工业相机的制作方法

1.本公开涉及机器视觉技术领域，尤其涉及一种工业相机。


背景技术：

2.由于机器视觉系统可以快速获取大量信息，而且易于自动处理，也易于同设计信息以及加工控制信息集成，因此，在现代自动化生产过程中，人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。
3.工业相机又称工业摄像机，是机器视觉系统中的一个关键组件，其最本质的功能是将光信号转变成有序的电信号。相比于传统的民用相机，工业相机的图像稳定性、信号传输能力和抗干扰能力更加突出。
4.如何使工业相机能够适用更多的应用场景，以及提高工业相机在不同应用场景下的可靠性，是本领域技术人员研发的一个重点方向。


技术实现要素：

5.本公开实施例提供了一种工业相机，以使工业相机能够适用更多的应用场景，以及提高工业相机在不同应用场景下的可靠性。
6.根据本公开的一个方面，提供一种工业相机。工业相机包括：相机模组，包括支架、固定于所述支架的背侧的主板，以及固定于所述支架并且位于所述主板与所述支架之间的至少一个摄像头，其中，所述支架对应每个摄像头设有摄像头安装孔；以及，安装件，固定于所述相机模组，用于将所述相机模组装配至安装载体。
7.在一些实施例中，所述安装件包括至少一个固定板，每个固定板通过至少一个第一螺钉固定于所述支架，且每个固定板具有用于与安装载体装配的至少一个冗余螺钉孔。
8.在一些实施例中，所述安装件包括相对设置的两个固定板。
9.在一些实施例中，每个固定板通过所述至少一个第一螺钉固定于所述支架的前侧；和/或，所述至少一个冗余螺钉孔对准前向设置。
10.在一些实施例中，所述的工业相机还包括：
11.支撑保护件，固定于所述相机模组，用于支撑及保护所述相机模组。
12.在一些实施例中，所述支撑保护件包括至少一个压板，每个压板通过至少一个第二螺钉固定于所述主板的背侧。
13.在一些实施例中，所述支撑保护件包括两个压板，其中，每个压板呈u形，所述两个压板的开口相对。
14.在一些实施例中，每个压板与所述主板之间设有至少一个绝缘缓冲垫。
15.在一些实施例中，所述支架包括散热部，所述主板包括与所述散热部相对的中央处理器；所述相机模组还包括固定于所述支架的前侧且与所述散热部相对的投射器。
16.在一些实施例中，所述散热部包括多个散热鳍片；和/或，所述散热部具有多个散热通孔。
17.在一些实施例中，所述散热部包括多个散热鳍片，且所述散热部具有多个散热通孔，所述多个散热鳍片的排列方向与所述多个散热通孔的延伸方向相同。
18.在一些实施例中，所述散热部的表面设有散热加强层，所述散热加强层的散热系数大于所述散热部的材料的散热系数。
19.在一些实施例中，所述散热加强层包括石墨层或者黑色氧化层。
20.在一些实施例中，所述散热部与所述主板之间设有绝缘导热垫。
21.在一些实施例中，每个摄像头安装孔的前端具有第一胶槽，后端具有多个第二胶槽；每个摄像头的镜头罩通过对应的所述第一胶槽内的第一胶体与所述支架固定；每个摄像头的底座通过对应的所述多个第二胶槽内的第二胶体与所述支架固定。
22.在一些实施例中，所述第一胶槽沿所述摄像头安装孔的周向环绕设置，所述多个第二胶槽沿所述摄像头安装孔的轴向延伸。
23.在一些实施例中，所述至少一个摄像头包括第一红外摄像头、第二红外摄像头和彩色摄像头。
24.在一些实施例中，所述至少一个摄像头包括第一红外摄像头和第二红外摄像头；所述相机模组还包括固定于所述支架的前侧的投射器，所述投射器为激光散斑状纹理投射器，所述激光散斑状纹理投射器位于所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头之间。
25.在一些实施例中，所述投射器包括相对一对称轴对称布置的第一投射部和第二投射部；其中，所述对称轴与所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头的光心连线正交；或者，所述对称轴与所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头的光心连线的夹角大于零，且小于90度。
26.在一些实施例中，所述投射器包括相对一对称轴对称布置的第一投射部和第二投射部，所述第一投射部和所述第二投射部的投射方向不同。
27.在一些实施例中，所述安装件与所述相机模组可拆卸连接，所述工业相机还包括能够与所述相机模组可拆卸连接的选配组件，所述工业相机具有第一配置形态和第二配置形态，其中，在所述工业相机的第一配置形态，所述安装件与所述相机模组连接；在所述工业相机的第二配置形态，所述选配组件与所述相机模组连接，所述安装件作为备用配件。
28.在一些实施例中，所述的工业相机还包括支撑保护件，所述支撑保护件与所述相机模组可拆卸连接，用于支撑及保护所述相机模组；其中，在所述工业相机的第一配置形态，所述安装件和所述支撑保护件与所述相机模组连接；在所述工业相机的第二配置形态，所述选配组件与所述相机模组连接，所述安装件和所述支撑保护件作为备用配件。
29.在一些实施例中，所述选配组件包括前壳和后壳，所述前壳的前端具有透光区；在所述工业相机的第二配置形态，所述前壳和所述后壳连接并形成腔体，所述相机模组位于所述腔体内。
30.在一些实施例中，所述选配组件还包括：透明盖板；以及，防水胶层，将所述透明盖板与所述前壳的前端连接。
