【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学相机，尤其涉及一种减少横梁变形的双目相机及温度动态补偿方法。
技术介绍
1、双目相机广泛应用在计算机视觉、机器人导航、自动驾驶、智能家居等领域，它能够以三维的方式感知物体的几何结构和表面灰度值，并能将其转换为数字信号。
2、双目相机包括两个摄像头，分别设置在横梁两端的两个独立的位置上，形成一个立体视觉系统，两个摄像头分别拍摄不同的视角，所以它们在画面中的物体的位置是不同的，这样就可以获得物体的三维信息。由于两个摄像头的位置和视角确定，所以可以通过计算两个摄像头的图像来获得物体的三维信息，即深度信息。因此，双目相机中两个摄像头的相对位置极为重要，相对位置若发生位移则会影响物体位置的计算结果，影响双目相机的精度。所以，两个摄像头不允许有相对位移，即横梁不能有非弹性变形。
3、传统的双目相机的两个摄像头与横梁的固定方式为刚性连接，在诸如长途运输等过程中，外壳受力直接传导至横梁和摄像头，导致两个摄像头发生相对位移，相机损坏。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种减少横梁变形的双目相机及温度动态补偿方法，以解决上述的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的一种减少横梁变形的双目相机及温度动态补偿方法的具体技术方案如下：
3、一种减少横梁形变的双目相机，包括壳体和横梁，所述壳体上具有固定横梁的固定柱，所述横梁上与固定柱对应的位置具有两个定位孔，所述定位孔和固定柱之间设置有柔性缓冲块，所述横梁通过柔性缓冲块与壳体之
4、进一步的，所述壳体包括前外壳和后外壳，所述后外壳和前外壳通过紧固件一固定连接，所述固定柱设置在前外壳上，所述柔性缓冲块固定在横梁的定位孔内，与横梁一同穿过固定柱，紧固件二垫入硬质压块后穿过柔性缓冲块与固定柱紧固连接。
5、进一步的，所述横梁的定位孔的口径大于固定柱的外径，用于容纳柔性缓冲块，所述柔性缓冲块具有与固定柱外径大小相匹配的通孔，使得固定柱能够穿入柔性缓冲块并紧密配合。
6、进一步的，所述柔性缓冲块包括上下两部分，分别为柔性缓冲上块和柔性缓冲下块，所述柔性缓冲上块和柔性缓冲下块为具有口沿的端帽状。
7、进一步的，所述柔性缓冲上块和柔性缓冲下块大小形状完全相同，分别设置在定位孔的上下表面，填充满整个定位孔，形成横梁在xy方向的缓冲，所述柔性缓冲上块和柔性缓冲下块的口沿露出于定位孔的表面，形成横梁在z方向的缓冲。
8、进一步的，所述柔性缓冲上块包括上块凸起部和上块口沿部，所述上块凸起部设置在上块口沿部下表面，所述上块凸起部的外径尺寸与横梁的定位孔的口径相匹配，使得上块凸起部能够嵌入横梁的定位孔，所述上块口沿部的外径大于上块凸起部的外径，使得上块凸起部嵌入定位孔后上块口沿部能够留出在定位孔上表面；所述柔性缓冲下块包括下块凸起部和下块口沿部，所述下块凸起部设置在下块口沿部上表面，所述下块凸起部的外径尺寸与横梁的定位孔的口径相匹配，使得下块凸起部能够嵌入横梁的定位孔，所述下块口沿部的外径大于下块凸起部的外径，使得下块凸起部嵌入定位孔后下块口沿部能够留出在定位孔下表面。
9、进一步的，所述上块凸起部和下块凸起部的高度之和等于横梁的厚度，以使上块凸起部和下块凸起部能够填充满整个定位孔。
10、进一步的，所述横梁上具有温度传感器，所述温度传感器用于检测当前横梁的温度，通过算法计算出横梁的形变并进行标定补偿。
11、进一步的，所述横梁上具有形变传感器，所述形变传感器用于检测横梁的实际形变，若形变超过阈值，则自动锁定系统；同时辅助检测温度造成的形变，验证温度补偿方法准确性。
12、本专利技术还公开了一种双目相机的横梁温度形变动态补偿方法，包括如下步骤：
13、步骤1：在横梁的定位孔和前外壳的固定柱之间嵌入柔性缓冲块，使横梁与前外壳完全隔离，不相接触，用柔性缓冲块缓冲前外壳传递过来的外力，减少前外壳受力对横梁的影响；
14、步骤2：在横梁上安装温度传感器和形变传感器，分别用于检测横梁温度和形变；
15、步骤3：分析温度对横梁形变的影响关系，建立长度-温度关系函数；
16、步骤3.1：根据金属热膨胀系数推导金属升温后的理论变形量，建立理论的长度-温度曲线；
