本實用新型是一種多自由度立體視覺裝置,通過一些簡單的輔助機構和電機的驅動可實現雙目攝像機多自由度運動,控制簡單,經濟實用,適用于三維重建、機器人導航以及三維形貌檢測等領域。
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,通常要求儀器設備自動的獲取周邊環境的三維立體信息,這就是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。
現有的可調式雙目攝像裝置雖然可以實現多維運動,但是存在基線不可調,運動結構復雜,造價過高等不足之處。在實現水平旋轉、仰俯的改變等動作上太過于麻煩,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。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于克服現有雙目視覺裝置的上述缺陷,提供了一種通過齒輪嚙合以及絲杠螺紋嚙合等簡單連接方式實現攝像機多自由度的自由運動,進而獲取需要的圖像信息,通過對三維深度信息恢復,可以應用于三維重建等領域。
為實現上述目的,本實用新型采取如下技術方案。包括:齒形底座1,支撐柱2,所述齒形底座1與支撐柱2為固接,絲杠旋轉驅動器3,光桿4,絲杠5,旋轉工作臺14,所述支撐柱2與旋轉工作臺14為轉動副連接方式,光桿4與旋轉工作臺14間為固接,光桿4用來約束視覺平臺19的豎直運動方向,所述絲杠5可由絲杠旋轉驅動器3驅動旋轉,俯仰轉動架8,視覺平臺19,導軌11,旋鈕18,旋桿17,通過旋轉旋鈕18帶動旋桿17旋轉,實現仰俯轉動架8與視覺平臺19間的轉動,所述視覺平臺19與光桿4間為滑動連接,絲杠旋轉驅動器3與絲杠5之間為聯軸器連接,絲杠5與視覺平臺19間為絲杠螺紋連接,故絲杠旋轉驅動器3可驅動絲杠5旋轉從而實現視覺平臺19的豎直運動,所述視覺平臺19與俯仰轉動架8為轉動銷連接,通過旋轉旋鈕18帶動旋桿17旋轉,從而控制俯仰轉動架8的自由旋轉,所述導軌11與俯仰轉動架8為固接,左攝像頭6,右攝像頭9,左攝像頭搭載滑塊7,右攝像頭搭載滑塊10,所述左攝像頭搭載滑塊7、右攝像頭搭載滑塊10與導軌11間為滑塊連接方式,左攝像頭6、右攝像頭9分別與左攝像頭搭載滑塊7、右攝像頭搭載滑塊10間為固接,故可實現左右攝像頭的自由仰俯運動,所述旋轉齒輪12與齒形底座1間為齒輪嚙合連接,旋轉連桿13與旋轉齒輪12間為固接,驅動電機15驅動旋轉連桿13帶動旋轉齒輪12轉動與齒輪底座1齒牙嚙合,可實現旋轉工作臺14繞支撐柱2旋轉,故可實現雙目立體視覺機構水平方向的全方位轉動,控制箱16與旋轉工作臺14間為固接,所述攝像機的控制接口以及各驅動電機的控制接口分別與控制箱16的配合接口相連。
所述的一種多自由度的雙目立體視覺機構,其特征在于旋轉齒輪12可由驅動電機15驅動旋轉連桿13自轉帶動其旋轉并與齒形底座1的齒牙相嚙合,支撐柱2與旋轉工作臺14間為轉動副連接,且齒形底座1與支撐柱2為固接,故旋轉工作臺14可實現水平方向自由全方位的轉動。
所述的一種多自由度的雙目立體視覺機構,光桿4與旋轉工作臺14間為固接,絲杠旋轉驅動器3驅動絲杠5旋轉,視覺平臺19與絲杠5的旋轉螺紋嚙合可實現視覺平臺19豎直方向的自由運動。
