一种基于反射光路的拍摄装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于反射光路的拍摄装置，用于对待测物的侧面及顶部同时进行拍摄，其包括照明光源、相机以及用于将待测物不同侧面的图像光束反射至中部反射镜组的底部反射镜组、用于将侧面图像光束全部反射至上部反射镜的中部反射镜组、用于将侧面图像光束呈放射状成像于相机中的电荷耦合器件的上部反射镜、用于将待测物的顶部图像光束反射并成像于相机中的电荷耦合器件的顶部反射镜组。本发明专利技术只用一部相机便可成功拍摄待测物的多个侧面及顶部，可大大降低多部相机带来的高成本，并且该装置的体积受待测物直径影响非常小，可以以较小体积的装置测量较大体积的待测物，操作简单、实用性强，也很大程度上降低了图像处理难度。

A Shooting Device Based on Reflective Light Path

【技术实现步骤摘要】
一种基于反射光路的拍摄装置
本专利技术涉及机器视觉及检测
，具体地说，尤其涉及一种基于反射光路的拍摄装置。
技术介绍
目前，在机器视觉及检测领域，要想把圆柱或近似圆柱等的待测物侧面及顶部都拍摄下来，至少需要四个或两个相机，即：用三个相机拍摄待测物侧面，一个相机拍摄待测物顶部；或是，用反射镜先将侧面向一个方向水平反射，然后用一个相机拍摄侧面，再用一个相机拍摄顶部。第一种方案无疑成本是很高的，而且不利于操作，相机个数多，走线复杂；第二种方案虽可在一定程度上降低成本，但是由于光路限制，装置本身体积需要与待测物直径成正比，这样无疑限制了待测物的直径。因此，如何设计一种可以实现低成本的拍摄圆柱或近似圆柱形的待测物侧面及顶部，并且体积受待测物直径影响小的装置，是本领域技术人员亟须解决的一个问题。
技术实现思路
有鉴于此，为克服上述现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种基于反射光路的拍摄装置。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供了一种基于反射光路的拍摄装置，用于对待测物的侧面及顶部同时进行拍摄，其包括底部反射镜组、中部反射镜组、上部反射镜、顶部反射镜组、照明光源以及相机；其中，所述底部反射镜组布设于所述待测物的周围，用于接收所述待测物不同侧面的图像光束，并将该侧面图像光束反射至所述中部反射镜组；所述中部反射镜组布设于所述待测物的上方，用于将所述底部反射镜组反射过来的侧面图像光束全部反射至所述上部反射镜；所述上部反射镜位于所述中部反射镜组的上方，用于将所述中部反射镜组反射过来的侧面图像光束呈放射状成像于所述相机中的电荷耦合器件；所述上部反射镜上设有一与所述待测物中心同轴的椭圆孔，所述顶部反射镜组位于所述上部反射镜的上方，用于接收透过所述椭圆孔传输的所述待测物的顶部图像光束，并将该顶部图像光束又透过所述椭圆孔反射，最终成像于所述相机中的电荷耦合器件；所述相机位于所述上部反射镜远离所述顶部反射镜组的一侧且其电荷耦合器件对准所述上部反射镜上的椭圆孔；所述照明光源位于所述底部反射镜组的上方，用于为所述待测物的侧面及顶部提供照明。本专利技术只用一部相机便可成功拍摄待测物的多个侧面及顶部，可大大降低多部相机带来的高成本。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可做出如下改进：优选的，所述底部反射镜组、所述中部反射镜组中各反射镜的设计角度以及其与所述待测物之间的距离均可调节。