31.在一些实施例中，所述选配组件还包括：遮光层，位于所述透明盖板与所述防水胶层之间，且具有至少一个第一透光孔；其中，所述防水胶层具有与所述至少一个第一透光孔一一相对的至少一个第二透光孔。
32.根据本公开的上述一个方面的一个或多个实施例，工业相机的体积小巧，空间适
用灵活，可适用多种应用场景。例如，可以适用安装空间狭小的应用场景，可以与用户指定配置的壳体搭配使用。本公开实施例的技术方案可以扩展工业相机的适用场景范围。
33.根据本公开的另一个方面，提供一种工业相机，包括相机模组，所述相机模组包括：支架，包括散热部；主板，固定于所述支架的背侧，包括中央处理器，所述中央处理器与所述散热部相对；投射器，固定于所述支架的前侧，且与所述散热部相对；以及，至少一个摄像头，固定于所述支架并且位于所述主板与所述支架之间，所述支架对应每个摄像头设有摄像头安装孔。
34.在一些实施例中，所述散热部包括多个散热鳍片；和/或，所述散热部具有多个散热通孔。
35.在一些实施例中，所述散热部包括多个散热鳍片，且所述散热部具有多个散热通孔，所述多个散热鳍片的排列方向与所述多个散热通孔的延伸方向相同。
36.在一些实施例中，所述散热部的表面设有散热加强层，所述散热加强层的散热系数大于所述散热部的材料的散热系数。
37.在一些实施例中，所述散热加强层包括石墨层或者黑色氧化层。
38.在一些实施例中，所述散热部与所述主板之间设有绝缘导热垫。
39.在一些实施例中，每个摄像头安装孔的前端具有第一胶槽，后端具有多个第二胶槽；每个摄像头的镜头罩通过对应的所述第一胶槽内的第一胶体与所述支架固定；每个摄像头的底座通过对应的所述多个第二胶槽内的第二胶体与所述支架固定。
40.在一些实施例中，所述第一胶槽沿所述摄像头安装孔的周向环绕设置，所述多个第二胶槽沿所述摄像头安装孔的轴向延伸。
41.在一些实施例中，所述至少一个摄像头包括第一红外摄像头和第二红外摄像头；所述投射器为激光散斑状纹理投射器，所述激光散斑状纹理投射器位于所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头之间。
42.在一些实施例中，所述投射器包括相对一对称轴对称布置的第一投射部和第二投射部；其中，所述对称轴与所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头的光心连线正交；或者，所述对称轴与所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头的光心连线的夹角大于零，且小于90度。
43.在一些实施例中，所述投射器包括相对一对称轴对称布置的第一投射部和第二投射部，所述第一投射部和所述第二投射部的投射方向不同。
44.根据本公开的上述另一个方面的一个或多个实施例，相机模组最主要的两个发热元件即投射器和中央处理器，分别设在散热部的前、后两侧并且与其进行热传导，可以大大缩短散热路径，提高散热效率，散热结构的设计也比较紧凑。
45.根据在下文中所描述的实施例，本公开的这些和其它方面将是清楚明白的，并且将参考在下文中所描述的实施例而被阐明。
附图说明
46.在下面结合附图对于示例性实施例的描述中，本公开的更多细节、特征和优点被公开，在附图中：
47.图1a是本公开一些实施例的工业相机的立体示意图；
48.图1b是本公开一些实施例的工业相机的爆炸示意图；
49.图1c是本公开一些实施例的工业相机的爆炸示意图；
50.图2是本公开一些实施例的相机模组的部分结构的爆炸示意图；
51.图3是本公开一些实施例的相机模组的部分结构的爆炸示意图；
52.图4是本公开一些实施例的摄像头安装孔沿轴向方向的截面示意图；
53.图5a是本公开一些实施例工业相机的前视图；
54.图5b是本公开一些实施例工业相机的前视图；
55.图6a是本公开一些实施例的工业相机的立体示意图；以及
56.图6b是本公开一些实施例的工业相机的爆炸示意图。
具体实施方式
57.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
58.机器视觉系统被广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域，工业相机作为机器视觉系统中的关键组件，其对各种应用场景的适用性和在不同应用场景下的可靠性，是制约机器视觉系统更进一步发展的一个重要因素。
59.相关技术中的一种工业相机包括壳体、与壳体连接的透光盖板，以及位于壳体内的摄像模组，其中，摄像模组包括处理器、投射器以及两个摄像头，两个摄像头的镜头和投射器的镜头与透光盖板的透光区域相对。
60.本公开的发明人了解到，上述相关技术的工业相机经常因预留安装空间狭小而无法安装；或者，用户为了适配应用场景(例如某种设计的安装空间)，已经为工业相机配置好相应设计的壳体和透光盖板，导致工业相机无法安装使用。
61.此外，本公开的发明人还了解到，上述相关技术的工业相机，其散热性能欠佳，投射器作为高发热元件，因散热不及时而被烧毁的情形时有发生，工业相机的工作可靠性亟待改善。
62.基于相关技术的上述技术问题，本公开一些实施例提供了一种工业相机，以扩展工业相机的适用场景范围。
63.以下将结合附图对本公开的一些具体实施方式做出具体说明。在本公开实施例中，以工业相机的入光端面为参照，更加靠近工业相机的入光端面的一侧为“前”，相应的，更加远离工业相机的入光端面的一侧为“后”。例如，支架相比主板更加靠近工业相机的入光端面，因此，支架位于主板的前侧；例如，某一部件的前侧相比其背侧或后侧更加靠近工业相机的入光端面。
