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一种单臂拍照操作台

阅读：832发布：2024-02-29

专利汇可以提供一种单臂拍照操作台专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于图像采集装置技术领域，尤其为一种单臂拍照操作台，包括用于安放物品的水平平台和平台侧置相机的垂直平台，所述单臂拍照操作台的底部安装有移动底盘；通过设置四轴运动的物品水平平台和相机垂直平台，采用高精度伺服控制，相机可以在垂直平面上在不同的角度对物体进行拍照，与物品水平旋转结合，实现720°无死角拍照，相机具有高分辨率，高速连拍，也可以动态摄像，针对不同的被拍照物体，本设计在将物体摆放调整好后，可利用软件全自动控制物品和相机之间的角度，来实现全方位的拍摄角度，或者指定的拍摄角度，达到很好的拍照效果，以实现视觉测量或记录的目的。，下面是一种单臂拍照操作台专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种单臂拍照操作台，其特征在于：包括用于盛放物品的水平平台(4)和位于所述水平平台(4)侧边用于拍摄的相机(8)，所述水平平台(4)的下方设有水平平台框架(2)，所述水平平台框架(2)的底部设有可移动底盘(1)，所述水平平台框架(2)的上部安装有水平平台升降电机(5)，所述水平平台升降电机(5)的输出端传动连接有用于校准所述水平平台(4)水平位置的升降导杆(51)，所述水平平台(4)的顶部中间位置处转动安装有低反射玻璃板(41)，所述低反射玻璃板(41)的外缘处固定安装有转动轨道(42)，所述水平平台(4)的顶部固定安装有与所述转动轨道(42)配合传动的物品旋转电机(6)，所述可移动底盘(1)的顶部另一侧固定安装有电机承载架(3)，所述电机承载架(3)的顶部固定安装有相机位置调节电机(7)，所述相机位置调节电机(7)的输出端传动连接有相机角度调节转盘(71)，所述相机角度调节转盘(71)的底部固定连接有丝杆滑台机构(72)，所述丝杆滑台机构(72)与所述移动底盘(1)固定连接，所述丝杆滑台机构(72)上传动连接有相机承载升降台(73)，所述相机(8)固定安装在所述相机承载升降台(73)的顶部，所述水平平台升降电机(5)、物品旋转电机(6)、相机位置调节电机(7)和相机(8)均与外部电源电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种单臂拍照操作台，其特征在于：所述物品旋转电机(6)的输出端固定安装有齿轮或同步轮，所述转动轨道(42)的外缘处开设有与所述齿轮或同步轮啮合的齿槽，以使被拍照物体在水平面内做360°旋转。
3.根据权利要求1所述的一种单臂拍照操作台，其特征在于：所述升降导杆(51)数量为二～四个，且均匀分布在所述水平平台(4)的底部。
4.根据权利要求3所述的一种单臂拍照操作台，其特征在于：所述水平平台框架(2)的顶部还安装有倒“L”形的限位挡板(21)，所述限位挡板(21)用以限制所述水平平台(4)的高度，所述限位挡板(21)安装有位置传感器。
5.根据权利要求1所述的一种单臂拍照操作台，其特征在于：所述相机(8)为具有高分辨率、高像素、高速连拍、动态摄像的特种相机，相机自身能调节水平，单个像素对应物体的尺寸精度为0.05mm～0.1mm。
6.根据权利要求1所述的一种单臂拍照操作台，其特征在于：所述丝杆滑台机构(72)的顶部安装有丝杆电机，且内置光栅和编码器，运动精度达到0.001mm。
7.根据权利要求1所述的一种单臂拍照操作台，其特征在于：所述水平平台框架(2)的内部具有供所述相机(8)活动的空间，所述相机(8)通过所述相机位置调节电机(7)驱动在垂直平面内做180°运动。

说明书全文

一种单臂拍照操作台

技术领域

[0001] 本发明属于图像采集、视觉测量装置技术领域，具体涉及一种单臂拍照操作台。

背景技术

[0002] 目前视觉测量和常规的拍照方式主要是实现二维结构的应用，这类的应用局限性很大，实际相机如同人的眼睛，可以实现三维结构的影像测量与记录，视觉测量的软件技术越来越成熟，但是硬件装置没有同步跟上。

[0003] 由于二维结构的测量与记录对装置的要求非常低，不需要多高的精度；而三维的影像记录需要对图像进行精准定位，从而实现无缝拼接与数据处理，同时在三维视觉测量领域，对于复杂零件的平面测量，需要将焦平面与物体的面重合，这样才能精准测量，由于物体不能倾斜或者绑定在平台上，所以只能升降和旋转物体来实现最佳的拍摄角度，旋转相机，使相机焦平面与被测平面平行，再调节相机与物体的间距，实现相机的焦平面与被测面重合，实现精准拍摄。