因本专利技术采用了斜向上反射光路设计，底部反射镜组和中部反射镜组通过呈一定角度排列，并且其中各反射镜的设计角度以及各反射镜与所述待测物之间的距离均可调节，故可实现将待测物侧面的光线全部反射至对应中部反射镜组，然后经上部反射镜将光线全部反射至相机，最终以放射状成像至相机ccd(电荷耦合器件)，所以该装置的体积受待测物直径影响非常小，可以以较小体积的装置测量较大体积的待测物。优选的，所述顶部反射镜组由两个反射镜组成，两个所述反射镜以所述椭圆孔中心为顶点成等腰直角三角形固定，只有这样才可以保证待测物的顶部光线能够全部反射至相机。优选的，两个所述反射镜的位置均可调节，以保证待测物顶部和侧面到相机的距离相同，即两个所述反射镜为工作距离补偿设计，可将待测物侧面及顶部光线以相同的距离反射至相机。优选的，两个所述反射镜为普通反射镜或者光程与普通反射镜相等的五角棱镜。优选的，所述待测物置于所述底部反射镜组的中间位置，可以进一步保证待测物的各侧面光线都能被底部反射镜组完整的反射。优选的，所述底部反射镜组包括反射镜一、反射镜二和反射镜三，所述反射镜一、反射镜二和反射镜三互成120°角置于所述待测物周围且所述反射镜一、反射镜二和反射镜三均能够将所述待测物的侧面光线全部反射。即反射镜一、反射镜二和反射镜三可以通过合理调节其与竖直方向的夹角以及其与待测物之间的距离，根据待测物的高度和直径，让角度和距离在一定范围内调整最终使待测物的侧面光线全部被反射。优选的，所述中部反射镜组包括反射镜四、反射镜五和反射镜六，所述反射镜四、反射镜五和反射镜六以所述待测物的中心为轴心成120°角排布且分别固定在所述反射镜一、反射镜二和反射镜三的异侧上侧，所述反射镜四、反射镜五和反射镜六能够将所述反射镜一、反射镜二和反射镜三反射过来的光线全部反射到所述上部反射镜上。即反射镜四、反射镜五和反射镜六也通过合理调节其与竖直方向的夹角以及其与待测物之间的距离，让反射镜四和反射镜一、反射镜五和反射镜二、反射镜六和反射镜三分别在待测物的异侧上下成一角度放置，保证反射镜一、反射镜二和反射镜三能将同侧待测物侧面分别完全反射至对应反射镜四、反射镜五和反射镜六。优选的，所述上部反射镜包括反射镜七，所述反射镜七除所述椭圆孔以外的位置用于接收由所述反射镜四、反射镜五和反射镜六反射过来的全部图像光束。即反射镜四、反射镜五和反射镜六除需要调整角度和距离使其能够将侧面图像光束全部反射至反射镜七外，还需确保光束不能从反射镜七的椭圆孔处照出。优选的，所述顶部反射镜组包括反射镜八和反射镜九，所述反射镜八位于所述椭圆孔的正上方；所述反射镜九位于所述反射镜七椭圆孔远离所述相机的一侧，用于将由所述反射镜八反射过来的顶部图像光束透过所述椭圆孔反射成像到所述相机中的电荷耦合器件。优选的，所述照明光源为低角度环形无影光源，保证给待测物照明补光的同时，不会造成过亮反射点。优选的，各所述反射镜为反射率较高的任意材质的反射镜。优选的，该拍摄装置整体为模块化设计。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种基于反射光路的拍摄装置，具有以下有益效果：(1)、本专利技术装置的内部设计有照明光源，无需再设计打光。(2)、本专利技术拍摄待测物，尤其是圆柱或近似圆柱形的待测物时，只用一部相机便可成功拍摄待测物侧面及顶部，可大大降低多部相机带来的高成本。(3)、本专利技术体积受待测物直径影响很小，能够测量较大体积范围内的待测物。(4)、本专利技术为模块化设计，客户无需二次拆装，可以避免反射镜角度或位置轻易发生改变，影响拍摄效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本专利技术提供的其中一种实施例的结构图。图2附图为本专利技术提供的其中一种实施例的原理图。图3附图为本专利技术提供的其中一种实施例的成像效果示意图。