一種同軸驅(qū)動相機(jī)光強(qiáng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于測控【技術(shù)領(lǐng)域】，具體公開了一種同軸驅(qū)動相機(jī)光強(qiáng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括相機(jī)、鏡頭和電機(jī)。鏡頭位于電機(jī)的轉(zhuǎn)子內(nèi)，鏡頭前端設(shè)有偏振片套，該偏振片套與電機(jī)彈性連接，偏振片套內(nèi)設(shè)有前偏振片和偏振片壓圈，相機(jī)頸部設(shè)有后偏振片和開口鎖緊環(huán)，所述的偏振片套、前偏振片、后偏振片、相機(jī)、鏡頭的光軸和電機(jī)的回轉(zhuǎn)軸同軸。由于采用雙偏振片對進(jìn)入相機(jī)的光強(qiáng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，兩個偏振片進(jìn)行疊加得到最終進(jìn)入相機(jī)的光強(qiáng)信號，從而得到光強(qiáng)分布均勻，圖像灰度值穩(wěn)定的恒光強(qiáng)圖像。
【專利說明】一種同軸驅(qū)動相機(jī)光強(qiáng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于測控【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于調(diào)節(jié)攝影測量系統(tǒng)中相機(jī)圖像灰度值的光強(qiáng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)器視覺和攝影測量領(lǐng)域，相機(jī)是完成測量的前端傳感器，在一些特定環(huán)境下，目標(biāo)背景存在較大的光強(qiáng)起伏，這對于測量來說是一個很大的干擾因素。為了使光強(qiáng)穩(wěn)定在一個相機(jī)能夠正常獲取特征點的光強(qiáng)范圍內(nèi)，需要對背景光強(qiáng)進(jìn)行實時調(diào)整，使相機(jī)采集到的圖像灰度值能夠在一個較小范圍內(nèi)變化，以便后續(xù)圖像處理、解算。
[0003]目前，相機(jī)光強(qiáng)參數(shù)調(diào)節(jié)的主要方法有:改變相機(jī)鏡頭光圈調(diào)整；改變相機(jī)曝光時間調(diào)整；在光路中加入可變光強(qiáng)衰減片；采用電調(diào)節(jié)液晶片。以上方法在不同應(yīng)用領(lǐng)域都能夠?qū)ο鄼C(jī)光強(qiáng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。采用改變相機(jī)鏡頭光圈的方法是一種常用的方法，但改變鏡頭光圈會同時改變鏡頭其它參數(shù)，鏡頭參數(shù)的改變會帶來攝影測量系統(tǒng)模型的改變，因此這種方法在攝影測量領(lǐng)域來說是一種不可取的方法；改變相機(jī)曝光時間也能對相機(jī)獲得的圖像灰度值進(jìn)行調(diào)節(jié)，但在實時測量條件下，相機(jī)曝光無法做到實時；在光路中加入可變光強(qiáng)衰減片也能夠達(dá)到調(diào)整進(jìn)入相機(jī)光強(qiáng)的目的。
[0004]—般在光路中加入衰減片的形式有兩種:連續(xù)式衰減片和梯度變化衰減片。連續(xù)式衰減片能夠提供連續(xù)的光強(qiáng)衰減，但在整個相機(jī)視場內(nèi)，光強(qiáng)衰減不均勻；采用梯度變化衰減片能夠解決相機(jī)視場光強(qiáng)分布不均勻的問題，但由于采用的是梯度衰減不能做到光強(qiáng)的連續(xù)衰減，要得到較高的采樣密度，不但會增加衰減片的數(shù)量還會使調(diào)整機(jī)構(gòu)很大，當(dāng)光強(qiáng)變化較大時會給控制系統(tǒng)帶來較大滯后。采用電調(diào)節(jié)液晶片方式的優(yōu)點是系統(tǒng)沒有機(jī)械結(jié)構(gòu)，通過對液晶片加偏壓以改變其消光系數(shù)，進(jìn)而改變投射光強(qiáng)，但其缺點是不但價格昂貴而且其口徑不能做到很大，不能滿足攝影測量領(lǐng)域大視場的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種同軸驅(qū)動相機(jī)光強(qiáng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中攝影測量相機(jī)工作過程中目標(biāo)亮度有較大起伏變化的問題，