64.如图1a、图1b、图1c所示，本公开一些实施例提供的工业相机100，包括相机模组30和安装件50。
65.如图2所示，相机模组30包括支架31、固定于支架31背侧的主板32，以及固定于支架31并且位于主板32与支架31之间的至少一个摄像头33，支架31对应每个摄像头33设有摄像头安装孔311。如图1a和图1b所示，安装件50固定于相机模组30，用于将相机模组30装配至安装载体(图中未示出)，其中，安装载体例如为墙体或者用户指定配置的壳体，如工业机
器人的壳体等。
66.本公开实施例的工业相机100，其体积小巧，空间适用灵活，可适用多种应用场景。例如，可以适用安装空间狭小的应用场景，可以与用户指定配置的壳体搭配使用。相比相关技术，本公开实施例的技术方案可以扩展工业相机的适用场景范围。
67.本公开实施例对于工业相机100的类型不做具体限定。如图1a、图1b和图1c所示，在本公开的一些实施例中，工业相机100为双目工业相机，相机模组30还包括固定于支架31的前侧并与主板32连接的投射器34(例如单镜头投射器或双镜头投射器)，前述至少一个摄像头33可以包括第一红外摄像头33a(ir摄像头)、第二红外摄像头33b(ir摄像头)和彩色摄像头33c(rgb摄像头)。在本公开的另一些实施例中，工业相机为双目工业相机，相机模组不包括投射器，前述至少一个摄像头可以包括第一红外摄像头和第二红外摄像头，并且不包括彩色摄像头。在本公开的又一些实施例中，工业相机为单目工业相机，相机模组包括投射器和单个红外摄像头。
68.在本公开实施例中，安装件50用于与安装载体装配，从而实现工业相机100在安装载体上的固定。如图1b所示，在一些实施例中，安装件50包括至少一个固定板51，每个固定板51通过至少一个第一螺钉52固定于支架31，且每个固定板51具有用于与安装载体装配的至少一个冗余螺钉孔53。固定板51的具体数量和形状不限，图1b所示的实施例中，安装件50包括两个固定板51，两个固定板51相对设置。每个固定板51上冗余螺钉孔53的具体数量不限，例如，可以为图中所示的两个。
69.安装件50在支架31上的固定位置不限，在本公开的一些实施例中，两个固定板51分别通过至少一个第一螺钉52固定于支架31的前侧，至少一个冗余螺钉孔53对准前向设置，从而能够与安装载体的安装孔相对。
70.在一些实施例中，冗余螺钉孔53的数量为多个，可以选择适用的其中一个或多个冗余螺钉孔与安装载体进行装配。此外，冗余螺钉孔53的形状也不限定为圆孔，例如还可以为腰型孔、十字形孔等等，这样，工业相机100相对安装载体的安装位置和角度可以在一定范围内进行微调，从而提高工业相机100与安装载体装配的精确度，工业相机100的适用场景也更加灵活。
71.在本公开的一些实施例中，如图1a和图1c所示，工业相机100还可以包括支撑保护件40。支撑保护件40固定于相机模组30，用于支撑及保护相机模组30。
72.在本公开实施例中，主板32上的多个电子元件可以设置在主板32的前侧和/或背侧，支撑保护件40在相机模组30中对主板32主要起到支撑和保护的作用。如图1a和图1c所示，在一些实施例中，支撑保护件40包括至少一个压板41，每个压板41通过至少一个第二螺钉42固定于主板32的背侧。
73.压板41的具体数量和形状不限，只要满足机械强度设计需求，能够起到良好的支撑保护作用即可。
74.如图1a和图1c所示，在一些实施例中，支撑保护件40包括两个分别呈u形的压板41，两个压板41的开口相对。该实施例采用两个分别呈u形的压板41便可以对主板32起到良好的支撑保护作用，从而提高机械强度，极大的减小了主板32被损坏的可能。支撑保护件40的结构简单、轻巧，而且对于主板32的遮挡面积较小，有利于主板32的散热，从而有利于改善工业相机100的工作可靠性。
75.此外，在该实施例中，每个压板41与主板32之间设有至少一个绝缘缓冲垫43。绝缘缓冲垫43例如可以为橡胶垫或者泡棉，可以预先固定在压板41上或者固定在主板32上。设置绝缘缓冲垫43可以将压板41的大部分区域与主板32间隔开，不但可以避免压板41意外刮伤主板32，减少工业相机100在跌落或受意外撞击时压板41对主板32造成的伤害，而且还能有效减少电路短路的风险。
76.如图1a所示，该实施例中，相机模组30还包括投射器34。支架31包括散热部312，主板32包括与散热部312相对的中央处理器321，投射器34固定于支架31的前侧且与散热部312相对。中央处理器321和投射器34作为相机模组30最主要的两个发热元件，分别设在散热部312的前、后两侧并且与其进行热传导，可以大大缩短散热路径，提高散热效率，散热结构的设计也比较紧凑。
77.散热部312所采用的具体散热设计方案不限。例如，散热部312可以包括多个散热鳍片3121，和/或，具有多个散热通孔3122。如图2和图3所示，该实施例中，散热部312包括多个散热鳍片3121，且散热部312具有多个散热通孔3122，多个散热鳍片3121的排列方向与多个散热通孔3122的延伸方向相同。该结构设计可以显著增大散热部312的散热面积，并且热量分散均匀。此外，散热部312的结构也比较紧凑，重量较轻，制作工艺较为简便。