17、已知材料的热膨胀系数为α，即温度升高1℃后，物体的相对伸长量，设 l1为原始长度，l2为升温后的尺寸，△l为变形量，△l=l2-l1；t1为原始温度，t2为升温后的温度，△t为温差，△t=t2-t1，
18、，
19、由上式，推导出材料升温后的理论变形量：
20、；
21、步骤3.2：对横梁在不同温度下进行相机标定，建立实测的长度-温度曲线；
22、分别对横梁进行加热，分别在不同的横梁温度下对双目相机进行传统的双目相机标定，得到实测的横梁长度，横梁长度是指两个光学镜头之间的距离，建立实测的长度-温度曲线；
23、步骤3.3：通过有限元对横梁材料进行热胀冷缩材料分析 ，建立有限元分析的长度-温度曲线；
24、步骤3.4：根据理论曲线和实测曲线得出直线斜率，建立横梁长度函数；
25、由测试数据和曲线图得出横梁长度变化曲线是一条斜率已知的直线，计算出斜率，得到理论数据拟合直线函数和实际数据拟合直线：
26、理论数据拟合直线：l =kt +a，
27、实际数据拟合直线：l = kt +b，
28、其中，t为温度，l为横梁长度，k为理论和实际测得的斜率，由此可得理论数据拟合直线和实际数据拟合直线的斜率相同，a为理论计算的0℃下的横梁长度，b为实际测得的0℃下的横梁长度；
29、测量任意已知温度下实际中心距离，计算出0℃下，理论中心距离；
30、由上推导出横梁长度通用公式：
31、l = kt + t0，其中，t0为0℃时横梁长度；
32、步骤4：根据实际温度标定一次，测量一次两镜头中心距离，推导出长度-温度曲线函数；
33、实际测距中，根据实际温度标定一次，测量一次中心距离，推导出t0，求得0℃下横梁长度t0；
34、步骤5：验证横梁长度的温度曲线函数正确性，并采用至少三组不同的温度对双目相机进行标定；
35、在至少三个温度下标定验证温度曲线准确性，根据形变传感器测量的形变值验证公式正确性，将至少三组不同的温度代入长度-温度关系函数l = kt + t0中得到至少三组温度下双目相机中心距离，参与到双目测量的计算中；
36、步骤6：根据形变传感器检测外力对横梁产生的形变值，超过阈值则自动锁定系统。
37、本专利技术的一种减少横梁变形的双目相机及温度动态补偿方法具有以下优点：本专利技术采用柔性缓冲块隔离使得外壳和横梁完全隔离，不相接触。柔性缓冲块具有凸起部和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种减少横梁形变的双目相机，包括壳体和横梁（3），所述壳体上具有固定横梁的固定柱（11），所述横梁（3）上与固定柱（11）对应的位置具有两个定位孔（31），其特征在于，所述定位孔（31）和固定柱（11）之间设置有柔性缓冲块（6），所述横梁（3）通过柔性缓冲块（6）与壳体之间柔性固定连接，所述柔性缓冲块（6）形成横梁（3）在XYZ方向的全方位缓冲。
2.根据权利要求1所述的减少横梁形变的双目相机，其特征在于，所述壳体包括前外壳（1）和后外壳（2），所述后外壳（2）和前外壳（1）通过紧固件一（51）固定连接，所述固定柱（11）设置在前外壳（1）上，所述柔性缓冲块（6）固定在横梁（3）的定位孔（31）内，与横梁（3）一同穿过固定柱（11），紧固件二（52）垫入硬质压块（7）后穿过柔性缓冲块（6）与固定柱（11）紧固连接。
3.根据权利要求1所述的减少横梁形变的双目相机，其特征在于，所述横梁（3）的定位孔（31）的口径大于固定柱（11）的外径，用于容纳柔性缓冲块（6），所述柔性缓冲块（6）具有与固定柱（11）外径大小相匹配的通孔（63），使得固定柱（11）能够
4.根据权利要求1所述的减少横梁形变的双目相机，其特征在于，所述柔性缓冲块（6）包括上下两部分，分别为柔性缓冲上块（61）和柔性缓冲下块（62），所述柔性缓冲上块（61）和柔性缓冲下块（62）为具有口沿的端帽状。
5.根据权利要求4所述的减少横梁形变的双目相机，其特征在于，所述柔性缓冲上块（61）和柔性缓冲下块（62）大小形状完全相同，分别设置在定位孔（31）的上下表面，填充满整个定位孔（31），形成横梁（3）在XY方向的缓冲，所述柔性缓冲上块（61）和柔性缓冲下块（62）的口沿露出于定位孔（31）的表面，形成横梁（3）在Z方向的缓冲。