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]一種同軸驅(qū)動相機(jī)光強(qiáng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，它包括相機(jī)、鏡頭和電機(jī)，所述的鏡頭的光軸和電機(jī)的回轉(zhuǎn)軸同軸，鏡頭位于電機(jī)的轉(zhuǎn)子內(nèi)，所述的鏡頭前端設(shè)有偏振片套，該偏振片套與電機(jī)彈性連接，所述的偏振片套內(nèi)設(shè)有前偏振片和偏振片壓圈；所述的相機(jī)頸部設(shè)有后偏振片和用于壓緊后偏振片的開口鎖緊環(huán)；所述的相機(jī)接圈的前側(cè)設(shè)有鏡頭轉(zhuǎn)接固定環(huán)，所述的鏡頭后側(cè)設(shè)有鏡頭轉(zhuǎn)接活動環(huán)；所述的鏡頭轉(zhuǎn)接固定環(huán)外通過調(diào)焦螺紋連接鏡頭轉(zhuǎn)接活動環(huán)；所述的偏振片套、前偏振片、后偏振片、相機(jī)、鏡頭的光軸和電機(jī)的回轉(zhuǎn)軸同軸。
[0008]在上述的一種同軸驅(qū)動相機(jī)光強(qiáng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中:所述的偏振片套為階梯筒狀結(jié)構(gòu)，在其與電機(jī)連接的一端面上加工有沿圓周方向均勻分布的彈性齒。
[0009]在上述的一種同軸驅(qū)動相機(jī)光強(qiáng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中:所述的電機(jī)設(shè)在筒形的電機(jī)支架內(nèi)，電機(jī)的定子固定在電機(jī)支架內(nèi)；所述的電機(jī)支架上通過螺釘固定安裝有相機(jī)座，相機(jī)座內(nèi)安裝相機(jī)。
[0010]在上述的一種同軸驅(qū)動相機(jī)光強(qiáng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中:所述的彈性齒和開口鎖緊環(huán)采用彈性材料制成。
[0011]在上述的一種同軸驅(qū)動相機(jī)光強(qiáng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中:所述的偏振片壓圈與偏振片套通過螺紋連接，開口鎖緊環(huán)與相機(jī)的接圈螺紋連接。
[0012]本發(fā)明的顯著效果在于:由于采用雙偏振片對進(jìn)入相機(jī)的光強(qiáng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，兩個偏振片進(jìn)行疊加得到最終進(jìn)入相機(jī)的光強(qiáng)信號，從而得到光強(qiáng)分布均勻，圖像灰度值穩(wěn)定的恒光強(qiáng)圖像；
[0013]彈性齒的彈性連接，實現(xiàn)上述偏振片套以及內(nèi)部的前偏振片的快速拆裝，較好的保證了結(jié)構(gòu)安裝的同軸度和垂直度，使得攝影測量結(jié)果誤差較小。
[0014]由于采用彈性的開口鎖緊環(huán)后偏振片進(jìn)一步壓緊，并且適應(yīng)了相機(jī)接圈的內(nèi)壁大小結(jié)構(gòu)，保證后偏振片的可靠安裝，使得整個調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的可靠性提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為同軸驅(qū)動相機(jī)光強(qiáng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中:1.鏡頭；2.相機(jī)；3.電機(jī)；4.電機(jī)支架；5.相機(jī)座；6.偏振片套；7.鏡頭轉(zhuǎn)接固定環(huán)；8.鏡頭轉(zhuǎn)接活動環(huán)；9.偏振片壓圈；10.如偏振片；11.后偏振片；12.開口鎖緊環(huán)。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]如圖1所示，電機(jī)支架4為圓筒狀，電機(jī)3的定子通過螺釘固定安裝在電機(jī)支架4內(nèi)，通過上述電機(jī)支架4的安裝孔使得偏振片套6與電機(jī)3彈性連接，所述的偏振片套6為階梯筒狀結(jié)構(gòu)，在其與電機(jī)3連接的一端面上加工有沿圓周方向均勻分布的彈性齒，由于彈性齒采用彈性材料制成，使得偏振片套6與電機(jī)3的轉(zhuǎn)子孔彈性連接。由于上述偏振片套6為階梯筒狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)壁為階梯狀，安裝有前偏振片10，并且通過偏振片壓圈9將上述的前偏振片10壓緊。上述的偏振片壓圈9通過螺紋與偏振片套6連接，同時將前偏振片10壓緊。
[0019]所述的電機(jī)支架4上通過螺釘固定安裝有相機(jī)座5，本實施例當(dāng)中，相機(jī)座5為外圓內(nèi)方的圓筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)部安裝相機(jī)2,相機(jī)2通過螺釘固定安裝在相機(jī)座5內(nèi)。
[0020]相機(jī)2的接圈內(nèi)壁加工有一圈凸臺,通過凸臺將后偏振片11定位安裝在相機(jī)2頸部，再通過彈性的開口鎖緊環(huán)12將上述后偏振片11進(jìn)一步壓緊定位，上述的開口鎖緊環(huán)12通過螺紋安裝在相機(jī)2的接圈內(nèi)，由于采用彈性材料，較好的適合了相機(jī)2接圈的結(jié)構(gòu)形狀。
