工业相机轨道

1.本实用新型涉及工业相机拍摄辅助设备领域，尤其涉及一种工业相机轨道。


背景技术：

2.现有的工业相机多采用单目拍摄或者双目相机拍摄的方式，并不含有限位轨道这一构建。单目相机多用于检测工作当中，在没有标靶的情况下不能获取被测对象的真实尺寸。双目相机可以获取被测对象的真实尺寸，但需多一个相机进行工作，成本较高。
3.而目前并没有辅助单目相机进行限位拍摄，实现单目相机获取被测对象的真实尺寸的辅助设备。
4.有鉴于此，特提出本实用新型。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供了一种工业相机轨道，能实现用单台工业相机完成不低于80％相片重叠度的拍摄，进而解决现有技术中存在的上述技术问题。
6.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
7.本实用新型实施方式提供一种工业相机轨道，包括：
8.限位导轨、第一支架、第二支架、两个脚架安装底板、滑块和滑块固定螺栓；其中，
9.所述限位导轨一端固定设置在所述第一支架上，另一端固定设置在所述第二支架上；
10.所述限位导轨上均匀分布设有多个限位孔，相邻限位孔之间的间距是预先根据所用工业相机参数、拍摄相片重叠度、拍摄视场参数和ccd靶面尺寸计算确定的间距；
11.所述两个脚架安装底板间隔固定设置在所述限位导轨的底部；
12.所述滑块滑动设置在所述限位导轨上，能在所述限位导轨上自由滑动，所述滑块上设有能旋紧固定该滑块在所述限位导轨上位置的所述滑块固定螺栓；
13.所述滑块上设有安装工业相机的相机固定螺栓。
14.与现有技术相比，本实用新型所提供的工业相机轨道，其有益效果包括：
15.由于限位导轨上相邻限位孔的间距是预先根据所用工业相机参数、拍摄相片重叠度、拍摄视场参数和ccd靶面尺寸计算确定的间距，能满足只用一台工业相机即能对拍摄对象进行拍摄，得出便于后续建模使用的相片重叠度不小于80％的相片；该工业相机轨道作为工业相机的拍摄辅助工具，可以实现单目相机获取被测对象的真实尺寸，达到双目相机的效果，进而节约成本，也能够方便实现针对被测对象的长期监测。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图
获得其他附图。
17.图1为本实用新型实施例提供的工业相机轨道的结构示意图；
18.图中：1-限位导轨；2-第一支架；3-第二支架；4-脚架安装底板；5-滑块；51-滑块底板；52-夹持底脚；53-相机固定螺栓；54-气泡水准仪；6-滑块固定螺栓；7-限位孔。
具体实施方式
19.下面结合本实用新型的具体内容，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本实用新型的限制。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
20.首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：
21.术语“和/或”是表示两者任一或两者同时均可实现，例如，x和/或y表示既包括“x”或“y”的情况也包括“x和y”的三种情况。
22.术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。
23.术语“由
……
组成”表示排除任何未明确列出的技术特征要素。若将该术语用于权利要求中，则该术语将使权利要求成为封闭式，使其不包含除明确列出的技术特征要素以外的技术特征要素，但与其相关的常规杂质除外。如果该术语只是出现在权利要求的某子句中，那么其仅限定在该子句中明确列出的要素，其他子句中所记载的要素并不被排除在整体权利要求之外。
24.除另有明确的规定或限定外，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如：可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。
25.当浓度、温度、压力、尺寸或者其它参数以数值范围形式表示时，该数值范围应被理解为具体公开了该数值范围内任何上限值、下限值、优选值的配对所形成的所有范围，而不论该范围是否被明确记载；例如，如果记载了数值范围“2～8”时，那么该数值范围应被解释为包括“2～7”、“2～6”、“5～7”、“3～4和6～7”、“3～5和7”、“2和5～7”等范围。除另有说明外，本文中记载的数值范围既包括其端值也包括在该数值范围内的所有整数和分数。
26.术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是明示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本文的限制。
27.下面对本实用新型所提供的工业相机轨道进行详细描述。本实用新型实施例中未
