一种结构光三维扫描相机的标定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种结构光三维扫描相机的标定装置，包括底板、驱动装置、直线模组、升降机构、标定块、光源以及三轴微调装置，直线模组包括直线模组本体、滑块和丝杆，丝杆可转动地设置在直线模组本体上，滑块滑动设置在直线模组上，滑块的底部设置有丝杆螺母座，驱动装置与丝杆轴向连接，升降机构固定设置在滑块上，标定块设置在升降机构上，光源设置在三轴微调装置上。本实用新型专利技术的标定装置极大的提高相机标定效率，且无需接电，转场无需重新安装校准，只需一个工作台或是一个空地就能使用。

【技术实现步骤摘要】
一种结构光三维扫描相机的标定装置
本技术涉及相机标定
，具体是涉及一种结构光三维扫描相机的标定装置。
技术介绍
结构光三维扫描技术由于其具有低成本、非接触、高精度、高效率等优点，已广泛应用于产品设计与制造、工业测量、质量检测、医学、影视娱乐等行业，被誉为最有前途的三维测量方法。结构光三维扫描技术通过主动控制光源来实现三维扫描，与其他三维扫描技术效果比具有更高的可靠度。在进行结构光三维重建前需先对结构光系统进行标定，即获取结构光系统中相机与投影设备的内部参数，以及两者之间的转换关系，亦成为外部参数，标定精度的高低直接影响三维重建的质量。目前针对相机的标定技术业已成熟，可利用棋盘格标定板对齐进行标定，通过标定板前面设置相机以及光源，相机采集多幅标定板图像进而实施标定，这种方案有着成本低的优点，但也存在一些缺点。由于标定板一般体积较大使得照明不均匀，另外对于需要移动标定板的标定方案则同时也需要移动光源，移动光源需要额外接电移动设备，盖板大大地提升了标定的复杂度，最终导致标定精度差，标定时间长，并且取点不能实现大量可读数据转换，在批量化标定的情况下，效率和准确性得不到双重保证。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种无需接电、标定精度高、标定效率快，且使用方便的结构光三维扫描相机的标定装置。为了达成上述目的，本技术的解决方案是：一种结构光三维扫描相机的标定装置，包括底板、直线模组、驱动装置、升降机构、标定块、用于发射光束的光源和用于调整所述光源照射方向的三轴微调装置，所述直线模组和所述三轴微调装置分别设置在所述底板的两端，所述直线模组沿所述底板的长度方向设置，所述升降机构设置在所述直线模组上，所述直线模组包括直线模组本体、滑块和丝杆，所述丝杆可转动地设置在所述直线模组本体上，所述丝杆沿水平方向设置，所述滑块可滑动地设置在所述直线模组本体上，所述滑块的底部设置有供所述丝杆穿置的丝杆螺母座，所述驱动装置设置在所述直线模组远离所述三轴微调装置的一端，所述驱动装置与所述丝杆轴向连接，所述升降机构固定设置在所述滑块上，所述标定块设置在所述升降机构上，所述光源设置在所述三轴微调装置上。作为本技术的一种优选方式，所述驱动装置包括伺服电机，所述伺服电机的转轴沿水平方向设置，所述伺服电机的转轴与所述丝杆轴向连接。作为本技术的一种优选方式，所述驱动装置包括导向轴座、联轴器、指针、刻度手轮以及夹紧手柄，所述导向轴座设置在所述底板上，所述导向轴座为开口型导向轴座，所述联轴器具有与所述刻度手轮相连接的联轴器第一端和与所述丝杆相连接的联轴器第二端，所述联轴器第一端和所述联轴器第二端均沿水平方向设置，所述指针设置在所述导向轴座上；所述导向轴座包括导向轴座上部、导向轴座下部、导向轴座开口以及设置在所述导向轴座上部和所述导向轴座下部之间的导向轴座通孔，所述导向轴座开口设置在所述导向轴座上部和所述导向轴座下部间的一侧上；所述夹紧手柄设置在所述导向轴座上部上，所述夹紧手柄包括手持部和设置在所述手持部底部的连接部，所述导向轴座下部上相对所述连接部的位置上设置有与所述连接部相适配的螺孔，所述联轴器第一端穿过所述导向轴座通孔与所述刻度手轮轴向连接，所述联轴器第二端与所述丝杆轴向连接。