二維角位移適配器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)視覺(jué)和工業(yè)攝影測(cè)量領(lǐng)域，具體應(yīng)用于三維體視粒子圖像測(cè)速系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]角位移適配器是用于工業(yè)相機(jī)在滿足Scheimpflug條件下進(jìn)行拍攝的一種機(jī)械裝置。目前，在工業(yè)測(cè)量應(yīng)用中的角位移適配器通常都是一維的。在Stereo-PIV系統(tǒng)中，兩部相機(jī)沿同一水平線放置，對(duì)同一目標(biāo)平面進(jìn)行拍攝，導(dǎo)致目標(biāo)平面與鏡頭平面不平行，因此在相機(jī)的鏡頭和圖像傳感器之間，必須安裝一維角位移適配器，提供偏航角度的調(diào)節(jié)，使得兩部相機(jī)分別滿足Scheimpflug條件，獲得清晰的目標(biāo)圖像，完成平面三維流動(dòng)的測(cè)量，這時(shí)，相機(jī)模型采用滿足Scheimpflug條件的針孔相機(jī)模型。而在使用多部相機(jī)的三維體視粒子圖像測(cè)速系統(tǒng)中，多部相機(jī)不能僅僅沿同一水平線安裝，這時(shí)，一維角位移適配器就無(wú)法保證所有的相機(jī)都滿足Scheimpflug條件，嚴(yán)重影響測(cè)量精度。在使用多部相機(jī)的粒子圖像測(cè)速系統(tǒng)中，為滿足Scheimpflug條件，角位移適配器必須能夠同時(shí)提供偏航和俯仰兩個(gè)方向的角度調(diào)節(jié)，當(dāng)前的一維角位移適配器無(wú)法滿足這個(gè)要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種二維角位移適配器，使得在使用多部相機(jī)的粒子圖像測(cè)速系統(tǒng)中的所有相機(jī)能夠同時(shí)滿足Scheimpflug條件，從而獲得清晰的目標(biāo)圖像。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出的二維角位移適配器，其結(jié)構(gòu)是:該二維角位移適配器，包括支撐框架，所述支撐框架包括底板和固定在底板側(cè)面的鏡頭支架，所述底板上面自下而上地依次設(shè)有角位臺(tái)、旋轉(zhuǎn)臺(tái)和墊片；所述角位臺(tái)和旋轉(zhuǎn)臺(tái)為同軸安裝；所述鏡頭支架的頂端設(shè)有F型鏡頭卡座。
[0005]進(jìn)一步講，本實(shí)用新型二維角位移適配器，其中，所述角位臺(tái)與所述底板固定，所述角位臺(tái)采用SJ130-10-76型精密手動(dòng)角位臺(tái)，所述角位臺(tái)用來(lái)調(diào)整工業(yè)相機(jī)的俯仰角，所述角位臺(tái)對(duì)工業(yè)相機(jī)俯仰角的調(diào)整范圍為正負(fù)10度，所述角位臺(tái)的臺(tái)面尺寸為65x65mm，所述角位臺(tái)的回轉(zhuǎn)中心高度為76mm。
[0006]所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)采用SX120-56型精密手動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)用來(lái)調(diào)整工業(yè)相機(jī)的偏航角，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度為正負(fù)30度，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的臺(tái)面直徑56mm。
[0007]本實(shí)用新型二維角位移適配器還包括有一防塵罩，所述防塵罩采用尼龍布制作的圓錐型風(fēng)琴罩，防塵罩一端的內(nèi)外徑分別為32mm和45mm，防塵罩另一端的內(nèi)外徑分別為44_和58_，所述防塵罩的自然長(zhǎng)度為24_，所述防塵罩的兩端配方形法蘭用于連接工業(yè)相機(jī)和鏡頭支架。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0009](I)實(shí)現(xiàn)二維角位移調(diào)節(jié)，滿足多相機(jī)測(cè)量系統(tǒng)的Scheimpflug條件，使得同一目標(biāo)平面在所有相機(jī)中都能銳利成像。