作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本实用新型实施例中未注明具体条件者，按照本领域常规条件或制造商建议的条件进行。本实用新型实施例中所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
28.如图1所示，本实用新型实施例提供一种工业相机轨道，包括：
29.限位导轨1、第一支架2、第二支架3、两个脚架安装底板4、滑块5和滑块固定螺栓6；其中，
30.所述限位导轨1一端固定设置在所述第一支架上2，另一端固定设置在所述第二支架3上；
31.所述限位导轨1上均匀分布设有多个限位孔7，相邻限位孔7之间的间距是预先根据所用工业相机参数、拍摄相片重叠度、拍摄视场参数和ccd靶面尺寸计算确定的间距；
32.所述两个脚架安装底板4间隔固定设置在所述限位导轨1的底部；
33.所述滑块5滑动设置在所述限位导轨1上，能在所述限位导轨1上自由滑动，所述滑块5上设有能旋紧固定该滑块5在所述限位导轨1上位置的所述滑块固定螺栓6；
34.所述滑块5上设有安装工业相机的相机固定螺栓53。
35.上述工业相机轨道还包括：限位杆，插设固定在所述限位孔7内。优选的，限位杆采用螺杆，限位孔内设螺纹，两者能螺纹配合，使限位杆固定在限位孔内，起到阻挡滑块来限位的作用。
36.上述工业相机轨道中，所述脚架安装底板4上设有能匹配安装不同相机脚架的多个螺栓接孔；具体的，相机支架安装底板4上竖向设置3个英制3/8螺丝接孔，左右设置两个英制1/4螺丝接孔，能够适应不同相机脚架的安装；
37.还包括，两个升降式相机脚架，能分别安装在两个脚架安装底板4上。通过两个升降式相机脚架能方便调整整个工业相机轨道的高度，便于对不同高度的对象进行拍摄与监测。
38.上述工业相机轨道中，所述限位导轨1由平行设置的两根圆柱轨道构成；
39.每根圆柱轨道的上端面均分布设有多个限位孔7。
40.上述工业相机轨道中，所述相邻限位孔7之间的间距为：128mm～134mm。这个间距能保证滑块上安装的一个工业相机在限位移动拍摄文物对象过程中，拍摄得出重叠度不小于80％的相片，简化拍摄，也不影响后续建模，分析所拍摄的文物对象。
41.上述工业相机轨道中，所述滑块5包括：
42.滑块底板51、多个夹持底脚52、气泡水准仪54和所述相机固定螺栓53；其中，
43.所述滑块底板51的底面上间隔设置多个夹持底脚52，通过所述多个夹持底脚52夹持在所述限位导轨1上，并能在所述限位导轨1上自由滑动；
44.所述相机固定螺栓53设置在所述滑块底板51的顶面的中间部位；
45.所述气泡水准仪54设置在所述滑块底板51的顶面上，处于所述相机固定螺栓53的外周。能方便调整限位导轨1的水平度，进而调整所安装相机的水平度。
46.在滑块底板51的侧面设有螺纹通孔，用于安装滑块固定螺栓6，向内旋紧滑块固定螺栓6，其前端能顶住滑块底板51内的限位导轨上，实现固定滑块的位置。
47.上述工业相机轨道中，限位导轨上相邻限位孔的间距按以下方式确定，包括：
48.先通过公式确定相邻限位孔之间的第一间距s
a1
，该公式中，a为横向相片分辨率；d为固定相片分辨率；m为单位转换常数；d为横向相片位移量；该计算第一间距的公式使用了工业相机的分辨率和预设的相片重叠度，能计算出固定相片分辨率下限位导轨上的相邻限位孔之间的间距；
49.再通过公式确定相邻限位孔之间的第一间距s
a2
，该公式中，l为相机光心到被测物体之间的距离；w为ccd靶面宽度；f为相机焦距；d为相片位移量；该计算第二间距的公式使用了拍摄视场参数和ccd靶面尺寸，能计算出不固定相片分辨率下限位导轨上的限位孔之间的间距；
50.以得出的第一间距与第二间距中较小数值的间距作为所述限位导轨上的相邻限位孔之间的间距。这种间距取值方式，能提升该限位导轨的广泛适用性。
51.本实用新型实施例还提供一种工业相机轨道的制备方法，用于制备权利上述的工业相机轨道，包括以下步骤：
52.在限位导轨上均匀分布设置多个限位孔，相邻限位孔之间的间距是预先根据所用工业相机参数、拍摄相片重叠度、拍摄视场和ccd靶面尺寸计算确定的间距；
53.将所述限位导轨两端分别固定设置在第一支架与第二支架上；
54.将两个相机支架安装底板间隔固定安装在所述限位导轨的底部；
55.将设有相机固定螺栓和滑块固定螺栓的所述滑块滑动设置在所述限位导轨上。
56.上述方法中，按以下方式确定限位导轨上相邻限位孔的间距，包括：
57.先根据所使用工业相机的分辨率和预设的相片重叠度计算出固定相片分辨率下限位导轨上的相邻限位孔之间的第一间距；
58.再根据拍摄视场参数和ccd靶面尺寸，计算出不固定相片分辨率下限位导轨上的限位孔之间的第二间距；
59.取所述第一间距与第二间距中较小数值的间距作为所述限位导轨上的相邻限位孔之间的间距。
60.上述方法中，所述第一间距s
a1