作为本技术的一种优选方式，所述升降机构包括升降底板、升降顶板、第一连杆、第二连杆、第一移动组件以及第二移动组件，所述升降底板设置在所述滑块上；所述第一移动组件包括第一移动组件本体、转动手轮、第一光杆和第一移动螺母座，所述第一移动组件本体设置在所述升降顶板的底部的一端上，所述第一光杆设置在所述第一移动组件本体上，所述转动手轮设置在所述第一移动组件本体的一端，且位于所述升降顶板的一侧，所述第一光杆与所述转动手轮轴向连接，所述第一移动螺母座滑动地配设在所述第一光杆上；所述第二移动组件设置在所述升降底板的一端上，所述第二移动组件包括第二移动组件本体、第二光杆以及第二移动螺母座，所述第二光杆设置在所述第二移动组件本体上，所述第二光杆沿水平方向设置，所述第二移动螺母座滑动设置在所述第二光杆上；所述第一连杆和所述第二连杆交叉设置，所述升降底板远离所述第二移动组件的一侧上设置有所述底板固定螺母座，所述第一连杆的下端与所述底板固定螺母座相铰接，所述第一连杆的上端与所述第一移动螺母座相铰接，所述第二连杆远离所述第一移动组件的一侧上设置有顶板固定螺母座，所述第二连杆的上端与所述顶板固定螺母座相铰接，所述第二连杆的下端与所述第二移动螺母座相铰接；所述升降顶板的顶部设置有定位销，所述定位销的水平横截面为异性截面。作为本技术的一种优选方式，所述标定块包括用于标定相机用的齿形标定板和盖板，所述齿形标定板通过所述定位销设置在所述升降顶板上，所述盖板通过所述定位销设置在所述齿形标定板上方，所述齿形标定板和所述盖板之间还设置垫圈；所述齿形标定板的两侧均分别设置有第一锯齿和第二锯齿，所述第一锯齿和所述第二锯齿形沿水平方向的截面均为等腰三角形，所述第一锯齿和所述第二锯齿均由若干个锯齿单元组成，各所述锯齿单元均具有齿根和齿尖；所述第一锯齿的所述锯齿单元相邻的两所述齿尖的距离与所述第二锯齿的所述锯齿单元相邻的两所述齿尖的疏密程度度不一致。作为本技术的一种优选方式，定义所述底板的长度方向为X轴，所述底板的宽度方向为Y轴，垂直于所述底板的方向为Z轴；所述三轴微调装置设置在所述底板上，所述三轴微调装置包括微调底板、Y轴转板、Z轴转板、Z轴联动板、X轴转板、第一转轴、第二转轴、第三转轴、第一压缩弹簧、第二压缩弹簧、第三压缩弹簧、第一压板、第二压板、第三压板、用于调节所述Y轴转板与所述微调底板之间的间隙的第一球面微分关、用于调节所述Y轴转板与所述X轴转板之间的间隙的第二球面微分关以及用于调节所述X轴转板与所述Z轴转板之间的间隙的第三球面微分关；所述微调底板沿X轴的方向上设置有所述Y轴转板，所述微调底板的一侧与所述Y轴转板相对的一侧通过所述第一转轴相铰接，所述第一转轴沿Y轴方向设置，所述第一压板设置在所述微调底板远离所述第一转轴的一侧上，所述第一压板的一端固定设置在所述微调底板上，所述第一压板延伸至所述Y轴转板的上方，所述第一球面微分关设置在所述第一压板的上方，且所述第一球面微分关的伸缩杆穿过所述第一压板抵靠在所述Y轴转板上，所述第一压缩弹簧的一端抵靠在所述微调底板上，所述第一压缩弹簧的另一端抵靠在所述轴转板上；所述Y轴转板沿Z轴的方向上设置有所述X轴转板，所述Y轴转板的一侧与所述X轴转板相对的一侧通过所述第二转轴相铰接，所述第二转轴沿X轴方向设置，所述第二压板设置在所述Y轴转板远离所述第二转轴的一侧上，所述第二压板的一端固定设置在所述Y轴转板上，所述第二压板延伸至所述X轴转板的上方，所述第二球面微分关设置在所述第二压板的上方，且所述第二球面微分关的伸缩杆穿过所述第二压板抵靠在所述X轴转板上，所述第二压缩弹簧的一端抵靠在所述Y轴转板上，所述第二压缩弹簧的另一端抵靠在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结构光三维扫描相机的标定装置，其特征在于：包括底板、直线模组、驱动装置、升降机构、标定块、用于发射光束的光源和用于调整所述光源照射方向的三轴微调装置，所述直线模组和所述三轴微调装置分别设置在所述底板的两端，所述直线模组沿所述底板的长度方向设置，所述升降机构设置在所述直线模组上，所述直线模组包括直线模组本体、滑块和丝杆，所述丝杆可转动地设置在所述直线模组本体上，所述丝杆沿水平方向设置，所述滑块可滑动地设置在所述直线模组本体上，所述滑块的底部设置有供所述丝杆穿置的丝杆螺母座，所述驱动装置设置在所述直线模组远离所述三轴微调装置的一端，所述驱动装置与所述丝杆轴向连接，所述升降机构固定设置在所述滑块上，所述标定块设置在所述升降机构上，所述光源设置在所述三轴微调装置上。/n

