3D相机的制作方法

3d相机
技术领域
1.本技术属于光学相机技术领域，具体涉及一种3d相机。


背景技术：

2.一些包含多个光学模组的图像采集设备，例如高精度的3d相机，可以包括光学2d相机、光学投影仪以及壳体，通过光学2d相机和光学投影仪采集目标区域对应的三维点云图像，3d相机可以用于对目标区域中的目标物体进行识别、建模等。
3.在3d相机的生产过程中，为了将光学2d相机和光学投影仪固定在壳体中，一般通过相机固定底座来固定光学2d相机，通过投影仪固定底座来固定光学投影仪。然而，在实际应用场景中，例如工业领域，需要通过高精度的3d相机拍摄目标区域的三维点云图像，采用现有技术中对光学2d相机和光学投影仪进行固定的方式经常容易导致因触碰到壳体而使光学2d相机和光学投影仪发生抖动进而影响成像质量的情况的发生。


技术实现要素：

4.为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本技术提供了一种3d相机。
5.根据本技术实施例，本技术提供了一种3d相机，其包括壳体以及设置在所述壳体中的支撑架、光学投影仪和光学2d相机；
6.所述支撑架包括支撑板和支撑块，所述支撑块设置在所述支撑板的底面上，所述支撑板与支撑块一体成型或固定连接在一起；
7.所述光学投影仪和光学2d相机固定连接在所述支撑板上，所述光学投影仪用于投影设定图案的图像，所述光学2d相机用于拍摄二维图像；
8.自所述支撑块的底面向所述支撑板的方向，在所述支撑块的底面上开设有凹槽，所述凹槽将所述支撑块的下端分割为两个支腿；所述支腿与壳体固定连接。
9.上述3d相机中，所述壳体上开设有与所述光学投影仪相对应的投影仪窗口以及与所述光学2d相机相对应的相机窗口，所述投影仪窗口和相机窗口均位于壳体的同一侧面上。
10.上述3d相机中，所述壳体包括顶盖和底盒，所述底盒的顶部通过所述顶盖进行封闭；所述支腿与底盒中的底板固定连接；
11.所述支撑架设置在所述底盒中，与所述支腿对应，在所述底盒中底板的外侧面上还设置有固定角件，所述固定角件包括第一固定区域，所述第一固定区域上开设有螺孔，通过螺钉和所述螺孔，所述支撑架、底盒和固定角件固定在一起。
12.进一步地，所述固定角件还包括第二固定区域，所述第二固定区域上开设有通孔。
13.上述3d相机中，所述光学投影仪设置有两个，所述光学2d相机设置有一个；
14.所述光学投影仪对称设置在所述支撑板的两侧面上，所述光学2d相机设置在两所述光学投影仪之间的所述支撑板上，两所述光学投影仪与所述光学2d相机之间的距离相等。
15.进一步地，所述支撑板的底面上设置有两个所述支撑块，位于两个所述支撑块的外侧，在所述支撑板的两侧面上对称设置有安装板，所述安装板与支撑板一体成型或固定连接在一起；所述光学投影仪固定连接在所述安装板上。
16.更进一步地，两个所述安装板所在的平面为相交平面。
17.更进一步地，位于两个所述支撑块之间，在所述支撑板的顶面上开设有固定槽，所述光学2d相机固定设置在所述固定槽中。
18.更进一步地，所述固定槽中还设置有缓冲垫。
19.更进一步地，沿与所述支撑块中所述凹槽平行的方向，所述支撑块中还开设有贯穿孔。
20.根据本技术的上述具体实施方式可知，至少具有以下有益效果：本技术提供的3d相机中，光学投影仪和光学2d相机不直接与壳体接触，光学投影仪和光学2d相机固定设置在支撑架上，支撑架通过其中的支腿与壳体有较少的接触面积，能够有效降低壳体遭受到碰撞的情况下对3d相机成像质量的影响。
21.应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本技术所欲主张的范围。
附图说明
22.下面的所附附图是本技术的说明书的一部分，其示出了本技术的实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本技术的原理。
23.图1是本技术实施例提供的一种3d相机拆去顶盖后的结构示意图。
24.图2是本技术实施例提供的一种3d相机中支撑架的结构示意图。
25.图3是本技术实施例提供的一种3d相机中固定角件的结构示意图。
26.附图标记说明：
27.1、壳体；11、底盒；
