相机设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种相机设备，该相机设备包括：用于获得平面图像信号的2D相机(6)，该2D相机布置于该相机设备主体(5)的底部；以及至少一个用于获取深度信息的3D相机(2)，所述3D相机布置于该相机设备主体(5)的侧面，通过为所述3D相机(2)相应地配设的位姿调节装置与所述相机设备主体(5)相连；其中，所述位姿调节装置被设计为适于调节所述3D相机(2)相对于所述相机设备主体(5)的高度。

【技术实现步骤摘要】
相机设备
本技术涉及机器视觉领域，具体而言是一种用于提高深度相机(3D相机)视野范围的相机设备。
技术介绍
随着劳动力成本的不断提高以及自动控制、规划、视觉识别方法的不断发展，用自动化设备代替人工进行自动化生产的程度越来越高。自动化设备最基本的使用方法不安装任何传感器，只能在固定的场景中进行一些固定的动作。随着应用环境和目标任务越来越复杂多变，需要在环境中或者在自动化装置上安装一些传感器，其中深度相机(3D相机)是其中一类非常重要的传感器。相对于传统2D相机，深度相机能够观察到物体的深度信息，因而能够更容易的确定物体在空间中的位置。但是，由于深度相机自身原因，在特定距离会形成视觉盲区或断层，因而产生“黑洞”，这也就意味着如果物体在特定距离就没办法抓取，进而影响深度相机的使用范围。另外，由于主动投射光源，深度相机拍摄金属等反光物体时会出现明显的反光，导致获取的深度图像上出现孔洞的现象发生，没办法得到深度值，或者使生成的深度点云数据不够准确。因此，在机器视觉领域需要一种新型的、用于提高深度相机视野范围的设备，以解决上述问题。
技术实现思路
为此，本技术要解决的技术问题是提供一种相机设备，其能够提高深度相机(3D相机)的视野范围。这一技术问题由根据本技术的一种相机设备加以解决。该相机设备包括：用于获得平面图像信号的2D相机6，该2D相机6布置于该相机设备主体5的底部；以及至少一个用于获取深度信息的3D相机2，所述3D相机2布置于该相机设备主体5的侧面，通过为所述3D相机相2应地配设的位姿调节装置与所述相机设备主体5相连；其中，所述位姿调节装置被设计为适于调节所述3D相机2相对于所述相机设备主体5的高度。这样，就通过调节3D相机2相对于相机设备主体5的高度而避免了使3D相机2处于会产生“黑洞”现象的特定距离。根据本技术的一种优选实施形式，所述位姿调节装置被设计为还适于调节所述3D相机2的角度。在此，位姿调节装置包括：高度调节机构4，所述高度调节机构4的一侧与该相机设备主体5相连；以及连接机构(3)，该连接机构3与所述高度调节机构4的另一侧相连，适于调节所述3D相机2的角度，其中，所述连接机构3与所述3D相机2固定连接。两个3D相机2通过调节角度实现了视场交叉重叠，提高成像精度和数据质量。根据本技术的一种优选实施形式，该相机设备中的3D相机2的数目具体为两个，它们分别通过位姿调节装置位置相对地布置在相机设备主体5的两侧。相机设备主体两侧各有一个3D相机2的布置防止或减少了3D相机2在有主动投射光源的情况下拍摄金属等反光物体时获取的深度图像上出现孔洞的可能性，因此提高了3D相机2的精度和视野，优化了图像数据。根据本技术的一种优选实施形式，一个3D相机的高度调节范围为相对该相机设备主体5向上，另一个3D相机的高度调节范围为相对该相机设备主体5向下。这样，两个3D相机2上下错开，就增大了它们视场重合范围。它们调节的具体距离数值视3D相机2在何种情况下会产生“黑洞”现象而定。优选的是，两个所述3D相机被布置为使得所述2D相机位于所述两个3D相机镜头连线的中心处，以达到2D相机6与两个3D相机2相互配合获得最佳图像信号的效果。进一步优选的是，两个所述3D相机2的连线与竖直方向的夹角α在30°～45°的角度范围内。例如，当2D相机6距待测样品的距离为1.2～1.3米时，两个所述3D相机2的最大垂直可调节距离分别为50厘米。优选的是，所述连接机构具有：第一连接件7，该第一连接件7呈U型，U型的两个边腿是从U型底部伸出的具有阶梯状的弧形安装孔9且末端为第一弧形部8的竖板13；第二连接件10，所述第二连接件10由布置在两侧的第二弧形部11和布置在中央的第二连接件主体14共同构成中央凸出的形状，所述第二连接件主体14伸入所述第一连接件7的U型空间内且贴靠在所述第一连接件7的所述竖板13内侧，所述第一弧形部8和所述第二弧形部11的形状被设计为适于相互贴合地旋转；其中，通过穿过所述弧形安装孔的螺钉固定所述第一连接件7相对于所述第二连接件10的角位置。显然，可以将第一弧形部8设计为弧形凹部且将第二弧形部11设计为弧形凸部，亦可以将第一弧形部8设计为弧形凸部且将第二弧形部11设计为弧形凹部。在此，尽管优选考虑将所述第一连接件7的U型底部与所述高度调节机构4固定连接且所述第二连接件主体14根部与所述3D相机2的侧面固定连接，但是也可以考虑设计为，所述第一连接件7的U型底部与所述3D相机2的侧面固定连接且所述第二连接件主体14根部与所述高度调节机构4固定连接。