[发明专利]一种相机多维度微调节保护装置及自适应调整方法

说明书

本发明涉及一种相机多维度微调节保护装置及自适应调整方法，主要是解决隧道、管廊等巡检车或机器人相机阵列安装调整困难、镜头焦距人工调焦效率低的技术问题。本发明技术方案由三维度微调机构、相机参数自动调整系统和相机保护筒三部分组成；三维度微调机构由连杆、下支架、上支架和相机连接块组成；相机保护筒由前盖、前镜筒、主镜筒和后盖组成；三维度微调机构通过螺栓与相机主镜筒相连；相机通过微调机构可实现绕X轴、Y轴、Z轴三轴绕动微调，且相互间不受干扰；相机参数自动调整系统由环形超声波马达和图像质量评价系统组成，通过环形超声波马达遍历，并结合图像质量评价系统，实现相机焦距、光圈参数的快速自动调整。

技术领域

本发明涉及一种相机调节保护装置，尤其是公开一种相机多维度微调节保护装置及自适应调整方法，属于机器视觉技术领域。

背景技术

随着机器视觉技术的快速发展，越来越多地应用了市政、水利、交通等基础设施的无损、快速检测领域。基于机器视觉检测的主要设备为相机，多数是采用工业相机，针对不同的检测目标对象，所需的相机个数也不同，由一个至数十个不等。相机的安装位置的准确性和参数的设定对成像质量有直接影响，并会进一步影响机器视觉识别的效果。由于机械加工误差的存在，相机的安装位置须要有一定的自我调整能力，此外，对于野外作业的检测装备，相机还需要设置防护装置。

对于相机安装位置多维度的调节，可以考虑机械臂的方式实现，但是机械臂一般较昂贵，并操控复杂、占空间，应用场景有限。为此，国内外对相机的微调机构也进行了相关的研究与设计，发明专利《一种具有位置自动微调的工业相机》(CN105425511B)设计了一种一个维度调整的相机机构；发明专利《相机三维度微调装置》(CN106019777B)通过相机固定座、三个调节环和固定框设计了一种相机微调装置，但只固定相机部位，存在不稳定因素，且无防护能力；实用新型《一种相机调整装置》(CN202402912U)通过3个连杆装置实现相机在一个平面内的多角度大范围调整。

综上，需要设计一种相机可多维度微调、相机参数自动调整且具有防水防尘能力的保护装置。

发明内容

本发明的目的是设计一种可实现相机在X、Y、Z三个维度微绕动及相机参数自适应调节的相机多维度微调节保护装置及自适应调整方法，主要是解决隧道、管廊等巡检车或机器人相机阵列安装调整困难、镜头焦距人工调焦效率低的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种相机多维度微调节保护装置，由三维度微调机构、相机参数自动调整系统和相机保护筒三部分组成；三维度微调机构由连杆、下支架、上支架和相机连接块相互连接组成；相机保护筒由前盖、前镜筒、主镜筒和后盖相互连接组成；三维度微调机构利用螺栓通过上支架顶部通孔与相机主镜筒相连。

所述连杆由长螺栓和螺帽组成，下支架为一类U型构件，下支架左右两侧各对称开两个圆通孔，两个圆通孔采用居中布设，下支架底部中间开一个圆通孔，底部中间的圆通孔与连杆相连，实现相机绕连杆进行绕动调节，下支架底部平整，两侧顶部采用半圆弧设计；上支架亦为一类U型构件，上支架左右两侧各对称开两个通孔，其中上部为圆通孔，下部为弧形长腰孔，弧形长腰孔的圆弧圆心为圆通孔的中心点，长腰孔弧形夹角为60°，圆通孔和长腰孔的采用居中布设，上支架顶面采用圆弧设计，圆弧的外半径与相机主镜筒的外半径相同，上支架顶面4个角点各开一个圆通孔，通过圆通孔与相机主镜筒相连接，上支架两侧顶部采用半圆弧设计；下支架侧端上部的圆通孔与上支架侧端上部圆通孔相连，下支架侧端下部的圆通孔与上支架侧端的下部长腰孔相连，三维度微调机构可绕上支架侧端上部圆通孔进行绕动微调。