78.在一些实施例中，散热部312的表面设有散热加强层(图中未示出)，散热加强层的散热系数大于散热部312的材料的散热系数。散热加强层例如可以为石墨层或者黑色氧化层。散热加强层不但可以减缓甚至避免内部材料被氧化，而且可以进一步提升散热效率。尤其是黑色材料的散热加强层，由于黑色材料的热辐射相比其它颜色材料更大，因此，更利于将热量及时散出。
79.如图2和图3所示，在一些实施例中，散热部312与主板32之间设有绝缘导热垫3123。绝缘导热垫3123具有绝缘性能和导热性能，可以降低电路短路的等风险。绝缘导热垫3123可以设置在支架31上或者固定在主板32上。
80.在本公开实施例中，支架31采用一体式结构设计，对应每个摄像头33设有包裹式空腔结构，形成摄像头安装孔311，摄像头33在安装后位于主板32与支架31之间，摄像头33的镜头伸入摄像头安装孔311内(即位于摄像头安装孔311的空腔内)，摄像头33的底座的一部分也可以位于摄像头安装孔311内，从而与摄像头安装孔311装配。由于支架31的结构稳固，可以抵抗各个方向的弯曲应力，对于摄像头33具有较好的包覆性，因此，可以提高摄像头33在支架31上安装的稳定性，从而保证摄像头33的光轴的定位精度，提高拍摄的质量。
81.如图2、图3和图4所示，在本公开的一些实施例中，每个摄像头安装孔311的前端具有第一胶槽313，后端具有多个第二胶槽314，摄像头33的镜头罩可以通过第一胶槽313内的第一胶体(图中未示出)与支架31固定，摄像头33的底座(内部设有感光组件)通过多个第二胶槽314内的第二胶体(图中未示出)与支架31固定。
82.该设计可以进一步提高摄像头33在支架31上安装的稳定性，当工业相机100受到冲击或者意外跌落时，由于摄像头33在支架31上前后均被可靠固定，安装稳固，因此可以减少工业相机100损坏的可能，提高工业相机100的可靠性。
83.第一胶槽313和第二胶槽314的具体结构形式不限。该实施例中，第一胶槽313沿摄像头安装孔311的周向环绕摄像头安装孔311设置，多个第二胶槽314沿摄像头安装孔311的轴向延伸，并且沿摄像头安装孔311的周向均匀分布。
84.在本公开的一些实施例中，投射器34为激光散斑状纹理投射器。如图5a所示，激光散斑状纹理投射器位于第一红外摄像头33a和第二红外摄像头33b之间且包括相对一对称轴s对称布置的第一投射部34a和第二投射部34b。第一红外摄像头33a和第二红外摄像头33b的光心连线p与对称轴s正交，彩色摄像头33c的光心位于光心连线p上。
85.图5b所示为本公开的另一些实施例，与图5a所示实施例的不同之处在于，第一红外摄像头33a和第二红外摄像头33b的光心连线p与对称轴s的夹角β大于零，且小于90度。夹角β的具体角度不限。
86.激光散斑状纹理投射器内设有用于对红外光束进行整形的衍射光学元件(difractive optical element,doe)。投射器34朝向监测物发射点阵红外光束，从而在监测物上形成点阵图案。第一红外摄像头33a和第二红外摄像头33b在各自的视场角内采集在监测物上形成的点阵图案，中央处理器根据两个摄像头采集的点阵图案，运用双目匹配算法，对目标方向(例如水平方向)上的斑点进行匹配，从而得到监测物在空间中的深度信息。
87.对于采用激光散斑状纹理投射器的工业相机，由于其是对目标方向上的斑点进行匹配，所以在目标方向上的斑点重复数量越少，越有利于提高双目匹配计算的精确度。在图5b所示的实施例中，对称轴s相对光心连线p倾斜设置，也就是将投射器34旋转一定角度，这样，可以减少在目标方向(例如水平方向)上的斑点的重复数量，从而可以在一定程度上提高工业相机100拍摄深度信息的精确度。
88.如图1a所示，投射器34的第一投射部34a和第二投射部34b的投射方向不同，即呈一定夹角α，这样可以使得投射器34具有更大的投射范围，进而可以增大工业相机100拍摄的视角范围。
89.在本公开的一些实施例中，如果对于工业相机100的拍摄视角范围不做特别要求，投射器34的第一投射部34a和第二投射部34b的投射方向也可以相同。
90.在本公开一些实施例中，安装件50与相机模组30也可以为不可拆卸式连接，例如安装件50直接与支架31焊接。
91.为了使工业相机100进一步适用更多的应用场景，在本公开的一些实施例中，安装件50与相机模组30是可拆卸连接的，例如，安装件50通过多个第一螺钉52固定于相机模组30的支架31。
92.在本公开的一些实施例中，工业相机100还包括能够与相机模组30可拆卸连接的选配组件(例如包括图6a所示的前壳10和后壳20等)。选配组件可以使工业相机100具有另外一种配置形态。例如，工业相机100具有第一配置形态100a(如图1a所示)和第二配置形态100b(如图6a所示)，其中，在工业相机100的第一配置形态100a，安装件50与相机模组30连接，在工业相机100的第二配置形态100b，选配组件(如前壳10和后壳20等)与相机模组30连接，安装件50作为备用配件。
93.选配组件的具体类型不限，除包含前壳10、后壳20等的壳体外，还可以为安装支架等。
94.在本公开的一些实施例中，如图6a和图6b所示，选配组件包括前壳10和后壳20，前壳10的前端具有透光区11；在工业相机100的第二配置形态100b，前壳10和后壳20连接并形成腔体，相机模组30位于腔体内，其至少一个摄像头33和投射器34朝向透光区11。该实施例选配组件作为工业相机100的外壳，主要为相机模组提供防护保护。