所述的一種多自由度的雙目立體視覺機構,旋鈕18可控制旋桿17的旋轉,從而帶動俯仰轉動架8進行翻轉運動,且導軌11與俯仰轉動架8間為固接,故可以通過旋轉旋鈕18實現左右攝像頭自由的仰俯運動。
所述機械部分能通過幾個驅動電機和一些簡單的輔助機構的控制來實現雙目立體視覺機構水平方向的旋轉運動、豎直方向的精確運動以及攝像頭仰俯角的調整。
相比現有雙目視覺裝置的技術,本實用新型的有益效果是通過齒輪嚙合以及絲杠旋轉嚙合等簡單結構就可以完成雙目視覺機構的水平方向全方位旋轉運動以及豎直方向的升降運動,從而獲得最佳的拍攝效果,適用于三維重建等領域,通過使用精密螺紋、精密驅動電機保證了拍攝質量。
附圖說明
圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
圖2為本實用新型的底座旋轉結構示意圖。
圖3為本實用新型的絲杠升降以及旋轉架翻轉結構示意圖。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3所示。一種多自由度的雙目立體視覺機構,包括:齒形底座1,支撐柱2,所述齒形底座1與支撐柱2為固接,絲杠旋轉驅動器3,光桿4,絲杠5,旋轉工作臺14,所述支撐柱2與旋轉工作臺14為轉動副連接方式,光桿4與旋轉工作臺14間為固接,光桿4用來約束視覺平臺19的豎直運動方向,所述絲杠5可由絲杠旋轉驅動器3驅動旋轉,俯仰轉動架8,視覺平臺19,導軌11,旋鈕18,旋桿17,通過旋轉旋鈕18帶動旋桿17旋轉,實現仰俯轉動架8與視覺平臺19間的轉動,所述視覺平臺19與光桿4間為滑動連接,絲杠旋轉驅動器3與絲杠5之間為聯軸器連接,絲杠5與視覺平臺19間為絲杠螺紋連接,故絲杠旋轉驅動器3可驅動絲杠5旋轉從而實現視覺平臺19的豎直運動,所述視覺平臺19與俯仰轉動架8為轉動銷連接,通過旋轉旋鈕18帶動旋桿17旋轉,從而控制俯仰轉動架8的自由旋轉,所述導軌11與俯仰轉動架8為固接,左攝像頭6,右攝像頭9,左攝像頭搭載滑塊7,右攝像頭搭載滑塊10,所述左攝像頭搭載滑塊7、右攝像頭搭載滑塊10與導軌11間為滑塊連接方式,左攝像頭6、右攝像頭9分別與左攝像頭搭載滑塊7、右攝像頭搭載滑塊10間為固接,故可實現左右攝像頭的自由仰俯運動,所述旋轉齒輪12與齒形底座1間為齒輪嚙合連接,旋轉連桿13與旋轉齒輪12間為固接,驅動電機15驅動旋轉連桿13帶動旋轉齒輪12轉動與齒輪底座1齒牙嚙合,可實現旋轉工作臺14繞支撐柱2旋轉,故可實現雙目立體視覺機構水平方向的全方位轉動,控制箱16與旋轉工作臺14間為固接,所述攝像機的控制接口以及各驅動電機的控制接口分別與控制箱16的配合接口相連。
所述的一種多自由度的雙目立體視覺機構,其特征在于旋轉齒輪12可由驅動電機15驅動旋轉連桿13自轉帶動其旋轉并與齒形底座1的齒牙相嚙合,支撐柱2與旋轉工作臺14間為轉動副連接,且齒形底座1與支撐柱2為固接,故旋轉工作臺14可實現水平方向自由全方位的轉動。
所述的一種多自由度的雙目立體視覺機構,光桿4與旋轉工作臺14間為固接,絲杠旋轉驅動器3驅動絲杠5旋轉,視覺平臺19與絲杠5的旋轉螺紋嚙合可實現視覺平臺19豎直方向的自由運動。
所述的一種多自由度的雙目立體視覺機構,旋鈕18可控制旋桿17的旋轉,從而帶動俯仰轉動架8進行翻轉運動,且導軌11與俯仰轉動架8間為固接,故可以通過旋轉旋鈕18實現左右攝像頭自由的仰俯運動。