[发明专利]一种工业摄像机位姿调整装置

说明书

本发明属于机器视觉技术领域，并公开了一种工业摄像机位姿调整装置，包括支撑板、齿轮轴、主动锥齿轮和四轴调节机构，所述齿轮轴安装在所述支撑板上，并且该齿轮轴上安装所述主动锥齿轮；所述四轴调节机构包括从动锥齿轮、滚珠丝杠机构和三轴旋转调节机构；所述三轴旋转调节机构包括旋转轴支架、第一旋转关节、第二旋转关节和第三旋转关节。本发明通过圆锥齿轮传动机构、滚珠丝杠机构和三轴旋转调节机构，可以使工业摄像机实现四个自由度的调整，调节方便而且灵活，工业摄像机具有较大的调整范围，且通过三轴旋转调节装置可以对工业摄像机的姿态进行三自由度的旋转调整，可满足多目视觉中对工业摄像机最优姿态调整的需求。

技术领域

本发明属于机器视觉技术领域，更具体地，涉及一种工业摄像机位姿调整装置。

背景技术

随着工业自动化、智能化的发展，在诸多工业实际应用中，机器视觉因其可以快速、高效完成缺陷检测、目标识别、物体定位、三维重建等任务，在食品、电子制造、汽车制造、化工等领域得到广泛应用。

目前，单目视觉因其在缺陷检测、目标识别、物体定位等方面的技术成熟、稳定性高而得到广泛应用。在三维重建中，单目视觉需要从多个已知位置与姿态对被测物体拍照并从拍摄的图像序列中求解得到被测物体的三维坐标，这使被测物体的三维坐标测量精确受到工业摄像机姿态调整装置运动精度、遮挡等的影响，且实时性差。双目视觉通过左右两个工业摄像机获取物体位置信息时，可以根据左右视差来判断物体的相对深度，从而得到被测物体的三维坐标，但双目视觉容易误检测，测量公共视场有限，对于盲区部分无法完成测量。多目视觉技术的基本原理与双目视觉测量类似，不同的是多目视觉增加了一台或多台工业摄像机以提供冗余的被测物体信息，使拍摄场景范围增大，可减少双目视觉的盲区也降低了双目视觉的误检测几率。

在双目视觉系统和多目视觉系统中，为了实现对不同被测物体的最优检测，在系统实现过程中需根据被测物体调整多个工业摄像机之间的相对位置关系。现有的工业摄像机姿态调整结构的自由度多为二自由度和三自由度，且主要用于双目视觉系统以实现两个工业摄像机的位置和姿态的调整。在多目视觉系统，现有的工业摄像机位置和姿态调整结构难以使工业摄像机的位置和姿态及多个工业摄像机之间的相对位置关系满足需求，因此现有的工业摄像机姿态调整结构难以满足多目视觉系统中对工业摄像机位置和姿态调整的要求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种工业摄像机位姿调整装置，可以解决多目视觉系统中工业摄像机位置和姿态及多个工业摄像机相对位置关系调整的问题，以获得对被测物体的最优检测，提高立体视觉的检测精度。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种工业摄像机位姿调整装置，其特征在于，包括支撑板、齿轮轴、主动锥齿轮和四轴调节机构，其中，

所述齿轮轴安装在所述支撑板上，并且该齿轮轴上安装所述主动锥齿轮；

所述四轴调节机构包括从动锥齿轮、滚珠丝杠机构和三轴旋转调节机构，所述从动锥齿轮与所述主动锥齿轮啮合，所述滚珠丝杠机构安装在所述支撑板上，并且所述滚珠丝杠机构的丝杠与所述从动齿轮固定连接，所述滚珠丝杠机构的滚珠螺母连接所述三轴旋转调节机构；

所述三轴旋转调节机构包括旋转轴支架、第一旋转关节、第二旋转关节和第三旋转关节，所述旋转轴支架安装在所述滚珠丝杠机构的滚珠螺母上，所述第一旋转关节通过旋转轴安装在所述旋转轴支架上，并且所述旋转轴与所述滚珠丝杠机构的丝杠平行，所述第二旋转关节通过第一铰轴铰接在所述第一旋转关节上，所述第三旋转关节用于安装工业摄像机并且该第三旋转关节通过第二铰轴铰接在所述第二旋转关节上，所述旋转轴、第一铰轴和第二铰轴分别平行于X轴、Y轴和Z轴，并且所述X轴、Y轴和Z轴共同构成笛卡尔坐标系。

优选地，所述四轴调节机构设置有多个，并且它们环绕所述齿轮轴设置，每个所述四轴调节机构的从动锥齿轮均与所述主动锥齿轮啮合。

优选地，所述滚珠丝杠机构和三轴旋转调节机构分别位于所述支撑板的两侧。