[0010](2)其中的旋轉(zhuǎn)臺(tái)和角位臺(tái)采用市場(chǎng)通用的精密手動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)和角位臺(tái)，方便了角位移控制操作，提高了位移控制精度，降低了生產(chǎn)成本。
[0011](3)工業(yè)相機(jī)和旋轉(zhuǎn)臺(tái)之間通過(guò)墊片相連接，簡(jiǎn)化了安裝方法，通過(guò)對(duì)墊片尺寸的調(diào)整，可應(yīng)用于不同型號(hào)和尺寸的工業(yè)相機(jī)。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是二維角位移適配器示意圖。
[0013]圖中:1-鏡頭卡座，2-鏡頭支架，3-底板，4-角位臺(tái)，5-旋轉(zhuǎn)臺(tái)，6-墊片，7-工業(yè)相機(jī)，8-防塵罩。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述，所描述的具體實(shí)施例僅對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行解釋說(shuō)明，并不用以限制本實(shí)用新型。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型一種二維角位移適配器，包括支撐框架，所述支撐框架包括底板3和固定在底板3側(cè)面的鏡頭支架2，所述底板3上面自下而上地依次設(shè)有角位臺(tái)
4、旋轉(zhuǎn)臺(tái)5和墊片6 ;所述角位臺(tái)4和旋轉(zhuǎn)臺(tái)5為同軸安裝，并保證角位臺(tái)4的中心與鏡頭支架2的距離滿足鏡頭成像的要求；所述鏡頭支架2的頂端設(shè)有F型鏡頭卡座I，所述鏡頭卡座I用于安裝相機(jī)鏡頭，工業(yè)相機(jī)7通過(guò)墊片6與旋轉(zhuǎn)臺(tái)5的上表面固定，并保證旋轉(zhuǎn)臺(tái)5的中軸線與相機(jī)傳感器平面共面、且通過(guò)傳感器平面中心點(diǎn)；墊片6的厚度用來(lái)調(diào)整工業(yè)相機(jī)7的高度，使得相機(jī)鏡頭的中軸線通過(guò)相機(jī)傳感器平面的中心。
[0016]針對(duì)Imperx公司的B0620M型的工業(yè)相機(jī)7，選配尼康50mm變焦鏡頭，本實(shí)用新型的二維角位移適配器的鏡頭卡座I選用標(biāo)準(zhǔn)F鏡頭卡口，鏡頭支架2和底板3采用高強(qiáng)度鋁合金制作，從而構(gòu)成系統(tǒng)的整體框架。所述角位臺(tái)4與所述底板3固定，所述角位臺(tái)4選擇通用的SJ130-10-76型精密手動(dòng)角位臺(tái)，用來(lái)改變工業(yè)相機(jī)7的俯仰角，其調(diào)整范圍為正負(fù)10度，臺(tái)面尺寸為65x65mm，回轉(zhuǎn)中心高度為76mm。所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)5選用通用的SX120-56型精密手動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)，用來(lái)改變工業(yè)相機(jī)7的偏航角，旋轉(zhuǎn)角度的范圍為正負(fù)30度，臺(tái)面直徑56mm。工業(yè)相機(jī)7通過(guò)墊片6與旋轉(zhuǎn)臺(tái)5的臺(tái)面相連，墊片6的厚度保證了相機(jī)傳感器中心距離角位臺(tái)4的上安裝面的距離為76mm。鏡頭中軸線通過(guò)相機(jī)傳感器的中心點(diǎn)，這確定了鏡頭卡座I的位置。
[0017]為了保證工業(yè)相機(jī)7在任何角度下都能完全采集來(lái)自鏡頭的光線，從而清晰成像，本實(shí)用新型還配備有一防塵罩8，該防塵罩8選用尼龍布制作的圓錐型風(fēng)琴罩，其一端的內(nèi)徑為32mm、外徑為45mm，另一端的內(nèi)徑為44mm、外徑為58mm，圓錐型風(fēng)琴罩的自然長(zhǎng)度為24_，其兩端配方形法蘭，用于連接工業(yè)相機(jī)7和鏡頭支架2，進(jìn)行遮光和防塵。
[0018]使用9臺(tái)B0620M型工業(yè)相機(jī)，呈田字形排列構(gòu)成相機(jī)陣列，每臺(tái)相機(jī)都配套使用本實(shí)用新型二維角位移適配器，不同位置的相機(jī)具有不同的偏航角和俯仰角，以確保該相機(jī)滿足Scheimpflug條件，這樣的相機(jī)陣列構(gòu)成合成孔徑粒子圖像測(cè)速儀的成像系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)表明，使用了本實(shí)用新型二維角位移適配器的成像系統(tǒng)可以拍攝獲得清晰的流動(dòng)圖像，用于三維流動(dòng)速度場(chǎng)的計(jì)算。