6.根据权利要求4所述的减少横梁形变的双目相机，其特征在于，所述柔性缓冲上块（61）包括上块凸起部（611）和上块口沿部（612），所述上块凸起部（611）设置在上块口沿部（612）下表面，所述上块凸起部（611）的外径尺寸与横梁（3）的定位孔（31）的口径相匹配，使得上块凸起部（611）能够嵌入横梁（3）的定位孔（31），所述上块口沿部（612）的外径大于上块凸起部（611）的外径，使得上块凸起部（611）嵌入定位孔（31）后上块口沿部（612）能够留出在定位孔（31）上表面；所述柔性缓冲下块（62）包括下块凸起部（621）和下块口沿部（622），所述下块凸起部（621）设置在下块口沿部（622）上表面，所述下块凸起部（621）的外径尺寸与横梁（3）的定位孔（31）的口径相匹配，使得下块凸起部（621）能够嵌入横梁（3）的定位孔（31），所述下块口沿部（622）的外径大于下块凸起部（621）的外径，使得下块凸起部（621）嵌入定位孔（31）后下块口沿部（622）能够留出在定位孔（31）下表面。
7.根据权利要求6所述的减少横梁形变的双目相机，其特征在于，所述上块凸起部（611）和下块凸起部（621）的高度之和等于横梁（3）的厚度，以使上块凸起部（611）和下块凸起部（621）能够填充满整个定位孔（31）。
8.根据权利要求1所述的减少横梁形变的双目相机，其特征在于，所述横梁（3）上具有温度传感器（8），所述温度传感器（8）用于检测当前横梁（3）的温度，通过算法计算出横梁（3）的形变并进行标定补偿。
9.根据权利要求1所述的减少横梁形变的双目相机，其特征在于，所述横梁（3）上具有形变传感器（9），所述形变传感器（9）用于检测横梁（3）的实际形变，若形变超过阈值，则自动锁定系统；同时辅助检测温度造成的形变，验证温度补偿方法准确性。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的双目相机的横梁温度形变动态补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种减少横梁形变的双目相机，包括壳体和横梁（3），所述壳体上具有固定横梁的固定柱（11），所述横梁（3）上与固定柱（11）对应的位置具有两个定位孔（31），其特征在于，所述定位孔（31）和固定柱（11）之间设置有柔性缓冲块（6），所述横梁（3）通过柔性缓冲块（6）与壳体之间柔性固定连接，所述柔性缓冲块（6）形成横梁（3）在xyz方向的全方位缓冲。
2.根据权利要求1所述的减少横梁形变的双目相机，其特征在于，所述壳体包括前外壳（1）和后外壳（2），所述后外壳（2）和前外壳（1）通过紧固件一（51）固定连接，所述固定柱（11）设置在前外壳（1）上，所述柔性缓冲块（6）固定在横梁（3）的定位孔（31）内，与横梁（3）一同穿过固定柱（11），紧固件二（52）垫入硬质压块（7）后穿过柔性缓冲块（6）与固定柱（11）紧固连接。
3.根据权利要求1所述的减少横梁形变的双目相机，其特征在于，所述横梁（3）的定位孔（31）的口径大于固定柱（11）的外径，用于容纳柔性缓冲块（6），所述柔性缓冲块（6）具有与固定柱（11）外径大小相匹配的通孔（63），使得固定柱（11）能够穿入柔性缓冲块（6）并紧密配合。
4.根据权利要求1所述的减少横梁形变的双目相机，其特征在于，所述柔性缓冲块（6）包括上下两部分，分别为柔性缓冲上块（61）和柔性缓冲下块（62），所述柔性缓冲上块（61）和柔性缓冲下块（62）为具有口沿的端帽状。
5.根据权利要求4所述的减少横梁形变的双目相机，其特征在于，所述柔性缓冲上块（61）和柔性缓冲下块（62）大小形状完全相同，分别设置在定位孔（31）的上下表面，填充满整个定位孔（31），形成横梁（3）在xy方向的缓冲，所述柔性缓冲上块（61）和柔性缓冲下块（62）的口沿露出于定位孔（31）的表面，形成横梁（3）在z方向的缓冲。
6.根据权利要求4所述的减少横梁形变的双目相机，...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯辉健，章尧，
申请(专利权)人：浙江伽奈维医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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