镜头调节装置的制作方法

1.本技术涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及镜头调节装置。


背景技术：

2.随着现代工业化的发展，机器视觉技术逐渐兴起，并成为智能工业生产制造中不可或缺的一项。光学镜头作为机器视觉中重要的组成部分之一，对于机器视觉检测过程中采集到的图像的质量有着举足轻重的影响。尤其是侧面拍摄的情况，由于上边缘视场与下边缘视场的物距相差很大，光学镜头在采集图像时会出现“近大远小”的透视失真现象，以及因局部物距不同而造成的局部焦距不同以致像面清晰度下降且不均匀的现象。
3.相关技术中，公告号为cn212180654u的专利文件公开了一种相机模组调整装置，可以通过滑移单元实现相机镜头角度和对焦的调整。
4.但是上述方案中，相机与镜头是固定连接，无法通过调节成像靶面的角度和位移来调整像距，从而利用局部像距的不同补偿局部物距的不同，以此消除清晰度分布不均与消除透视失真的现象。


技术实现要素：

5.为克服相关技术中存在的问题，本技术提供一种镜头调节装置，该装置能够通过调节镜头与成像装置之间的相对位置来解决局部物距的不同造成的清晰度分布不均与消除透视失真问题。
6.本技术第一方面提供一种镜头调节装置，包括：
7.位移固定块10、旋转固定块20、装置固定块30、成像模块40和镜头50；
8.所述旋转固定块20设置在所述位移固定块10和所述装置固定块30之间；
9.所述位移固定块10和所述旋转固定块20通过直线滑动结构实现活动连接；
10.所述装置固定块30和所述旋转固定块20通过曲线滑动结构实现活动连接；
11.所述装置固定块30上设置有用于安装所述镜头50的第一圆形通孔；
12.所述位移固定块上10设置有用于安装所述成像模块40的第二圆形通孔；
13.所述旋转固定块20上设置有第三圆形通孔，所述第一、第二和第三圆形通孔的圆心处于同一直线上。
14.在一种实施方式中，所述位移固定块10和所述旋转固定块20通过直线滑动结构实现活动连接，包括：
15.所述位移固定块10和所述旋转固定块20采用直线型燕尾槽与直线型燕尾槽立柱的配合方式实现活动连接。
16.在一种实施方式中，所述装置固定块30和所述旋转固定块20通过曲线滑动结构实现活动连接，包括：
17.所述装置固定块30和所述旋转固定块20采用u型燕尾槽与u型燕尾槽立柱的配合方式实现活动连接。
18.在一种实施方式中，所述位移固定块10上设置有位移固定螺栓101，通过拧紧所述位移固定螺栓101能够使所述位移固定块10和所述旋转固定块20相互固定。
19.在一种实施方式中，所述装置固定块上设置有角度固定螺栓301，通过拧紧所述角度固定螺栓301能够使所述装置固定块30和所述旋转固定块20相互固定。
20.在一种实施方式中，所述装置固定块30上设置有角度微调旋钮31；
21.所述角度微调旋钮31，包括：角度微调螺栓311、第一固定板312和第二固定板313；
22.所述角度微调螺栓311穿过所述第一固定板312与所述第二固定板313连接；
23.所述第一固定板312与所述第二固定板313沿着所述曲线滑动结构的滑动方向分别固定于所述装置固定块30的两端；
24.所述旋转固定块20上设置有与所述角度微调螺栓311相匹配的螺纹，能够在所述角度微调螺栓311转动时，带动所述旋转固定块20滑动。
25.在一种实施方式中，所述第一圆形通孔上设置有第一螺纹，所述镜头50与所述装置固定块30通过所述第一螺纹固定连接。
26.在一种实施方式中，所述第二圆形通孔上设置有第二螺纹，所述成像模块40与所述位移固定块10通过所述第二螺纹固定连接。
27.本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：