[0004] 一般来说，经过标定后，全画幅相机的一个像素点对应的物体尺寸在0.05mm-0.1mm之间，这样就要求平台的整体精度在0.001mm-0.01mm之间，不同的物体，其形状特征也是千差万别，因此拍照的角度要能涵盖一个完整的球面空间。

[0005] 现有的设备大都通过标定板支架为基础的板位姿控制方式还需要提供标定板支架的支撑方案，携带和使用并不方便，标定板支架本身的位姿也需要准确确定，对于单人操作的情况下不够灵活、不够方便。

发明内容

[0006] 为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种单臂拍照操作台，具有高精度、多角度、自动调节的特点。

[0007] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单臂拍照操作台，包括用于盛放物品的水平平台和位于所述水平平台侧边用于拍摄的相机，所述水平平台的下方设有水平平台框架，所述水平平台框架的底部设有可移动底盘，所述水平平台框架的上部安装有水平平台升降电机，所述水平平台升降电机的输出端传动连接有用于校准所述水平平台水平位置的升降导杆，所述水平平台的顶部中间位置处转动安装有低反射玻璃板，所述低反射玻璃板的外缘处固定安装有转动轨道，所述水平平台的顶部固定安装有与所述转动轨道配合传动的物品旋转电机，所述可移动底盘的顶部另一侧固定安装有电机承载架，所述电机承载架的顶部固定安装有相机位置调节电机，所述相机位置调节电机的输出端传动连接有相机角度调节转盘，所述相机角度调节转盘的底部固定连接有丝杆滑台机构，所述丝杆滑台机构与所述移动底盘固定连接，所述丝杆滑台机构上传动连接有相机承载升降台，所述相机固定安装在所述相机承载升降台的顶部，所述水平平台升降电机、物品旋转电机、相机位置调节电机和相机均与外部电源电性连接。

[0008] 优选的，物品旋转电机的输出端固定安装有齿轮或同步轮，所述转动轨道的外缘处开设有与所述齿轮或同步轮啮合的齿槽，以使被拍照物体在水平面内做360°旋转，齿轮或同步轮的单边截面尺寸控制在最低限度内。

[0009] 所述升降导杆数量为二～四个，且均匀分布在所述水平平台的底部，每一个为单独电机驱动，同步控制，减少传动环节带来的传动误差。

[0010] 优选的，所述水平平台框架的顶部还安装有倒“L”形的限位挡板，所述限位挡板用以限制所述水平平台的高度，所述限位挡板安装有位置传感器。

[0011] 优选的，所述相机为具有高分辨率、高像素、高速连拍、动态摄像的特种相机，相机自身能调节水平，单个像素对应物体的尺寸精度为0.05mm～0.1mm，相机自身带有电子水平仪和振动显示，能够与电脑进行高速数据传输。

[0012] 优选的，所述丝杆滑台机构的顶部安装有丝杆电机，且内置光栅和编码器，运动精度达到0.001mm，所述滑台内部安装有高精度光栅等测量反馈，闭环控制，整体精度在0.005mm以内；所述的滑台机构具有高刚性，相机重量产生的变形小于0.005mm。

[0013] 优选的，所述水平平台框架的内部具有供所述相机活动的空间，所述相机通过所述相机位置调节电机驱动在垂直平面内做180°运动。

[0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0015] 本发明中，通过设置四轴运动的物品水平平台和相机，全部是高精度伺服控制，确保定位精准，给后期数据处理提供优秀的数据，相机可以在垂直平面上在不同的角度对物体进行拍照，与物品水平平台旋转结合，实现720°无死角拍照，相机具有高分辨率，高速连拍，也可以动态摄像，相对于现有的摆放架，本设计在将物品摆放好后，可利用电机全自动控制物品和相机之间的角度，来达到更多的拍摄角度，实现对三维物体测量的问题。附图说明

[0016] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

[0017] 在附图中：

[0018] 图1为本发明的结构示意图；

[0019] 图2为本发明的A方向结构示意图；

[0020] 图3为本发明的B方向结构示意图；

[0021] 图4为本发明的俯视图结构示意图。

[0022] 图中：1、移动底盘；2、水平平台框架；21、限位挡板；3、电机承载架；4、水平平台；41、低反射玻璃板；42、转动轨道；5、水平平台升降电机；51、升降导杆；6、物品旋转电机；7、相机位置调节电机；71、相机角度调节转盘；72、丝杆滑台机构；73、相机承载升降台；8、相机。

