方向依次分布,所述紧定件可相对所述滑块沿所述第一方向活动,以在所述滑块滑动至第一预设位置时,所述紧定件受力相对所述滑块靠近所述紧定座,并作用所述紧定座转动,以使得所述紧定座的顶角端与所述紧定槽的上槽壁抵接、以及所述紧定座的底角端与所述底座抵接。

22、可选地,各所述转台呈齿轮状设置;

23、各所述第二调节组件还包括:

24、连接座,设于所述转台和所述滑块之间,所述连接座与所述滑块连接,且与所述转台通过轴承可转动连接;以及,

25、锁定结构,设于所述连接座上,且位于所述转台的外周侧,包括锁定销和球头柱塞,所述锁定销可相对所述连接座靠近或远离所述转台,所述球头柱塞设于所述锁定销朝向所述转台的一端,当所述转台转动至一第二预设位置时,所述锁定销受力相对所述连接座沿靠近所述转台的方向活动,以作用所述球头柱塞卡入所述转台的凹部。

26、可选地,各所述第三调节组件还包括:

27、支撑架,固定安装于所述转台上,所述支撑架沿上下方向延伸设置,所述升降台设于所述支撑架;

28、传动机构,包括蜗杆、齿轮和齿条,所述蜗杆和所述齿轮可转动地设于所述支撑架,所述齿条固定安装于所述升降平台,所述蜗杆和所述齿条分别沿上下方向延伸设置,所述蜗杆可相对所述支撑架绕其轴线转动,所述齿轮设于所述蜗杆和所述齿条之间,且可相对所述支撑架绕沿所述第一方向延伸的轴线转动,并与所述蜗杆、所述齿条适配啮合;以及,

29、升降旋钮,设于所述蜗杆的输入端,用以受力带动所述蜗杆绕其轴线转动,以使得所述蜗杆通过所述齿轮带动所述齿条沿上下方向活动。

30、可选地,所述底座上设有至少一第一安装孔,所述第一安装孔设于所述第一调节组件在第二方向上的一侧,且沿所述第一方向延伸设置;

31、其中,所述第一方向、所述第二方向和上下方向在平面内两两相互垂直。

32、可选地,所述底座上开设有多个第二安装孔,以与电机旋台螺纹连接。

33、本发明还提供一种三维成像设备,包括:

34、可调节扫描平台;

35、成像组件,包括至少一相机和光源,所述光源设于所述可调节扫描平台的底座上的光源安装位,所述相机设于所述可调节扫描平台的升降台上;以及,

36、电机,其旋台上安装有所述可调节扫描平台;其中,

37、所述可调节扫描平台包括:

38、底座,沿第一方向延伸设置,且设有一光源安装位和两个相机安装位,所述光源安装位设于所述底座的中部,用于安装所述光源,两个所述相机安装位设于所述光源安装位在所述第一方向上的两侧;

39、两个第一调节组件,一一对应的设于两个所述光源安装位,各所述第一调节组件包括轨道和滑块,所述轨道沿所述第一方向延伸设置,所述滑块沿所述第一方向滑动安装于所述轨道上;

40、两个第二调节组件,一一对应的设于两个所述滑块,各所述第二调节组件包括转台,所述转台可相对其对应的所述滑块绕沿上下方向延伸的轴线转动;以及,

41、两个第三调节组件,一一对应的设于两个所述转台,各所述第三调节组件包括升降台,所述升降台可相对其对应的所述转台沿上下方向活动,用于安装一所述相机;

42、其中,所述第一方向和上下方向在平面内相垂直。

43、本发明的技术方案中,所述可调节扫描平台包括底座、两个第一调节组件、两个第二调节组件以及两个第三调节组件,其中,所述光源安装于所述底座的光源安装位,两个所述相机安装于两个所述第三调节组件中的两个转台上;如此,所述可调节扫描平台可根据实际情况直接安装所述光源和一所述相机、或者安装所述光源和两个所述相机,快速组装形成不同的成像结构获取待测物体的三维信息,提高效率;另外,基于所述第三调节中的升降台可沿上下方向活动,能够实现所述相机在高度方向上的位置调节;再基于所述第二调节组件中的转台的转动,能够实现所述相机与成像平面的角度调节,又基于所述第一调节组件中的滑块可沿所述第一方向滑动,能够实现所述相机与所述光源的间距调节和/或两个所述相机的间距调节,由此根据实际情况对成像结构参数进行快速调节,形成不同的成像结构,获取高精度的成像效果,且操作简单方便,调节效率高,结构简单,成本低。


技术特征:

1.一种可调节扫描平台,用在三维成像设备中安装至少一相机和光源,其特征在于,所述可调节扫描平台包括:

2.如权利要求1所述的可调节扫描平台,其特征在于,各所述轨道包括两个滑轨,两个所述滑轨沿第二方向间隔分布,且各所述滑轨沿所述第一方向延伸设置;

3.如权利要求2所述的可调节扫描平台,其特征在于,各所述定位块沿所述第一方向开设有顶起通孔;

4.如权利要求3所述的可调节扫描平台,其特征在于,各所述推杆的操控端上凸设有止挡部,各所述第一调节组件还包括第一弹性件,各所述止挡部与其所对应的定位块之间设有一所述第一弹性件;和/或,

5.如权利要求3所述的可调节扫描平台,其特征在于,各所述滑块的底壁至少开设有一槽口朝向所述底座设置的紧定槽;

6.如权利要求1所述的可调节扫描平台,其特征在于,各所述转台呈齿轮状设置;

7.如权利要求1所述的可调节扫描平台,其特征在于,各所述第三调节组件还包括:

8.如权利要求1所述的可调节扫描平台,其特征在于,所述底座上设有至少一第一安装孔,所述第一安装孔设于所述第一调节组件在第二方向上的一侧,且沿所述第一方向延伸设置;

9.如权利要求1所述的可调节扫描平台,其特征在于,所述底座上开设有多个第二安装孔,以与电机旋台螺纹连接。

10.一种三维成像设备,其特征在于,包括:


技术总结
本发明公开一种可调节扫描平台以及三维成像设备,涉及三维成像技术领域,可调节扫描平台包括底座、两个第一调节组件、两个第二调节组件及两个第三调节组件,底座设有光源安装位和设于光源安装位在第一方向上两侧的两个相机安装位;两个第一调节组件一一对应设于两个光源安装位,各第一调节组件包括滑动安装的轨道和滑块;两个第二调节组件一一对应设于两个滑块,各第二调节组件包括可相对滑块转动的转台;两个第三调节组件一一对应设于两个转台,各第三调节组件包括可相对转台沿上下方向活动的升降台;如此,可根据实际情况对成像结构参数进行快速调节,获取高精度的成像效果,操作简单方便,成本低。

技术研发人员:汤丁丁,卢仲兴,周艳,刘学进,郭二卫,汪小东,张利娜,李超杰,颉展硕,叶俊晗
受保护的技术使用者:中建三局绿色产业投资有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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