95.如图6a和图6b所示，在一些实施例中，前壳10与支架31的散热部312相对的区域开设有散热栅孔12，在工业相机100的第二配置形态100b，壳体内的热量可以通过散热栅孔12快速传导到周围环境中。
96.在一些实施例中，如图1a所示，在工业相机100的第一配置形态100a，安装件50和支撑保护件40与相机模组30连接。如图6b所示，在工业相机100的第二配置形态100b，选配组件(例如包括前壳10和后壳20等)与相机模组30连接，安装件50和支撑保护件40作为备用配件。由于选配组件能够起到很好的防护作用，因此，支撑保护件40可以从相机模组30上拆除作为备用配件。
97.本公开实施例的工业相机100具有第一配置形态100a和第一配置形态100b，即具有两种可供用户选择的配置方案。当安装场景适于工业相机100直接带壳安装，而且安装空间较为充裕时，可以使用工业相机100的第二配置形态100b，支撑保护件40和安装件50作为备用配件，留待日后需要更改配置时使用。在工业相机100的第二配置形态100b，前壳10和后壳20可以通过螺钉紧固连接，主板32与支架31可以通过螺钉紧固连接。
98.当工业相机100的安装空间狭小导致无法带壳安装、或者需要使用用户指定配置的壳体时，可以使用工业相机100的第一配置形态100a。在该第一配置形态100a，可以通过安装件50将工业相机100安装于安装载体。选配组件(例如包括前壳10和后壳20等)可以作为备用配件，留待日后需要更改配置时使用。处于第一配置形态100a的工业相机100，体积小巧，空间适用灵活，而且，发热元件(例如中央处理器321、投射器34等)的热量可以直接传导到周围环境中。
99.相比相关技术中工业相机采用固定配置，本公开实施例的技术方案可以进一步扩展工业相机100的适用场景范围。
100.如图6a和图6b所示，在一些实施例中，选配组件的结构还包括透明盖板60和防水胶层61，透明盖板60通过防水胶层61与前壳10的前端连接。在一些实施例中，工业相机100在第二配置形态100b，其防护等级可达ip54以上，具有较佳的防水、防尘效果。
101.在一些实施例中，选配组件的结构还包括位于透明盖板60与防水胶层61之间的遮光层62，遮光层62具有至少一个第一透光孔621，防水胶层61具有与至少一个第一透光孔621一一相对的至少一个第二透光孔611。至少一个第一透光孔621和至少一个第二透光孔611一一相对，以为投射器34和摄像头33分别提供光通过区域，如图中所示，四个第一透光孔621分别对应投射器34、第一红外摄像头33a、第二红外摄像头33b和彩色摄像头33c。遮光层62可以采用黑色泡棉材料，可以减小甚至消除投射器34射出光线给摄像头33拍摄带来的干扰，以及相邻摄像头33之间的干扰，从而提升拍摄品质。
102.本公开一些实施例还提供了一种工业相机，以提高工业相机在不同应用场景下的可靠性。
103.如图1a、图1b、图1c、图2和图3和图6b所示，本公开一些实施例提供的工业相机100，包括相机模组30，相机模组30包括支架31、主板32、投射器34和至少一个摄像头33。支架31包括散热部312。主板32固定于支架31的背侧，并且包括中央处理器321，中央处理器321与散热部312相对。投射器34固定于支架31的前侧，并且与散热部312相对。至少一个摄像头33固定于支架31并且位于主板32与支架31之间，支架31对应每个摄像头33设有摄像头安装孔311。
104.相机模组30最主要的两个发热元件(即投射器34和中央处理器321)，分别设在散热部312的前、后两侧并且与其进行热传导，可以大大缩短散热路径，提高散热效率，散热结构的设计也比较紧凑。
105.本公开实施例对于工业相机100的具体结构类型不做具体限定。在本公开的一些实施例中，工业相机100为双目工业相机，相机模组30包括投射器34(例如单镜头投射器或双镜头投射器)、第一红外摄像头33a(ir摄像头)、第二红外摄像头33b(ir摄像头)和彩色摄像头33c(rgb摄像头)。在本公开的另一些实施例中，工业相机为双目工业相机，相机模组包括投射器(例如单镜头投射器或双镜头投射器)、第一红外摄像头和第二红外摄像头，并且不包括彩色摄像头。在本公开的又一些实施例中，工业相机为单目工业相机，相机模组包括投射器和单个红外摄像头。
106.散热部312所采用的具体散热设计方案不限。例如，散热部312可以包括多个散热鳍片3121，和/或，具有多个散热通孔3122。如图3所示，该实施例中，散热部312包括多个散热鳍片3121，且散热部312具有多个散热通孔3122，多个散热鳍片3121的排列方向与多个散热通孔3122的延伸方向相同。该结构设计可以显著增大散热部312的散热面积，并且热量分散均匀。此外，散热部312的结构也比较紧凑，重量较轻，制作工艺较为简便。
107.在一些实施例中，散热部312的表面设有散热加强层(图中未示出)，散热加强层的散热系数大于散热部312的内部材料的散热系数。散热加强层例如可以为石墨层或者黑色氧化层。散热加强层不但可以减缓甚至避免内部材料被氧化，而且可以进一步提升散热效率。尤其是黑色材料的散热加强层，由于黑色材料的热辐射相比其它颜色材料更大，因此，更利于将热量及时散出。
108.如图3所示，在一些实施例中，散热部312与主板32之间设有绝缘导热垫3123。绝缘导热垫3123具有绝缘性能和导热性能，可以降低电路短路的等风险。绝缘导热垫3123可以设置在支架31上或者固定在主板32上。