[0019]盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種二維角位移適配器，包括支撐框架，所述支撐框架包括底板(3)和固定在底板(3)側(cè)面的鏡頭支架(2)，其特征在于:所述底板(3)上面自下而上地依次設(shè)有角位臺(tái)(4)、旋轉(zhuǎn)臺(tái)(5)和墊片(6);所述角位臺(tái)⑷和旋轉(zhuǎn)臺(tái)(5)為同軸設(shè)置；所述鏡頭支架(2)的頂端設(shè)有F型鏡頭卡座(I)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述二維角位移適配器，其特征在于:所述角位臺(tái)(4)與所述底板(3)固定，所述角位臺(tái)(4)采用SJ130-10-76型精密手動(dòng)角位臺(tái)，所述角位臺(tái)(4)用來(lái)調(diào)整工業(yè)相機(jī)(7)的俯仰角，所述角位臺(tái)(4)對(duì)工業(yè)相機(jī)(7)俯仰角的調(diào)整范圍為正負(fù)10度，所述角位臺(tái)的臺(tái)面尺寸為65x65mm，所述角位臺(tái)的回轉(zhuǎn)中心高度為76mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述二維角位移適配器，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)(5)采用SX120-56型精密手動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)(5)用來(lái)調(diào)整工業(yè)相機(jī)(7)的偏航角，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)(5)的旋轉(zhuǎn)角度為正負(fù)30度，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)(5)的臺(tái)面直徑56mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述二維角位移適配器，其特征在于:該二維角位移適配器還包括有一防塵罩(8)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述二維角位移適配器，其特征在于:所述防塵罩(8)采用尼龍布制作的圓錐型風(fēng)琴罩，防塵罩(8) —端的內(nèi)外徑分別為32_和45_，防塵罩(8)另一端的內(nèi)外徑分別為44mm和58_，所述防塵罩(8)的自然長(zhǎng)度為24_，所述防塵罩(8)的兩端配方形法蘭用于連接工業(yè)相機(jī)(7)和鏡頭支架(2)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種二維角位移適配器，包括支撐框架，支撐框架包括底板和固定在底板側(cè)面的鏡頭支架，底板上面自下而上地依次設(shè)有角位臺(tái)、旋轉(zhuǎn)臺(tái)和墊片；角位臺(tái)和旋轉(zhuǎn)臺(tái)為同軸安裝，并保證其中軸線與鏡頭支架的距離，滿足鏡頭成像的要求；工業(yè)相機(jī)通過(guò)墊片與旋轉(zhuǎn)臺(tái)的上表面固定，并保證旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中軸線與相機(jī)傳感器平面共面、且通過(guò)傳感器平面中心點(diǎn)；墊片的厚度用來(lái)相機(jī)傳感器中心位于角位臺(tái)的回轉(zhuǎn)中心；鏡頭支架的頂端設(shè)有F型鏡頭卡座，鏡頭卡座用于安裝相機(jī)鏡頭，并使得相機(jī)鏡頭的中軸線通過(guò)相機(jī)傳感器平面的中心。本實(shí)用新型可以使得在使用多部相機(jī)的粒子圖像測(cè)速系統(tǒng)中的所有相機(jī)能夠同時(shí)滿足Scheimpflug條件，從而獲得清晰的目標(biāo)圖像。
【IPC分類】F16M11/18, G01P5/20, F16M11/06
【公開號(hào)】CN204785358
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520480077
【發(fā)明人】王玉春
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月6日