的计算公式为：其中，sa1为第一间距；a为横向相片分辨率；d为固定相片分辨率；m为单位转换常数；d为横向相片位移量；
61.所述第二间距s
a2
的计算公式为：其中，l为相机光心到被测物体之间的距离；w为ccd靶面宽度；f为相机焦距；d为相片位移量。
62.上述方法中，预先确定的限位导轨上限位孔的间距为：128mm～134mm。这个间距适合用于对石碑文物类文物进行拍摄。
63.综上可见，本实用新型实施例的工业相机轨道，由于其限位导轨上相邻限位孔的间距是预先根据所用工业相机参数、拍摄相片重叠度、拍摄视场和ccd靶面尺寸计算确定的间距，能满足只用一台工业相机即能对拍摄对象进行拍摄，得出便于后续建模使用的相片重叠度不小于80％的相片。
64.为了更加清晰地展现出本实用新型所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本实用新型实施例所提供的工业相机轨道进行详细描述。
65.实施例
66.如图1所示，本实用新型实施例提供一种工业相机轨道，可用于安装工业相机对拍摄对象进行拍摄相片，如固定的文物，石碑、壁画、石刻等，该轨道包括：
67.限位导轨1、第一支架2、第二支架3、脚架安装底板4、滑块5和滑块固定螺栓6；其中，
68.所述限位导轨1一端固定设置在所述第一支架上2，另一端固定设置在所述第二支架3上；
69.所述限位导轨1的底部固定设置两个脚架安装底板4，两个脚架安装底板4间隔开设置，以能配合相机脚架稳定支撑限位导轨1为准；
70.所述限位导轨1上均匀分布设有多个限位孔7，相邻限位孔7之间的间距是预先根据所用工业相机参数、拍摄相片重叠度、拍摄视场和ccd靶面尺寸计算确定的间距；
71.所述滑块5活动设置在所述限位导轨1上，能在所述限位导轨1上自由滑动，所述滑块5上设有工业相机安装部件。
72.上述工业相机轨道的制备方法包括以下步骤：
73.在限位导轨上均匀分布设置多个限位孔，相邻限位孔之间的间距是预先根据所用工业相机参数、拍摄相片重叠度、拍摄视场参数和ccd靶面尺寸计算确定的间距；
74.将所述限位导轨两端分别固定设置在第一支架与第二支架上；
75.在所述限位导轨的底部固定设置脚架安装底板；
76.将设有相机固定螺栓和滑块固定螺栓的所述滑块以自由滑动的方式设置在所述限位导轨上。
77.具体的，预先根据所用工业相机参数、拍摄相片重叠度、拍摄视场和ccd靶面尺寸计算确定的间距的方式如下：
78.先根据工业相机的相机分辨率和确定的相片重叠度，计算出固定相片分辨率(如300dpi)下的限位导轨上相邻限位孔之间的第一间距；
79.再根据拍摄视场参数、ccd靶面尺寸等信息，计算出不固定dpi情况下的限位导轨上相邻限位孔之间的第二间距；
80.取第一间距、第二间距中较小数值的间距作为限位导轨上相邻限位孔之间的间距，这样能保证限位导轨的泛用性。
81.以拍摄石碑文物的工业相机用轨道为例，对上述计算确定限位孔间距的具体方式说明如下：
82.先根据确定的横向相片分辨率a为7915，固定相片分辨率d为300dpi，单位转换常数m为2.54，横向相片位移量d为20％，通过第一间距s
a1
的计算公式计算得出第一间距
83.再根据确定的相机光心到被测物体之间的距离l为100，ccd靶面宽度w为22.5，相机焦距f为35，相片位移量d为20％，通过第二间距s
a2
的计算公式计算得出第二间距
84.取上述得出的第一间距与第二间距中较小数值的间距作为所述限位导轨上的相邻限位孔之间的间距，即128mm作为限位孔的间距。
85.结合实拍区域大小和石碑文物裂隙分布、产状、大小等因素，将上述原理计算出的限位间距限定在128mm～134mm之间。依据计算出的限位间距和实地场地的需求，进行工业相机轨道设计。轨道共计17站，全长1.2米。
86.由于轨道制作存在误差，因此需对轨道限位间距进行复测。实验采取游标卡尺法和高精度三维激光扫描法两种方式进行轨道复测。利用游标卡尺测量轨道限位孔孔径及孔间距，计算相邻限位孔间距离，并拟合相机位置的平面坐标。移动滑块位置，利用三维激光扫描仪扫描限位轨道17站点云数据，在geomagic软件中拼合17站点云数据，生成模型，并量测相机位置三维坐标。
87.其中游标卡尺法测量的测量精度可达0.05mm；可测量轨道信息，获取x、y轴数据，计算相机位置的交点坐标，但无法获取相机位置的真实坐标；超出游标卡尺测程的部分，无法测量。高精度三维激光扫描法测量的测量精度可达0.049mm；可测量轨道信息，获取x、y轴数据，能够直接得到相机位置的真实坐标；无测程限制，可实现多角度测量，获取轨道的三维模型信息。通过对比可以看出，例采用高精度三维激光扫描法实现工业相机轨道的复测精度更高。
88.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文背景技术部分公开的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。