28.2、支撑架；21、支撑板；211、安装板；212、固定槽；213、缓冲垫；214、贯穿孔；22、支撑块；221、凹槽；222、支腿；
29.3、光学投影仪；31、投影仪窗口；
30.4、光学2d相机；41、相机窗口；
31.5、固定角件；51、第一固定区域；511、螺孔；52、第二固定区域；521、通孔。
具体实施方式
32.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本技术所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本技术内容的实施例后，当可由本技术内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本技术内容的精神与范围。
33.本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，但并不作为对本技术的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。
34.关于本文中所使用的“第一”、“第二”、
…
等，并非特别指称次序或顺位的意思，也
非用以限定本技术，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
35.关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。
36.关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
37.关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。
38.关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”；关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。
39.某些用以描述本技术的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本技术的描述上额外的引导。
40.本技术实施例提供的3d相机具体可以指工业相机，具体可以包含光学投影仪和光学2d相机，比如可以包括一个光学投影仪和一个光学2d相机，也可以包含一个光学投影仪和两个光学2d相机，或者还可以包含多个光学投影仪和一个光学2d相机，其中，光学投影仪可以为光机或激光投影仪，图1为本技术实施例提供的一种3d相机拆去顶盖后的结构示意图。
41.如图1所示，本技术实施例提供的3d相机包括壳体1以及设置在壳体1中的支撑架2、光学投影仪3和光学2d相机4。其中，壳体1包括顶盖(图中未示出)和底盒11，顶盖与底盒11顶部的开口匹配设置，底盒11的顶部通过顶盖进行封闭。
42.图2为本技术实施例提供的一种3d相机中支撑架的结构示意图。如图2所示，具体地，支撑架2包括支撑板21和支撑块22，支撑块22设置在支撑板21的底面上，支撑板21与支撑块22一体成型或固定连接在一起。光学投影仪3和光学2d相机4固定连接在支撑板21上。光学投影仪3用于投影设定图案的图像，光学2d相机4用于拍摄二维图像。
43.自支撑块22的底面向支撑板21的方向，在支撑块22的底面上开设有凹槽221，凹槽221将支撑块22的下端分割为两个支腿222。支腿222与底盒11中的底板固定连接。
44.需要说明的是，除支撑块22外，支撑架2的其他部位均不与壳体1接触。
45.底盒11的侧板上开设有与光学投影仪3相对应的投影仪窗口31以及与光学2d相机4相对应的相机窗口41，投影仪窗口31和相机窗口41均位于底盒11的同一侧板上。
46.本技术实施例提供的3d相机中，光学投影仪3和光学2d相机4不直接与壳体1接触，通过支撑架2中的支腿222与壳体1有较少的接触面积，能够有效降低壳体1遭受到碰撞的情况下，光学投影仪3和光学2d相机4的抖动程度，从而降低对3d相机成像质量的影响。
47.在部分实施例中，如图3所示，与底盒11内设置的支撑架2相对应，在底盒11中底板的外侧面上还设置有固定角件5，固定角件5包括第一固定区域51，第一固定区域51上开设有螺孔511，在螺钉和螺孔511的配合作用下，可以将支撑架2、底盒11和固定角件5固定在一起。