其中，图中，1-反射镜一，2-反射镜二，3-反射镜三，4-反射镜四，5-反射镜五，6-反射镜六，7-反射镜七，8-反射镜八，9-反射镜九，10-照明光源，11-相机，12-待测物。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于反射光路的拍摄装置，用于对待测物(12)的侧面及顶部同时进行拍摄，其特征在于，包括底部反射镜组、中部反射镜组、上部反射镜、顶部反射镜组、照明光源(10)以及相机(11)；其中，所述底部反射镜组布设于所述待测物(12)的周围，用于接收所述待测物(12)不同侧面的图像光束，并将该侧面图像光束反射至所述中部反射镜组；所述中部反射镜组布设于所述待测物(12)的上方，用于将所述底部反射镜组反射过来的侧面图像光束全部反射至所述上部反射镜；所述上部反射镜位于所述中部反射镜组的上方，用于将所述中部反射镜组反射过来的侧面图像光束呈放射状成像于所述相机(11)中的电荷耦合器件；所述上部反射镜上设有一与所述待测物(12)中心同轴的椭圆孔，所述顶部反射镜组位于所述上部反射镜的上方，用于接收透过所述椭圆孔传输的所述待测物(12)的顶部图像光束，并将该顶部图像光束又透过所述椭圆孔反射，最终成像于所述相机(11)中的电荷耦合器件；所述相机(11)位于所述上部反射镜远离所述顶部反射镜组的一侧且其电荷耦合器件对准所述上部反射镜上的椭圆孔；所述照明光源(10)位于所述底部反射镜组的上方，用于为所述待测物(12)的侧面及顶部提供照明。...

【技术特征摘要】
1.一种基于反射光路的拍摄装置，用于对待测物(12)的侧面及顶部同时进行拍摄，其特征在于，包括底部反射镜组、中部反射镜组、上部反射镜、顶部反射镜组、照明光源(10)以及相机(11)；其中，所述底部反射镜组布设于所述待测物(12)的周围，用于接收所述待测物(12)不同侧面的图像光束，并将该侧面图像光束反射至所述中部反射镜组；所述中部反射镜组布设于所述待测物(12)的上方，用于将所述底部反射镜组反射过来的侧面图像光束全部反射至所述上部反射镜；所述上部反射镜位于所述中部反射镜组的上方，用于将所述中部反射镜组反射过来的侧面图像光束呈放射状成像于所述相机(11)中的电荷耦合器件；所述上部反射镜上设有一与所述待测物(12)中心同轴的椭圆孔，所述顶部反射镜组位于所述上部反射镜的上方，用于接收透过所述椭圆孔传输的所述待测物(12)的顶部图像光束，并将该顶部图像光束又透过所述椭圆孔反射，最终成像于所述相机(11)中的电荷耦合器件；所述相机(11)位于所述上部反射镜远离所述顶部反射镜组的一侧且其电荷耦合器件对准所述上部反射镜上的椭圆孔；所述照明光源(10)位于所述底部反射镜组的上方，用于为所述待测物(12)的侧面及顶部提供照明。2.根据权利要求1所述的一种基于反射光路的拍摄装置，其特征在于：所述底部反射镜组和所述中部反射镜组中各反射镜的设计角度以及其与所述待测物(12)之间的距离均可调节。3.根据权利要求1所述的一种基于反射光路的拍摄装置，其特征在于：所述顶部反射镜组由两个反射镜组成，两个所述反射镜以所述椭圆孔中心为顶点成等腰直角三角形固定。4.根据权利要求3所述的一种基于反射光路的拍摄装置，其特征在于：两个所述反射镜的位置均可调节。5.根据权利要求3所述的一种基于反射光路的拍摄装置，其特征在于：两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦文华，刘天胜，于利君，屈桢深，
申请(专利权)人：德州深华光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37