具体实施方式

[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

[0024] 请参阅图1-4，本发明提供以下技术方案：一种单臂拍照操作台，包括用于盛放物品的水平平台4和位于水平平台4侧边用于拍摄的相机8，水平平台4的下方设有水平平台框架2，水平平台框架2的底部设有可移动底盘1，水平平台框架2的上部安装有水平平台升降电机5，水平平台升降电机5的输出端传动连接有用于校准水平平台4水平位置的升降导杆51，水平平台4的顶部中间位置处转动安装有低反射玻璃板41，低反射玻璃板41的外缘处固定安装有转动轨道42，水平平台4的顶部固定安装有与转动轨道42配合传动的物品旋转电机6，可移动底盘1的顶部另一侧固定安装有电机承载架3，电机承载架3的顶部固定安装有相机位置调节电机7，相机位置调节电机7的输出端传动连接有相机角度调节转盘71，相机角度调节转盘71的底部固定连接有丝杆滑台机构72，丝杆滑台机构72与移动底盘1固定连接，丝杆滑台机构72上传动连接有相机承载升降台73，相机8固定安装在相机承载升降台73的顶部，水平平台升降电机5、物品旋转电机6、相机位置调节电机7和相机8均与外部电源电性连接。

[0025] 本实施例中，通过设置用以盛放物品的物品水平平台4和位于物品水平平台4下方用于拍摄的相机8，相机8由相机位置调节电机7的输出端传动连接的相机角度调节转盘71带动，可以在物品的下方摆动，来更换不同的视角对物品进行拍摄，物品水平平台4的中间部位安置不反光的低反射玻璃板41，由物品旋转电机6带动物品水平平台4在水平面上旋转，从而调整相机8采集到物品的角度，相机8可以在垂直平面上在不同的角度对物体进行拍照，与物品水平平台4旋转结合，实现720°无死角拍照，相机8具有高分辨率，高速连拍，也可以动态摄像，相对于现有的摆放架，本设计在将物品摆放好后，可利用电机全自动控制物品和相机8之间的角度，来达到更多的拍摄角度，实现对三维物体测量的问题，物品和相机8的运动共有四轴，全部是高精度伺服控制，确保定位精准，给后期数据处理提供优秀的数据，能够更精准的获取物体的三维数据，对物体进行三维测量。

[0026] 具体的，相机8在低反射玻璃板41上方和下方拍照的效果一致，减轻因低反射玻璃板41反光带来的干扰。

[0027] 具体的，物品旋转电机6的输出端固定安装有齿轮或同步轮，转动轨道42的外缘处开设有与齿轮或同步轮啮合的齿槽，以使被拍照物体在水平面内做360°旋转，通过控制物品旋转电机6转动，使与之啮合传动的转动轨道42能够转动，带动物体转动，当物体需要在水平方向拍摄不同的角度，可以根据需要转动低反射玻璃板41，达到需要的效果。

[0028] 具体的，升降导杆51数量为四个，且均匀分布在物品水平平台4的底部，在使用时，通过水平平台升降电机5带动升降导杆51升降，来控制物品水平平台4的高度，被拍照物体放在玻璃上，因物体大小不一，所以需要将相机8对准物体中心，需要将玻璃的高度进行调节。

[0029] 具体的，水平平台框架2的顶部还安装有倒“L”形的限位挡板21，限位挡板21用以限制物品水平平台4的高度，限位挡板21安装有位置传感器，限位挡板21的长度大于升降导杆51的长度，对物品水平平台4的升降高度进行限制，位置传感器能够对高度进行限定，实现双重保护。

[0030] 具体的，相机8为具有高分辨率、高像素、高速连拍、动态摄像的特种相机，相机自身能调节水平，单个像素对应物体的尺寸精度为0.05mm～0.1mm，能够达到更高要求的拍摄效果。

[0031] 具体的，丝杆滑台机构72的顶部安装有丝杆电机，且内置光栅和编码器，运动精度达到0.001mm，水平平台框架2的内部具有供相机8活动的空间，相机8通过相机位置调节电机7驱动在垂直平面内做180°运动，相机8由相机位置调节电机7的输出端传动连接的相机角度调节转盘71带动，可以在物品的下方摆动，来更换不同的视角对物品进行拍摄，通过丝杆滑台机构72来调节相机8的高度，根据物体大小，移动相机8至合适的位置，达到最优的焦距，拍照时自动锁死。

[0032] 本发明的工作原理及使用流程：本发明安装好过后，在使用时，将需要拍摄的物品放置在物品水平平台4上的低反射玻璃板41顶部，物品水平平台4下方设置用于拍摄的相机8，相机8由相机位置调节电机7的输出端传动连接的相机角度调节转盘71带动，可以在物品的下方摆动，来更换不同的视角对物品进行拍摄，当物体需要在水平方向拍摄不同的角度，可以根据需要转动低反射玻璃板41，达到需要的效果，由物品旋转电机6带动物品水平平台
4在水平面上旋转，从而调整相机8采集到物品的角度，相机8可以在垂直平面上在不同的角度对物体进行拍照，与物品水平平台4旋转结合，实现720°无死角拍照，相机8具有高分辨率，高速连拍，也可以动态摄像，相对于现有的摆放架，物品和相机8的运动共有四轴，全部是高精度伺服控制，确保定位精准，给后期数据处理提供优秀的数据，能够更精准的获取物体的三维数据，对物体进行三维测量。

[0033] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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