28.通过位移固定块与旋转固定块之间的直线滑动结构实现镜头与成像模块之间的相对位置调整，从而使得镜头的光轴发生偏移，从而实现拍摄图像的透视调整，从而达到消除透视失真现象的目的；通过装置固定块与旋转固定块之间的曲线滑动结构可以调整镜头光轴与成像模块的成像靶面之间的角度，从而使得成像的局部像距产生差异，从而对局部物距的不同进行补偿，以达到消除清晰度分布不均的现象的目的，从而提高计算机视觉检测中图像采集的清晰度和精准度，以提升计算机视觉检测的可靠性。
29.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
30.通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
31.图1是本技术实施例示出的镜头调节装置的第一结构示意图；
32.图2是本技术实施例示出的镜头调节装置的第二结构示意图；
33.图3是本技术实施例示出的角度微调旋钮的结构示意图；
34.图4是本技术实施例示出的镜头调节装置的第三结构示意图。
具体实施方式
35.下面将参照附图更详细地描述本技术的优选实施方式。虽然附图中显示了本技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本技术更加透彻和完整，并且能够将本技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
36.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
37.应当理解，尽管在本技术可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本技术范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
38.在传统视觉检测采用的检测装置中，前焦面、成像面及镜头主面通常是相互平行且与光轴垂直的，这种镜头与成像装置的位置关系所拍摄出来的物体不仅会造成成像清晰度不均匀，还会存在透视失真的现象。
39.针对上述问题，本技术实施例提供一种镜头调节装置，能够通过调节镜头与成像装置之间的相对位置，以解决局部物距的不同造成的清晰度分布不均与消除透视失真问题。
40.实施例一
41.以下结合附图详细描述本技术实施例的技术方案。
42.请参见图1至图4，所述镜头调节装置，包括：位移固定块10、旋转固定块20、装置固定块30、成像模块40和镜头50。
43.在本技术实施例中，所述旋转固定块20设置在所述位移固定块10和所述装置固定块30之间。
44.在本技术实施例中，以所述位移固定块10指向所述装置固定块30的方向为第一方向，与第一方向垂直的方向为第二方向，所述成像模块40、所述位移固定块10、所述旋转固定块20、所述装置固定块30和所述镜头50沿第一方向依次排列。
45.在本技术实施例中，所述位移固定块10和所述旋转固定块20通过直线滑动结构实现活动连接，使得所述位移固定块10能够相对于所述旋转固定块20沿第二方向进行滑动。
46.在本技术实施例中，所述装置固定块30和所述旋转固定块20通过曲线滑动结构实现活动连接，使得所述装置固定块30能够相对于所述旋转固定块20沿着曲线的路径进行滑动。
47.在本技术实施例中，所述装置固定块30上设置有用于安装所述镜头50的第一圆形通孔；所述位移固定块10上设置有用于安装所述成像模块40的第二圆形通孔；所述旋转固定块20上设置有第三圆形通孔；所述第一、第二和第三圆形通孔的圆心处于同一直线上。
48.进一步地，所述直线滑动结构可以包括：直线型燕尾槽和直线型燕尾槽立柱；所述曲线滑动结构可以包括：u型燕尾槽和u型燕尾槽立柱。
49.所述位移固定块10和所述旋转固定块20采用直线型燕尾槽与直线型燕尾槽立柱的配合方式实现活动连接，使得所述位移固定块10能够相对于所述旋转固定块20在直线型燕尾槽的长度方向上进行滑动；所述装置固定块30和所述旋转固定块20采用u型燕尾槽与u型燕尾槽立柱的配合方式实现活动连接，使得所述装置固定块30能够相对于所述旋转固定
块20沿着u型燕尾槽的曲线路径进行滑动。
