[实用新型]结构光视觉系统中激光器和相机的组合固定装置

说明书

技术领域

本实用新型属于结构光视觉系统中激光器和相机的定位和姿态调整装置领域，具体涉及一种结构光视觉系统中激光器和相机的组合固定装置。

背景技术

基于视觉测量技术的结构光视觉系统能很好地适应现代工业对工件外形尺寸检测所提出的新标准和要求，是一种兼备精度和效率的非接触式外形检测手段。直线激光器是视觉测量技术中常用的一种线结构激光发射装置，它能射出激光平面并在投影平面上投射出直线度极高的激光光条，当直线激光器发射的激光照射到被检测工件表面时，原本的直线激光光条就会随被检测工件表面形状发生相应的形状改变。用相机拍摄此时的激光光条照片，就能通过视觉测量算法解算得出被检测工件的三维表面形状。

在使用结构光视觉系统前需要调校和标定，首先要根据待检测工件的尺寸、形状以及对光线的反射情况对直线激光器投射角度和相机的拍摄角度做分别的调节和校准，以确保相机所拍摄的照片符合检测需求，此后，还要对结构光视觉系统中相机的内部参数和激光光平面空间姿态方程进行标定。在完成调校和标定后结构光视觉系统才可以开始进行正常的视觉测量工作，而在视觉测量的全过程中，直线激光器和相机的相对位置必须严格保持相对不变，否则将使在标定过程中已获得的系统标定参数失效并导致激光光平面的空间方程参数改变，无法用于后续测量步骤。

现有结构光视觉系统通常采用两个彼此独立的三脚架对激光器和相机分别做支撑，并借助其各自的三脚架对激光器投射角度和相机的拍摄角度做分别调校。然而，两个彼此独立的三脚架的相对位置却无法固定，这导致在后续的结构光视觉系统标定过程中无法可靠地确保直线激光器和相机的位置始终保持相对不变。一旦激光器和相机二者的相对位置发生变化，将导致在标定过程中已获得的系统标定参数失效以及激光光平面的空间方程参数改变，无法继续用于后续测量步骤，需要重新再次标定。

实用新型内容

为了解决现有采用两个彼此独立的三脚架分别作为对激光器和相机的支撑装置，而两个彼此独立的三脚架姿态仅有利于激光器和相机的姿态调校，却无法可靠保障在后续标定过程中激光器和相机的相对位置始终保持不变，导致结构光视觉系统应用时，其已标定好的系统标定参数失效的技术问题，本实用新型提供一种结构光视觉系统中激光器和相机的组合固定装置。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案如下：

结构光视觉系统中激光器和相机的组合固定装置，其包括基座、激光器姿态调整机构、相机角度调整机构和四个螺钉，基座包括座板、激光器铰座和相机轴座，所述激光器铰座和相机轴座均固连于座板的上端面；所述激光器姿态调整机构包括激光器套筒、套筒轴座、套筒转轴和销轴，激光器套筒的中段的侧壁上设有三个激光器紧固螺孔；套筒轴座顶端与激光器套筒的外侧壁固连；套筒转轴的上端与套筒轴座转动连接，其下端开有径向的销轴孔；所述套筒转轴下端的销轴孔通过销轴与激光器铰座转动连接；所述相机角度调整机构包括相机套筒和相机转轴，相机套筒的外侧壁与相机转轴的一端固连，相机转轴的另一端通过相机轴座与座板转动连接；所述相机套筒中段的侧壁上设有相机紧固螺孔；三个激光器紧固螺孔均与所述螺钉匹配，相机紧固螺孔与所述螺钉匹配。

本实用新型的有益效果是：该组合固定装置通过具有两个旋转自由度的激光器姿态调整机构和具有一个旋转自由度的相机角度调整机构分别固定直线激光器和相机，并通过基座确保姿态调校后的直线激光器和相机的相对位置始终保持不变，有利于减少结构光视觉系统在应用过程中，其已标定好的系统标定参数失效的情况发生。此外，该装置还具有结构简单实用，成本低廉，便于推广普及等优点。

附图说明

图1是本实用新型结构光视觉系统中激光器和相机的组合固定装置的立体示意图；

图2是图1的爆炸装配示意图；

图3是本实用新型结构光视觉系统中激光器和相机的组合固定装置的应用 示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1至图2所示，本实用新型的结构光视觉系统中激光器和相机的组合固定装置包括基座1、激光器姿态调整机构2、相机角度调整机构3和四个螺钉4，基座1包括座板1-1、激光器铰座1-2和相机轴座1-3，所述激光器铰座1-2和相机轴座1-3均固连于座板1-1的上端面。