[發明專利]一種同軸驅動相機光強調節機構

有效

• 申請號: 201310322437.2
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN104345519B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 宋金城;梁雅軍;劉柯;孫增玉
• 申請（專利權）人: 北京航天計量測試技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G03B7/00
• 分類號: G03B7/00
• 代理公司: 核工業專利中心11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本發明屬于測控技術領域，具體涉及一種用于調節攝影測量系統中相機圖像灰度值的光強調節機構。

背景技術

在機器視覺和攝影測量領域，相機是完成測量的前端傳感器，在一些特定環境下，目標背景存在較大的光強起伏，這對于測量來說是一個很大的干擾因素。為了使光強穩定在一個相機能夠正常獲取特征點的光強范圍內，需要對背景光強進行實時調整，使相機采集到的圖像灰度值能夠在一個較小范圍內變化，以便后續圖像處理、解算。

目前，相機光強參數調節的主要方法有：改變相機鏡頭光圈調整；改變相機曝光時間調整；在光路中加入可變光強衰減片；采用電調節液晶片。以上方法在不同應用領域都能夠對相機光強進行調節。采用改變相機鏡頭光圈的方法是一種常用的方法，但改變鏡頭光圈會同時改變鏡頭其它參數，鏡頭參數的改變會帶來攝影測量系統模型的改變，因此這種方法在攝影測量領域來說是一種不可取的方法；改變相機曝光時間也能對相機獲得的圖像灰度值進行調節，但在實時測量條件下，相機曝光無法做到實時；在光路中加入可變光強衰減片也能夠達到調整進入相機光強的目的。

一般在光路中加入衰減片的形式有兩種：連續式衰減片和梯度變化衰減片。連續式衰減片能夠提供連續的光強衰減，但在整個相機視場內，光強衰減不均勻；采用梯度變化衰減片能夠解決相機視場光強分布不均勻的問題，但由于采用的是梯度衰減不能做到光強的連續衰減，要得到較高的采樣密度，不但會增加衰減片的數量還會使調整機構很大，當光強變化較大時會給控制系統帶來較大滯后。采用電調節液晶片方式的優點是系統沒有機械結構，通過對液晶片加偏壓以改變其消光系數，進而改變投射光強，但其缺點是不但價格昂貴而且其口徑不能做到很大，不能滿足攝影測量領域大視場的要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種同軸驅動相機光強調節機構，能夠解決現有技術中攝影測量相機工作過程中目標亮度有較大起伏變化的問題，

本發明的技術方案如下：

一種同軸驅動相機光強調節機構，它包括相機、鏡頭和電機，所述的鏡頭的光軸和電機的回轉軸同軸，鏡頭位于電機的轉子內，所述的鏡頭前端設有偏振片套，該偏振片套與電機彈性連接，所述的偏振片套內設有前偏振片和偏振片壓圈；所述的相機頸部設有后偏振片和用于壓緊后偏振片的開口鎖緊環；所述的相機接圈的前側設有鏡頭轉接固定環，所述的鏡頭后側設有鏡頭轉接活動環；所述的鏡頭轉接固定環外通過調焦螺紋連接鏡頭轉接活動環；所述的偏振片套、前偏振片、后偏振片、相機、鏡頭的光軸和電機的回轉軸同軸。

在上述的一種同軸驅動相機光強調節機構中：所述的偏振片套為階梯筒狀結構，在其與電機連接的一端面上加工有沿圓周方向均勻分布的彈性齒。

在上述的一種同軸驅動相機光強調節機構中：所述的電機設在筒形的電機支架內，電機的定子固定在電機支架內；所述的電機支架上通過螺釘固定安裝有相機座，相機座內安裝相機。

在上述的一種同軸驅動相機光強調節機構中：所述的彈性齒和開口鎖緊環采用彈性材料制成。

在上述的一種同軸驅動相機光強調節機構中：所述的偏振片壓圈與偏振片套通過螺紋連接，開口鎖緊環與相機的接圈螺紋連接。

本發明的顯著效果在于：由于采用雙偏振片對進入相機的光強進行調節，兩個偏振片進行疊加得到最終進入相機的光強信號，從而得到光強分布均勻，圖像灰度值穩定的恒光強圖像；

彈性齒的彈性連接，實現上述偏振片套以及內部的前偏振片的快速拆裝，較好的保證了結構安裝的同軸度和垂直度，使得攝影測量結果誤差較小。

由于采用彈性的開口鎖緊環后偏振片進一步壓緊，并且適應了相機接圈的內壁大小結構，保證后偏振片的可靠安裝，使得整個調節結構的可靠性提高。

附圖說明

圖1為同軸驅動相機光強調節機構示意圖；

圖中：1.鏡頭；2.相機；3.電機；4.電機支架；5.相機座；6.偏振片套；7.鏡頭轉接固定環；8.鏡頭轉接活動環；9.偏振片壓圈；10.前偏振片；11.后偏振片；12.開口鎖緊環。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步詳細說明。