109.如图2所示，在本公开实施例中，支架31采用一体式结构设计，对应每个摄像头33设有摄像头安装孔311，摄像头33在安装后位于主板32与支架31之间，摄像头33的镜头伸入摄像头安装孔311内(即位于摄像头安装孔311的空腔内)，摄像头33的底座的一部分也可以位于摄像头安装孔311内，从而与摄像头安装孔311装配。由于支架31的结构稳固，可以抵抗各个方向的弯曲应力，对于摄像头33具有较好的包覆性，因此，可以提高摄像头33在支架31上安装的稳定性，从而保证摄像头33的光轴的定位精度，提高拍摄的质量。
110.如图2、图3和图4所示，在本公开的一些实施例中，每个摄像头安装孔311的前端具有第一胶槽313，后端具有多个第二胶槽314，摄像头33的镜头罩可以通过第一胶槽313内的第一胶体(图中未示出)与支架31固定，摄像头33的底座(内部设有感光组件)通过多个第二胶槽314内的第二胶体(图中未示出)与支架31固定。
111.该设计可以进一步提高摄像头33在支架31上安装的稳定性，当工业相机100受到冲击或者意外跌落时，由于摄像头33在支架31上前后均被可靠固定，安装稳固，因此可以减少工业相机100损坏的可能，提高工业相机100的可靠性。
112.第一胶槽313和第二胶槽314的具体结构形式不限。该实施例中，第一胶槽313沿摄像头安装孔311的周向环绕摄像头安装孔311设置，多个第二胶槽314沿摄像头安装孔311的轴向延伸，并且沿摄像头安装孔311的周向均匀分布。
113.如图5a所示，在一些实施例中，投射器34为激光散斑状纹理投射器，激光散斑状纹理投射器位于第一红外摄像头33a和第二红外摄像头33b之间且包括相对一对称轴s对称布置的第一投射部34a和第二投射部34b。第一红外摄像头33a和第二红外摄像头33b的光心连线p与对称轴s正交，彩色摄像头33c的光心位于光心连线p上。
114.图5b所示为本公开的另一些实施例，与图6a所示实施例的不同之处在于，第一红外摄像头33a和第二红外摄像头33b的光心连线p与对称轴s的夹角β大于零，且小于90度。夹角β的具体角度不限。
115.激光散斑状纹理投射器内设有用于对红外光束进行整形的衍射光学元件。投射器34朝向监测物发射点阵红外光束，从而在监测物上形成点阵图案。第一红外摄像头33a和第二红外摄像头33b在各自的视场角内采集在监测物上形成的点阵图案，中央处理器根据两个摄像头采集的点阵图案，运用双目匹配算法，对目标方向(例如水平方向)上的斑点进行匹配，从而得到监测物在空间中的深度信息。
116.对于采用激光散斑状纹理投射器的工业相机，由于其是对目标方向上的斑点进行匹配，所以在目标方向上的斑点重复数量越少，越有利于提高双目匹配计算的精确度。在图5b所示的实施例中，对称轴s相对光心连线p倾斜设置，也就是相比图5a所示实施例，将投射器34旋转一定角度，这样，可以减少在目标方向(例如水平方向)上的斑点的重复数量，从而可以在一定程度上提高工业相机拍摄深度信息的精确度。
117.如图1a所示，投射器34的第一投射部34a和第二投射部34b的投射方向不同，即呈一定夹角α，这样可以使得投射器34具有更大的投射范围，进而可以增大工业相机100拍摄的视角范围。
118.在本公开的一些实施例中，如果对于工业相机100的拍摄视角范围不做特别要求，投射器34的第一投射部34a和第二投射部34b的投射方向也可以相同。
119.以下描述本公开的一些示例性方面。
120.方面1、一种工业相机，包括：
121.相机模组，包括支架、固定于所述支架的背侧的主板，以及固定于所述支架并且位于所述主板与所述支架之间的至少一个摄像头，其中，所述支架对应每个摄像头设有摄像头安装孔；以及
122.安装件，固定于所述相机模组，用于将所述相机模组装配至安装载体。
123.方面2、根据方面1所述的工业相机，其中，
124.所述安装件包括至少一个固定板，每个固定板通过至少一个第一螺钉固定于所述支架，且每个固定板具有用于与安装载体装配的至少一个冗余螺钉孔。
125.方面3、根据方面2所述的工业相机，其中，
126.所述安装件包括相对设置的两个固定板。
127.方面4、根据方面2所述的工业相机，其中，
128.每个固定板通过所述至少一个第一螺钉固定于所述支架的前侧；和/或
129.所述至少一个冗余螺钉孔对准前向设置。
130.方面5、根据方面1所述的工业相机，还包括：
131.支撑保护件，固定于所述相机模组，用于支撑及保护所述相机模组。
132.方面6、根据方面5所述的工业相机，其中，
133.所述支撑保护件包括至少一个压板，每个压板通过至少一个第二螺钉固定于所述主板的背侧。
134.方面7、根据方面6所述的工业相机，其中，
135.所述支撑保护件包括两个压板，其中，每个压板呈u形，所述两个压板的开口相对。
136.方面8、根据方面6所述的工业相机，其中，
137.每个压板与所述主板之间设有至少一个绝缘缓冲垫。
138.方面9、根据方面1所述的工业相机，其中，
139.所述支架包括散热部，所述主板包括与所述散热部相对的中央处理器；
140.所述相机模组还包括固定于所述支架的前侧且与所述散热部相对的投射器。
141.方面10、根据方面9所述的工业相机，其中，
142.所述散热部包括多个散热鳍片；和/或
143.所述散热部具有多个散热通孔。
144.方面11、根据方面9所述的工业相机，其中，