[0021]相機(jī)2接圈的前側(cè)通過螺釘安裝有鏡頭轉(zhuǎn)接固定環(huán)7，鏡頭轉(zhuǎn)接固定環(huán)7外通過調(diào)焦螺紋安裝有鏡頭轉(zhuǎn)接活動環(huán)8，鏡頭轉(zhuǎn)接活動環(huán)8前端通過螺紋安裝鏡頭I。上述鏡頭I位于電機(jī)3的轉(zhuǎn)子內(nèi)，并且上述偏振片套6、前偏振片10、后偏振片11、相機(jī)2、鏡頭I的光軸和電機(jī)3的回轉(zhuǎn)軸同軸。
[0022]相機(jī)光強(qiáng)的調(diào)節(jié)由如下方式實現(xiàn):電機(jī)3的轉(zhuǎn)子沿回轉(zhuǎn)軸系轉(zhuǎn)動，由于偏振片套6的電機(jī)3的轉(zhuǎn)子孔彈性連接，因此偏振片套6也跟隨電機(jī)轉(zhuǎn)子一起回轉(zhuǎn)，通過偏振片壓圈9固定在偏振片套6上的前偏振片10也跟隨電機(jī)轉(zhuǎn)子一起回轉(zhuǎn)，由此進(jìn)入相機(jī)鏡頭I的光通過偏振片的旋轉(zhuǎn)被調(diào)制，得到隨轉(zhuǎn)動變化的偏振光，偏振光通過鏡頭后到后偏振片11，后偏振片11對起偏后的光進(jìn)行檢偏，兩個偏振片進(jìn)行疊加得到最終進(jìn)入相機(jī)的光強(qiáng)信號，當(dāng)兩個偏振片不存在相對轉(zhuǎn)動時，疊加的光強(qiáng)信號恒定，當(dāng)存在相對轉(zhuǎn)動時，疊加的光強(qiáng)信號隨相對轉(zhuǎn)角而變化，每個轉(zhuǎn)動周期內(nèi)明暗變化兩次。
[0023]利用本調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行實際測量，當(dāng)測量目標(biāo)灰度值進(jìn)行(10?150)變化時，使得圖像灰度值穩(wěn)定在70的恒光強(qiáng)圖像。
【權(quán)利要求】
1.一種同軸驅(qū)動相機(jī)光強(qiáng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，它包括相機(jī)(2)、鏡頭(I)和電機(jī)(3)，所述的鏡頭(I)的光軸和電機(jī)(3)的回轉(zhuǎn)軸同軸，鏡頭(I)位于電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)子內(nèi)，其特征在于:所述的鏡頭(I)前端設(shè)有偏振片套(6)，該偏振片套(6)與電機(jī)(3)彈性連接，所述的偏振片套(6)內(nèi)設(shè)有前偏振片(10)和偏振片壓圈(9);所述的相機(jī)(2)頸部設(shè)有后偏振片(11)和用于壓緊后偏振片(11)的開口鎖緊環(huán)(12);所述的相機(jī)(2)接圈的前側(cè)設(shè)有鏡頭轉(zhuǎn)接固定環(huán)(7)，所述的鏡頭(I)后側(cè)設(shè)有鏡頭轉(zhuǎn)接活動環(huán)(8);所述的鏡頭轉(zhuǎn)接固定環(huán)(7)外通過調(diào)焦螺紋連接鏡頭轉(zhuǎn)接活動環(huán)(8);所述的偏振片套(6)、前偏振片(10)、后偏振片(11)、相機(jī)(2)、鏡頭(I)的光軸和電機(jī)(3 )的回轉(zhuǎn)軸同軸。
2.如權(quán)利要求1所述的一種同軸驅(qū)動相機(jī)光強(qiáng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的偏振片套(6)為階梯筒狀結(jié)構(gòu)，在其與電機(jī)(3)連接的一端面上加工有沿圓周方向均勻分布的彈性齒。
3.如權(quán)利要求1所述的一種同軸驅(qū)動相機(jī)光強(qiáng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的電機(jī)(3)設(shè)在筒形的電機(jī)支架(4)內(nèi)，電機(jī)(3)的定子固定在電機(jī)支架(4)內(nèi)；所述的電機(jī)支架(4)上通過螺釘固定安裝有相機(jī)座(5)，相機(jī)座(5)內(nèi)安裝相機(jī)(2)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種同軸驅(qū)動相機(jī)光強(qiáng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的彈性齒和開口鎖緊環(huán)(12)采用彈性材料制成。
5.如權(quán)利要求1所述的一種同軸驅(qū)動相機(jī)光強(qiáng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述偏振片壓圈(9)與偏振片套(6)通過螺紋連接，開口鎖緊環(huán)(12)與相機(jī)(2)的接圈螺紋連接。
【文檔編號】G03B7/00GK104345519SQ201310322437
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】宋金城, 梁雅軍, 劉柯, 孫增玉 申請人:北京航天計量測試技術(shù)研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院