[實用新型]一種多自由度雙目立體視覺裝置

有效

• 申請號: 201320811711.8
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN203661165U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 曾慶響;王建華;李秋燕;蔣林艷;王猛;周建鵬
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;F16M11/42;F16M11/06;F16M11/18
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 郭耀輝

技術領域

本實用新型屬于機器視覺領域的目標識別與定位裝置，特別涉及一種用于獲取環境三維信息的雙目立體視覺裝置。

背景技術

近年來，雙目立體視覺技術在移動機器人導航、智能車導航、三維重建、精密測量等領域得到廣泛的應用。在這些應用領域中，通常要求儀器設備能夠自動地獲取周圍環境的三維立體信息，這就要求雙目攝像裝置能夠實現自身的多維運動，以滿足圖像獲取的要求。

通過檢索相關技術文獻，發現現有的可調式雙目攝像裝置雖然可以實現多維運動，但是存在光軸不平行、基線不可調、調整所需驅動電機較多等不足之處。一些現有的雙目立體攝像裝置，可以完成水平旋轉、俯仰、聚散度的改變等動作，但是這些動作的實現需要多個電機來完成，而且聚散度的調整是通過兩個攝像機的旋轉完成的，攝像機旋轉之后給圖像匹配與深度計算等算法帶來很大的難度，另外，這些裝置的雙目攝像機通常都是相對固定的，它們之間基線的長度不能調整。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的上述缺陷，提供了一種通過對一個電機及一些輔助機構的控制來實現雙目攝像機水平旋轉運動、俯仰運動，并且能使兩個攝像機相互之間水平移動，實現兩個攝像機之間基線長度的調整，進而獲取需要的圖像信息，通過對三維深度信息恢復，可以應用于機器人導航、智能車導航、三維重建以及精密加工等領域。

為實現上述目的，本實用新型采取如下技術方案。它包括底座1，控制箱2，基座3，所述基座3中安裝有平面軸承38、環形電磁鐵39、驅動電機41，所述驅動電機41輸出軸上固接有齒輪37錐齒輪35，所述平面軸承38上方與水平支架7的底座40相連，所述水平支架7上安裝有水平旋轉控制組件100、支架主軸8、電磁鐵9、電磁鐵33、攝像機框架21，所述水平旋轉控制組件100由導引桿6、固接在導引桿6頂端的限位塊36、與導引桿6固接的環形磁鐵4、套在導引桿6外面的壓緊彈簧5組成，所述支架主軸8上安裝有錐齒輪34、左動力控制組件200、右動力控制組件300、擋圈16，所述的錐齒輪34與固接在驅動電機41輸出軸上的錐齒輪35相嚙合，所述左動力控制組件200中，帶有內花鍵的套管12與軸承14內圈以及齒輪10固接，軸承14外圈與平板15固接，平板15上安裝有導引桿32、圓形磁鐵11、限位塊18，導引桿32上安裝復位彈簧13、復位彈簧17，所述右動力控制組件300中沒有左動力控制組件200中的限位塊18，所述的左動力控制組件200能夠與固接在攝像機框架軸20上的齒輪19嚙合，所述右動力控制組件300能夠與空套在攝像機框架軸上的齒輪30嚙合，齒輪30與固接在螺桿22上的小齒輪29常嚙合，所述螺桿22兩側有旋向相反的螺紋段，并且通過軸承與攝像機框架21連接，攝像機支架24兩端分別于螺桿22和導引桿23連接，攝像機25通過螺栓26與攝像機支架24相連，驅動電機41的線纜接口、環形電磁鐵39的線纜接口、電磁鐵9和電磁鐵33的線纜接口、攝像機25的控制接口分別與控制箱2的相配合接口相連。

所述攝像機支架24上的立柱28的內孔有與螺桿22配合的內螺紋，立柱27的內孔安裝有光滑銅套，兩立柱孔的軸線平齊。

所述螺紋為精密螺紋，軸承為精密軸承，驅動電機為精密電機，齒輪端面有倒角。

所述兩個攝像機之間光軸始終平行且垂直于攝像機框架前端面，基線長度為60-260mm。

所述機械部分能夠通過對一個驅動電機和一些輔助機構的控制實現雙目攝像機的水平旋轉運動、俯仰運動以及兩個攝像機之間基線長度的調整。

首先是兩個攝像機的水平旋轉運動。這種水平旋轉運動可以通過控制水平旋轉控制組件向上移動，使其上的限位塊與固接在電機輸出軸上的齒輪接合，這樣驅動電機輸出的動力經過水平旋轉組件傳給水平支架，進而帶動攝像機框架整體做水平旋轉運動。