附图说明下面将结合附图详细解释本技术的实施例。在附图中：图1以立体透视图示出了根据本技术的相机设备的第一实施例；图2以正视图示出了根据本技术的相机设备的第一实施例，其中示出了3D相机的连线与竖直方向的夹角。具体实施方式图1和图2示出了本技术的相机设备的第一实施例。该相机设备包含：相机处理模块1；两个深度相机(3D相机)2；连接机构3；以及高度调节机构4。相机处理模块1包含相机设备主体5，3D相机2通过连接机构3固定在高度调节机构4上，该高度调节机构4固定在相机设备主体5的侧壁上，通过该高度调节机构4可以调节3D相机2的高度以避免在特定距离时，因相机自身技术问题而产生的“黑洞”现象，影响3D相机的使用范围。在主动投射光源的情况下，3D相机拍摄金属等反光物体时会出现明显的反光，因而导致获取的深度图像上出现孔洞，或导致生成的深度点云数据不够准确。为了防止这种情况的发生，在此实施例中，提供了两个3D相机2，它们分别通过连接机构3与高度调节机构4连接在相机设备主体5的两个相对的侧壁上，如此结构可以减少反光物体在深度图像上出现孔洞的情况，提高3D相机的精度和视野，优化图像数据。在此实施例中，为了获得平面图像信号，还设有2D相机6，该2D相机6设于相机设备主体5的底部。为了达到2D相机6与两个3D相机2相互配合获得最佳的图像信号，2D相机6位于两个3D相机2镜头连线的中心处。在此实施例中，为了使两个3D相机2的视场交叉重叠，提高成像精度和数据质量。连接机构4为角度可调机构，通过该连接机构3可以调节3D相机2的镜头角度。在此实施例中，为增大两个3D相机2视场重合范围，一个3D相机2的高度调节范围为沿相机设备主体5向上调节一定距离，另一个3D相机2的高度调节范围为沿相机设备主体5向下调节一定距离，具体数值由3D相机2产生“黑洞”现象时所决定。例如当3D相机6距待测样品的距离为1.2～1.3米时，上、下可调节的距离分别为50厘米。如图1、图2所示，连接机构3由第一连接件7与第二连接件10组成，该第一连接件7大致成U型，U型底部为与高度调节机构4固定连接或一体成型的底板12，U型的两个边腿是从U型底部伸出的竖板13，各竖板13的末端为第一弧形部8，在此为弧形凹部。两个竖板13的侧壁面分别设有具有阶梯状的弧形安装孔9。第二连接件10由由布置在两侧的第二弧形部11(在此为弧形凸部)和布置在中央的第二连接件主体14共同构成中央凸出的形状。该第二连接件主体14的根部与3D相机2固定连接，第二连接件主体伸入第一连接件的U型空间内且贴靠在第一连接件的竖板内侧。弧形凸部的形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相机设备，该相机设备包括：用于获得平面图像信号的2D相机(6)，该2D相机(6)布置于该相机设备主体(5)的底部；其特征在于，还包括：至少一个用于获取深度信息的3D相机(2)，所述3D相机(2)布置于该相机设备主体(5)的侧面，通过为所述3D相机(2)相应地配设的位姿调节装置与所述相机设备主体(5)相连；其中，所述位姿调节装置被设计为适于调节所述3D相机(2)相对于所述相机设备主体(5)的高度。

【技术特征摘要】
1.一种相机设备，该相机设备包括：用于获得平面图像信号的2D相机(6)，该2D相机(6)布置于该相机设备主体(5)的底部；其特征在于，还包括：至少一个用于获取深度信息的3D相机(2)，所述3D相机(2)布置于该相机设备主体(5)的侧面，通过为所述3D相机(2)相应地配设的位姿调节装置与所述相机设备主体(5)相连；其中，所述位姿调节装置被设计为适于调节所述3D相机(2)相对于所述相机设备主体(5)的高度。2.根据权利要求1所述的相机设备，其特征在于，所述位姿调节装置包括：高度调节机构(4)，所述高度调节结构的一侧与该相机设备主体(5)相连，以及连接机构(3)，该连接机构与所述高度调节机构(4)的另一侧相连，适于调节所述3D相机(2)的角度，其中，所述连接机构(3)与所述3D相机(2)固定连接。3.根据权利要求1或2所述的相机设备，其特征在于，两个所述3D相机(2)分别通过所述位姿调节装置位置相对地布置在所述相机设备主体(5)的两侧。4.根据权利要求3所述的相机设备，其特征在于，一个3D相机(2)的高度调节范围为相对该相机设备主体(5)向上，另一个3D相机(2)的高度调节范围为相对该相机设备主体(5)向下。5.根据权利要求3所述的相机设备，其特征在于，两个所述3D相机(2)被布置为使得所述2D相机(6)位于所述两个3D相机(2)镜头连线的中心处。6.根据权利要求3所述的相机设备，其特征在于，两个所述3D相机(2)的连线与竖直方向的夹角...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘岩龙，张贶恩，邵天兰，王师，李鹏飞，
申请(专利权)人：梅卡曼德北京机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11