【技术特征摘要】
1.一种结构光三维扫描相机的标定装置，其特征在于：包括底板、直线模组、驱动装置、升降机构、标定块、用于发射光束的光源和用于调整所述光源照射方向的三轴微调装置，所述直线模组和所述三轴微调装置分别设置在所述底板的两端，所述直线模组沿所述底板的长度方向设置，所述升降机构设置在所述直线模组上，所述直线模组包括直线模组本体、滑块和丝杆，所述丝杆可转动地设置在所述直线模组本体上，所述丝杆沿水平方向设置，所述滑块可滑动地设置在所述直线模组本体上，所述滑块的底部设置有供所述丝杆穿置的丝杆螺母座，所述驱动装置设置在所述直线模组远离所述三轴微调装置的一端，所述驱动装置与所述丝杆轴向连接，所述升降机构固定设置在所述滑块上，所述标定块设置在所述升降机构上，所述光源设置在所述三轴微调装置上。


2.根据权利要求1所述的一种结构光三维扫描相机的标定装置，其特征在于：所述驱动装置包括伺服电机，所述伺服电机的转轴沿水平方向设置，所述伺服电机的转轴与所述丝杆轴向连接。


3.根据权利要求1所述的一种结构光三维扫描相机的标定装置，其特征在于：所述驱动装置包括导向轴座、联轴器、指针、刻度手轮以及夹紧手柄，所述导向轴座设置在所述底板上，所述导向轴座为开口型导向轴座，所述联轴器具有与所述刻度手轮相连接的联轴器第一端和与所述丝杆相连接的联轴器第二端，所述联轴器第一端和所述联轴器第二端均沿水平方向设置，所述指针设置在所述导向轴座上；
所述导向轴座包括导向轴座上部、导向轴座下部、导向轴座开口以及设置在所述导向轴座上部和所述导向轴座下部之间的导向轴座通孔，所述导向轴座开口设置在所述导向轴座上部和所述导向轴座下部间的一侧上；
所述夹紧手柄设置在所述导向轴座上部上，所述夹紧手柄包括手持部和设置在所述手持部底部的连接部，所述导向轴座下部上相对所述连接部的位置上设置有与所述连接部相适配的螺孔，所述联轴器第一端穿过所述导向轴座通孔与所述刻度手轮轴向连接，所述联轴器第二端与所述丝杆轴向连接。


4.根据权利要求2-3任一项所述的一种结构光三维扫描相机的标定装置，其特征在于：所述升降机构包括升降底板、升降顶板、第一连杆、第二连杆、第一移动组件以及第二移动组件，所述升降底板设置在所述滑块上；
所述第一移动组件包括第一移动组件本体、转动手轮、第一光杆和第一移动螺母座，所述第一移动组件本体设置在所述升降顶板的底部的一端上，所述第一光杆设置在所述第一移动组件本体上，所述转动手轮设置在所述第一移动组件本体的一端，且位于所述升降顶板的一侧，所述第一光杆与所述转动手轮轴向连接，所述第一移动螺母座滑动地配设在所述第一光杆上；
所述第二移动组件设置在所述升降底板的一端上，所述第二移动组件包括第二移动组件本体、第二光杆以及第二移动螺母座，所述第二光杆设置在所述第二移动组件本体上，所述第二光杆沿水平方向设置，所述第二移动螺母座滑动设置在所述第二光杆上；
所述第一连杆和所述第二连杆交叉设置，所述升降底板远离所述第二移动组件的一侧上设置有底板固定螺母座，所述第一连杆的下端与所述底板固定螺母座相铰接，所述第一连杆的上端与所述第一移动螺母座相铰接，所述第二连杆远离所述第一移动组件的一侧上设置有顶板固定螺母座，所述第二连杆的上端与所述顶板固定螺母座相铰接，所述第二连杆的下端与所述第二移动螺母座相铰接；
所述升降顶板的顶部设置有定位销，所述定位销的水平横截面为异形截面。


5.根据权利要求4所述的一种结构光三维扫描相机的标定装置，其特征在于：所述标定块包括用于标定相机的齿形标定板和盖板，所述齿形标定板通...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱宇驰，钟治魁，柳龙杰，王平江，
申请(专利权)人：泉州华中科技大学智能制造研究院，泉州华数机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35