145.所述散热部包括多个散热鳍片，且所述散热部具有多个散热通孔，所述多个散热鳍片的排列方向与所述多个散热通孔的延伸方向相同。
146.方面12、根据方面9所述的工业相机，其中，
147.所述散热部的表面设有散热加强层，所述散热加强层的散热系数大于所述散热部的材料的散热系数。
148.方面13、根据方面12所述的工业相机，其中，
149.所述散热加强层包括石墨层或者黑色氧化层。
150.方面14、根据方面9所述的工业相机，其中，
151.所述散热部与所述主板之间设有绝缘导热垫。
152.方面15、根据方面1所述的工业相机，其中，
153.每个摄像头安装孔的前端具有第一胶槽，后端具有多个第二胶槽；
154.每个摄像头的镜头罩通过对应的所述第一胶槽内的第一胶体与所述支架固定；
155.每个摄像头的底座通过对应的所述多个第二胶槽内的第二胶体与所述支架固定。
156.方面16、根据方面15所述的工业相机，其中，
157.所述第一胶槽沿所述摄像头安装孔的周向环绕设置，所述多个第二胶槽沿所述摄像头安装孔的轴向延伸。
158.方面17、根据方面1所述的工业相机，其中，
159.所述至少一个摄像头包括第一红外摄像头、第二红外摄像头和彩色摄像头。
160.方面18、根据方面1所述的工业相机，其中，
161.所述至少一个摄像头包括第一红外摄像头和第二红外摄像头；
162.所述相机模组还包括固定于所述支架的前侧的投射器，所述投射器为激光散斑状纹理投射器，所述激光散斑状纹理投射器位于所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头之间。
163.方面19、根据方面18所述的工业相机，其中，
164.所述投射器包括相对一对称轴对称布置的第一投射部和第二投射部；
165.其中，所述对称轴与所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头的光心连线正
交；或者，所述对称轴与所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头的光心连线的夹角大于零，且小于90度。
166.方面20、根据方面18所述的工业相机，其中，
167.所述投射器包括相对一对称轴对称布置的第一投射部和第二投射部，所述第一投射部和所述第二投射部的投射方向不同。
168.方面21、根据方面1至20中任一方面所述的工业相机，其中，
169.所述安装件与所述相机模组可拆卸连接，所述工业相机还包括能够与所述相机模组可拆卸连接的选配组件，所述工业相机具有第一配置形态和第二配置形态，其中，
170.在所述工业相机的第一配置形态，所述安装件与所述相机模组连接；
171.在所述工业相机的第二配置形态，所述选配组件与所述相机模组连接，所述安装件作为备用配件。
172.方面22、根据方面21所述的工业相机，其中，
173.所述的工业相机还包括支撑保护件，所述支撑保护件与所述相机模组可拆卸连接，用于支撑及保护所述相机模组；
174.其中，在所述工业相机的第一配置形态，所述安装件和所述支撑保护件与所述相机模组连接；
175.在所述工业相机的第二配置形态，所述选配组件与所述相机模组连接，所述安装件和所述支撑保护件作为备用配件。
176.方面23、根据方面21所述的工业相机，其中，
177.所述选配组件包括前壳和后壳，所述前壳的前端具有透光区；
178.在所述工业相机的第二配置形态，所述前壳和所述后壳连接并形成腔体，所述相机模组位于所述腔体内。
179.方面24、根据方面23所述的工业相机，所述选配组件还包括：
180.透明盖板；以及
181.防水胶层，将所述透明盖板与所述前壳的前端连接。
182.方面25、根据方面24所述的工业相机，其中，所述选配组件还包括：
183.遮光层，位于所述透明盖板与所述防水胶层之间，且具有至少一个第一透光孔；
184.其中，所述防水胶层具有与所述至少一个第一透光孔一一相对的至少一个第二透光孔。
185.方面26、一种工业相机，包括相机模组，所述相机模组包括：
186.支架，包括散热部；
187.主板，固定于所述支架的背侧，包括中央处理器，所述中央处理器与所述散热部相对；
188.投射器，固定于所述支架的前侧，且与所述散热部相对；以及
189.至少一个摄像头，固定于所述支架并且位于所述主板与所述支架之间，所述支架对应每个摄像头设有摄像头安装孔。
190.方面27、根据方面26所述的工业相机，其中，
191.所述散热部包括多个散热鳍片；和/或
192.所述散热部具有多个散热通孔。
193.方面28、根据方面26所述的工业相机，其中，
194.所述散热部包括多个散热鳍片，且所述散热部具有多个散热通孔，所述多个散热鳍片的排列方向与所述多个散热通孔的延伸方向相同。
195.方面29、根据方面26所述的工业相机，其中，
196.所述散热部的表面设有散热加强层，所述散热加强层的散热系数大于所述散热部的材料的散热系数。
197.方面30、根据方面29所述的工业相机，其中，
198.所述散热加强层包括石墨层或者黑色氧化层。
199.方面31、根据方面26所述的工业相机，其中，
200.所述散热部与所述主板之间设有绝缘导热垫。
201.方面32、根据方面26所述的工业相机，其中，
202.每个摄像头安装孔的前端具有第一胶槽，后端具有多个第二胶槽；
203.每个摄像头的镜头罩通过对应的所述第一胶槽内的第一胶体与所述支架固定；
204.每个摄像头的底座通过对应的所述多个第二胶槽内的第二胶体与所述支架固定。