48.固定角件5还包括第二固定区域52，第二固定区域52上开设有通孔521。通过通孔521可以将3d相机整体固定在设定位置上，比如可以固定在机械臂上，或者可以固定在相机支撑架上。
49.具体地，固定角件5可以采用倒l型结构，倒l型结构的竖部为第一固定区域51，其横部为第二固定区域52。
50.在一个具体的实施例中，光学投影仪3设置有两个，光学2d相机4设置有一个，具体地，光学投影仪3可以为用于向设定区域投影设定条纹图案的光机，光学2d相机4可以为用于拍摄设定区域对应的彩色图像的2d相机。
51.考虑到为了减少光学投影仪3和光学2d相机4与相机壳体1的接触面积，可以通过支撑板21来固定光学投影仪3和光学2d相机4，可以在支撑板21上设置用于固定光学投影仪3和光学2d相机4的区域，具体地，可以根据3d相机包含的光学投影仪3和光学2d相机4的数量和结构来设置支撑板21的功能区域，以及支撑板21具体的形状和结构。
52.在一种实施方式中，以3d相机包含两个光学投影仪3和一个光学2d相机4，且3d相机在使用过程中需要将两个光学投影仪3设置于光学2d相机4两侧的情况为例进行说明，支撑板21的底面上设置有两个支撑块22，位于两个支撑块22的外侧，在支撑板21的两侧面上对称设置有安装板211，安装板211与支撑板21一体成型或固定连接在一起。光学投影仪3固定连接在安装板211上。两个安装板211所在的平面为相交平面。
53.示例性地，安装板211用于固定光学投影仪3，考虑到两个光学投影仪3在使用过程中，投影的图案区域在距离光学2d相机4设定距离的视野范围内需要具有一定面积的重叠区域，因此，可以使得安装板211所在的平面不垂直于投影仪窗口31所在的平面。如图1所示，这种设置方式，可以使得两个光学投影仪3投影的图案区域在距离光学2d相机4设定距离的视野范围内具有满足要求的重叠区域。具体地，两个安装板211所在的平面与投影仪窗口31所在平面的垂直线之间的夹角可以根据预先实验确定，在此不做具体阐述。
54.优选地，在安装板211上还可以设置有缓冲垫(图中未示出)，光学投影仪3可以设置在缓冲垫上，缓冲垫可以在相机壳体1振动时对光学投影仪3进行减震。
55.示例性地，固定角件5一方面用于固定支撑块22，另一方面用于固定3d相机，因此与支撑块22对应，上述固定角件5并不限定包括两个，可以根据实际需求进行设定，比如针对只包含一个光学投影仪3和一个光学2d相机4的3d相机，在一个支撑块22可以支撑支撑板21以及固定在支撑板21上的光学投影仪3和光学2d相机4的情况下，支撑块22可以包含一个，本公开实施例以包括两个支撑块22的情况为例，固定角件5也设置有两个。
56.位于两个支撑块22之间，在支撑板21的顶面上开设有固定槽212，固定槽212中用于放置光学2d相机4。光学2d相机4与两个安装板211上对应连接的光学投影仪3之间的距离相等。
57.在具有其它结构的3d相机中，支撑架2的结构也可以进行适应性变化，比如针对包含至少一个光学投影仪3和两个光学2d相机4的3d相机，且至少一个光学投影仪3位于两个光学2d相机4中间的情况，支撑板21用于固定至少一个光学投影仪3和光学2d相机4的区域根据至少一个光学投影仪3和光学2d相机4的形状和结构进行适应性调整即可。
58.优选地，在固定槽212中还可以设置有缓冲垫213，光学2d相机4可以设置在缓冲垫213上，以对光学2d相机4进行减震。
59.沿与支撑块22中凹槽221平行的方向，支撑块22中还开设有贯穿孔214，贯穿孔214的设置便于对支撑块22进行减重。
60.本技术提供的3d相机中，光学投影仪3和光学2d相机4均固定设置在支撑架2上，支撑架2通过其中的支腿222与壳体1固定连接，组装或拆装方便。
61.支撑板21两侧设置的光学投影仪3的中轴线与光学2d相机4的中轴线之间的夹角
相等。其中，中轴线可以理解为光线射出的方向。
62.3d相机组装完成后即可实现特定的成像角度和精度，适用于对各类零件的多种表面结构进行成像检测。
63.以上所述仅为本技术示意性的具体实施方式，在不脱离本技术的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本技术保护的范围。