50.进一步地，在本技术实施例中，采用所述位移固定块10的第一平面11上设置直线型燕尾槽，所述旋转固定块20的第二平面21上设置直线型燕尾槽立柱的方式实现所述直线滑动结构。
51.需要说明的是，在实际应用过程中，可以采用所述位移固定块10的第一平面11上设置直线型燕尾槽立柱，所述旋转固定块20的第二平面21上设置直线型燕尾槽的方式实现所述直线滑动结构。
52.可以理解的是，上述对于直线滑动结构的描述仅是一种示例，不应该作为对本发明的限定。
53.进一步地，在本技术实施例中，采用所述旋转固定块20的第三平面22上设置u型燕尾槽，所述装置固定块30的第四平面32上设置u型燕尾槽立柱的方式实现所述曲线滑动结构。
54.需要说明的是，在实际应用过程中，还可以采用所述旋转固定块20的第三平面22上设置u型燕尾槽立柱，所述装置固定块30的第四平面32上设置u型燕尾槽的方式实现所述曲线滑动结构。
55.可以理解的是，上述对于曲线滑动结构的描述仅是本技术实施例中的一个示例，不应该作为对本发明的限定。
56.进一步地，所述第一圆形通孔上有第一螺纹，该第一螺纹与镜头50上的螺纹相匹配，通过螺纹连接的方式可将镜头50固定在装置固定块30上，使得第一圆形通孔的圆心位于镜头的光轴所在的直线上。
57.进一步地，所述第二圆形通孔上有第二螺纹，通过该螺纹可以实现成像模块40与位移固定块10的螺纹连接，使得第二圆形通孔的圆心与成像靶面中心的连线垂直于所述成像靶面。
58.需要说明的是，上述第一螺纹和第二螺纹起到固定镜头50和成像装置40的作用，在实际应用过程中，其他具有固定功能的结构也适用于本方案，例如管道式的卡扣结构，即上述有关镜头和成像装置固定方式的描述仅是本技术实施例中的一个示例，不应该作为对本发明的限定。
59.本技术实施例中的技术方案通过位移固定块与旋转固定块之间的直线滑动结构实现镜头与成像模块之间的相对位置调整，从而使得镜头的光轴发生偏移，从而实现拍摄图像的透视调整，从而达到消除透视失真现象的目的；通过装置固定块与旋转固定块之间的曲线滑动结构可以调整镜头光轴与成像模块的成像靶面之间的角度，从而使得成像的局部像距产生差异，从而对局部物距的不同进行补偿，以达到消除清晰度分布不均的现象的目的，从而提高计算机视觉检测中图像采集的清晰度和精准度，以提升计算机视觉检测的可靠性。
60.实施例二
61.请参见图1至图4，所述镜头调节装置，还包括：
62.位移固定螺栓101和角度固定螺栓301。
63.所述位移固定螺栓101设置在所述位移固定块10上，通过拧紧所述位移固定螺栓101能够使所述位移固定块10和所述旋转固定块20相互固定。
64.所述角度固定螺栓301设置在所述装置固定块30上，通过拧紧所述角度固定螺栓301能够使所述装置固定块30和所述旋转固定块20相互固定。
65.需要说明的是，在实际应用中，所述旋转固定块20上可以设置有与所述位移固定螺栓101相匹配的螺纹孔，拧紧所述位移固定螺栓101时，所述位移固定螺栓101插入螺纹孔从而实现所述位移固定块10和所述旋转固定块20的相对固定。
66.可以理解的是，上述对于位移固定螺栓的描述仅是本技术实施例中的一个示例，不应该作为对本发明的限定。
67.需要说明的是，在实际应用中，所述旋转固定块20上可以设置有与所述角度固定螺栓301相匹配的螺纹孔，拧紧所述角度固定螺栓301时，所述角度固定螺栓301插入螺纹孔从而实现所述装置固定块30和所述旋转固定块20的相对固定。
68.可以理解的是，上述对于角度固定螺栓的描述仅是本技术实施例中的一个示例，不应该作为对本发明的限定。
69.本技术实施例中提供一种带有固定功能的镜头调节装置，通过位移固定螺栓和角度固定螺栓分别实现位移固定块和旋转固定块以及装置固定块和旋转固定块的相互固定，从而保证调整好相对位置和角度之后的镜头与成像装置能够保持稳定，避免出现因误碰需要重新进行调整的问题。
70.实施例三
71.针对实施例一中的曲线滑动结构，本技术实施例给出了一种用于控制所述曲线滑动结构的角度微调旋钮31。
72.图3是本技术实施例示出的角度微调旋钮的结构示意图。