205.方面33、根据方面32所述的工业相机，其中，
206.所述第一胶槽沿所述摄像头安装孔的周向环绕设置，所述多个第二胶槽沿所述摄像头安装孔的轴向延伸。
207.方面34、根据方面26至33中任一方面所述的工业相机，其中，
208.所述至少一个摄像头包括第一红外摄像头和第二红外摄像头；
209.所述投射器为激光散斑状纹理投射器，所述激光散斑状纹理投射器位于所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头之间。
210.方面35、根据方面34所述的工业相机，其中，
211.所述投射器包括相对一对称轴对称布置的第一投射部和第二投射部；
212.其中，所述对称轴与所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头的光心连线正交；或者，所述对称轴与所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头的光心连线的夹角大于零，且小于90度。
213.方面36、根据方面34所述的工业相机，其中，
214.所述投射器包括相对一对称轴对称布置的第一投射部和第二投射部，所述第一投射部和所述第二投射部的投射方向不同。
215.将理解的是，尽管术语第一、第二、第三等在本文中可以用来描述各种元件、部件、区、层和/或部分，但是这些元件、部件、区、层和/或部分不应当由这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分相区分。因此，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可以被称为第二元件、部件、区、层或部分而不偏离本公开的教导。
216.诸如“在
…
下面”、“在
…
之下”、“较下”、“在
…
下方”、“在
…
之上”、“较上”等等之类的空间相对术语在本文中可以为了便于描述而用来描述如图中所图示的一个元件或特征与另一个(些)元件或特征的关系。将理解的是，这些空间相对术语意图涵盖除了图中描绘的取向之外在使用或操作中的器件的不同取向。例如，如果翻转图中的器件，那么被描述为“在其他元件或特征之下”或“在其他元件或特征下面”或“在其他元件或特征下方”的元件
将取向为“在其他元件或特征之上”。因此，示例性术语“在
…
之下”和“在
…
下方”可以涵盖在
…
之上和在
…
之下的取向两者。诸如“在
…
之前”或“在
…
前”和“在
…
之后”或“接着是”之类的术语可以类似地例如用来指示光穿过元件所依的次序。器件可以取向为其他方式(旋转90度或以其他取向)并且相应地解释本文中使用的空间相对描述符。另外，还将理解的是，当层被称为“在两个层之间”时，其可以是在该两个层之间的唯一的层，或者也可以存在一个或多个中间层。
217.本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的并且不意图限制本公开。如本文中使用的，单数形式“一个”、“一”和“该”意图也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”当在本说明书中使用时指定及特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个的任意和全部组合，并且短语“a和b中的至少一个”是指仅a、仅b、或a和b两者。
218.将理解的是，当元件或层被称为“在另一个元件或层上”、“连接到另一个元件或层”、“耦合到另一个元件或层”或“邻近另一个元件或层”时，其可以直接在另一个元件或层上、直接连接到另一个元件或层、直接耦合到另一个元件或层或者直接邻近另一个元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当元件被称为“直接在另一个元件或层上”、“直接连接到另一个元件或层”、“直接耦合到另一个元件或层”、“直接邻近另一个元件或层”时，没有中间元件或层存在。然而，在任何情况下“在
…
上”或“直接在
…
上”都不应当被解释为要求一个层完全覆盖下面的层。
219.本文中参考本公开的理想化实施例的示意性图示(以及中间结构)描述本公开的实施例。正因为如此，应预期例如作为制造技术和/或公差的结果而对于图示形状的变化。因此，本公开的实施例不应当被解释为限于本文中图示的区的特定形状，而应包括例如由于制造导致的形状偏差。因此，图中图示的区本质上是示意性的，并且其形状不意图图示器件的区的实际形状并且不意图限制本公开的范围。
220.除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。将进一步理解的是，诸如那些在通常使用的字典中定义的之类的术语应当被解释为具有与其在相关领域和/或本说明书上下文中的含义相一致的含义，并且将不在理想化或过于正式的意义上进行解释，除非本文中明确地如此定义。
221.本说明书提供了能够用于实现本公开的许多不同的实施方式或例子。应当理解的是，这些不同的实施方式或例子完全是示例性的，并且不用于以任何方式限制本公开的保护范围。本领域技术人员在本公开的说明书的公开内容的基础上，能够想到各种变化或替换，这些都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所附权利要求所限定的保护范围为准。