73.请参见图1至图4，所述角度微调旋钮31设置在所述装置固定块30上。
74.所述角度微调旋钮31，包括：角度微调螺栓311、第一固定板312和第二固定板313；
75.所述角度微调螺栓311穿过所述第一固定板312与所述第二固定板313连接；
76.所述第一固定板312与所述第二固定板313沿着所述曲线滑动结构的滑动方向分别固定于所述装置固定块30的两端；
77.所述旋转固定块20上设置有与所述角度微调螺栓311相匹配的螺纹，能够在所述角度微调螺栓311转动时，带动所述旋转固定块20滑动。
78.在本技术实施例中，所述第一固定板312和第二固定板313采用螺纹连接的方式固定在所述装置固定块30上。
79.需要说明的是，在实际应用过程中，还可以采用粘合方式将所述第一固定板312和第二固定板313固定在所述装置固定块30上，即所述第一固定板312和第二固定板313与所述装置固定块30的连接方式不应该构成对本发明的限定。
80.需要说明的是，本技术实施例对于第一固定板和第二固定板的形状并没有严格的限定，在实际应用过程中，可以依据需求对所述第一固定板和第二固定板的形状进行调整，例如，所述第一固定板和第二固定板可以为长方形或圆形。
81.本技术实施例中示出的一种角度微调旋钮，通过转动其中的角度微调螺栓，即可使得装置固定块通过螺纹产生联动，从而实现小角度的微调，从而提升了镜头调节的过程的精度。
82.以下对实施例一中镜头调节装置的2个功能特点进行描述，分别为“偏移”和“偏
转”。
83.一、偏移
84.请参考图1至图4，位移固定块10与旋转固定块20之间通过一个直线滑动结构活动连接，在实际进行调节操作时，能够在位移固定块10与旋转固定块20贴合的平面上沿着直线滑动结构的滑动方向推动位移固定块10或旋转固定块20，从而使得位移固定块10与旋转固定块20发生相对位置的偏移。
85.由于成像装置40与位移固定块10相对固定，因此，位移固定块10带动成像装置40产生位置的偏移，从而成像装置40的成像靶面中心与镜头50之间发生相对偏移。
86.在进行待测产品的侧方拍摄时，成像装置的成像靶面中心与镜头之间的相对偏移能够在保证镜头在正对着待测产品的同时，调整镜头的取像范围，从而避开待测产品的反射光范围，以达到抑制图像采集过程中的镜面反射的效果，提高了采集到的图像的质量。
87.二、偏转
88.请参考图1和图4，装置固定块30与旋转固定块20之间通过一个曲线滑动结构活动连接，在实际进行调节操作时，能够沿着曲线滑动结构的曲线路径推动装置固定块30或旋转固定块20，从而使得装置固定块30与旋转固定块20发生相对角度的偏转。
89.由于镜头50与装置固定块30相对固定，因此，装置固定块30与旋转固定块20之间的偏转使得镜头50的光轴与成像装置40的成像靶面的倾角发生改变。
90.在进行待测产品的侧方拍摄时，镜头光轴与成像装置的成像靶面的倾角能够影响局部成像的像距，从而影响局部成像的景深，从而对物距不同的局部区域进行补偿。对于不平行于成像靶面的局部区域，通过镜头光轴与成像装置的成像靶面的倾角角度偏转，能够实现对该区域的合焦，从而消除局部虚焦导致的图像清晰度分布不均的现象。
91.进一步地，通过结合镜头光轴与成像装置的成像靶面的位置偏移和倾角角度偏转，可以调整成像的透视感，即通过位置偏移调整取像的中心位置，从而减小镜头上边缘视场与下边缘视场的物距差，同时通过倾角角度偏转调整成像时待测产品较远局部与较近局部的像距，从而消除“近大远小”的透视失真现象。
92.上文中已经参考附图详细描述了本技术的方案。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所涉及的装置并不一定是本技术所必须的。 另外，可以理解， 本技术实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
93.以上已经描述了本技术的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。