一種同軸驅動相機光強調節機構的製作方法

2023-12-09 04:29:06

一種同軸驅動相機光強調節機構的製作方法
【專利摘要】本發明屬於測控【技術領域】，具體公開了一種同軸驅動相機光強調節機構，包括相機、鏡頭和電機。鏡頭位於電機的轉子內，鏡頭前端設有偏振片套，該偏振片套與電機彈性連接，偏振片套內設有前偏振片和偏振片壓圈，相機頸部設有後偏振片和開口鎖緊環，所述的偏振片套、前偏振片、後偏振片、相機、鏡頭的光軸和電機的迴轉軸同軸。由於採用雙偏振片對進入相機的光強進行調節，兩個偏振片進行疊加得到最終進入相機的光強信號，從而得到光強分布均勻，圖像灰度值穩定的恆光強圖像。
【專利說明】一種同軸驅動相機光強調節機構

【技術領域】
[0001]本發明屬於測控【技術領域】，具體涉及一種用於調節攝影測量系統中相機圖像灰度值的光強調節機構。

【背景技術】
[0002]在機器視覺和攝影測量領域，相機是完成測量的前端傳感器，在一些特定環境下，目標背景存在較大的光強起伏，這對於測量來說是一個很大的幹擾因素。為了使光強穩定在一個相機能夠正常獲取特徵點的光強範圍內，需要對背景光強進行實時調整，使相機採集到的圖像灰度值能夠在一個較小範圍內變化，以便後續圖像處理、解算。
[0003]目前，相機光強參數調節的主要方法有:改變相機鏡頭光圈調整；改變相機曝光時間調整；在光路中加入可變光強衰減片；採用電調節液晶片。以上方法在不同應用領域都能夠對相機光強進行調節。採用改變相機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，鏡頭參數的改變會帶來攝影測量系統模型的改變，因此這種方法在攝影測量領域來說是一種不可取的方法；改變相機曝光時間也能對相機獲得的圖像灰度值進行調節，但在實時測量條件下，相機曝光無法做到實時；在光路中加入可變光強衰減片也能夠達到調整進入相機光強的目的。
[0004]—般在光路中加入衰減片的形式有兩種:連續式衰減片和梯度變化衰減片。連續式衰減片能夠提供連續的光強衰減，但在整個相機視場內，光強衰減不均勻；採用梯度變化衰減片能夠解決相機視場光強分布不均勻的問題，但由於採用的是梯度衰減不能做到光強的連續衰減，要得到較高的採樣密度，不但會增加衰減片的數量還會使調整機構很大，當光強變化較大時會給控制系統帶來較大滯後。採用電調節液晶片方式的優點是系統沒有機械結構，通過對液晶片加偏壓以改變其消光係數，進而改變投射光強，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域大視場的要求。


【發明內容】

[0005]本發明的目的在於提供一種同軸驅動相機光強調節機構，能夠解決現有技術中攝影測量相機工作過程中目標亮度有較大起伏變化的問題，
[0006]本發明的技術方案如下:
[0007]一種同軸驅動相機光強調節機構，它包括相機、鏡頭和電機，所述的鏡頭的光軸和電機的迴轉軸同軸，鏡頭位於電機的轉子內，所述的鏡頭前端設有偏振片套，該偏振片套與電機彈性連接，所述的偏振片套內設有前偏振片和偏振片壓圈；所述的相機頸部設有後偏振片和用於壓緊後偏振片的開口鎖緊環；所述的相機接圈的前側設有鏡頭轉接固定環，所述的鏡頭後側設有鏡頭轉接活動環；所述的鏡頭轉接固定環外通過調焦螺紋連接鏡頭轉接活動環；所述的偏振片套、前偏振片、後偏振片、相機、鏡頭的光軸和電機的迴轉軸同軸。
[0008]在上述的一種同軸驅動相機光強調節機構中:所述的偏振片套為階梯筒狀結構，在其與電機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動相機光強調節機構中:所述的電機設在筒形的電機支架內，電機的定子固定在電機支架內；所述的電機支架上通過螺釘固定安裝有相機座，相機座內安裝相機。
[0010]在上述的一種同軸驅動相機光強調節機構中:所述的彈性齒和開口鎖緊環採用彈性材料製成。
[0011]在上述的一種同軸驅動相機光強調節機構中:所述的偏振片壓圈與偏振片套通過螺紋連接，開口鎖緊環與相機的接圈螺紋連接。
[0012]本發明的顯著效果在於:由於採用雙偏振片對進入相機的光強進行調節，兩個偏振片進行疊加得到最終進入相機的光強信號，從而得到光強分布均勻，圖像灰度值穩定的恆光強圖像；
[0013]彈性齒的彈性連接，實現上述偏振片套以及內部的前偏振片的快速拆裝，較好的保證了結構安裝的同軸度和垂直度，使得攝影測量結果誤差較小。
[0014]由於採用彈性的開口鎖緊環後偏振片進一步壓緊，並且適應了相機接圈的內壁大小結構，保證後偏振片的可靠安裝，使得整個調節結構的可靠性提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為同軸驅動相機光強調節機構示意圖；
[0016]圖中:1.鏡頭；2.相機；3.電機；4.電機支架；5.相機座；6.偏振片套；7.鏡頭轉接固定環；8.鏡頭轉接活動環；9.偏振片壓圈；10.如偏振片；11.後偏振片；12.開口鎖緊環。

【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0018]如圖1所示，電機支架4為圓筒狀，電機3的定子通過螺釘固定安裝在電機支架4內，通過上述電機支架4的安裝孔使得偏振片套6與電機3彈性連接，所述的偏振片套6為階梯筒狀結構，在其與電機3連接的一端面上加工有沿圓周方向均勻分布的彈性齒，由於彈性齒採用彈性材料製成，使得偏振片套6與電機3的轉子孔彈性連接。由於上述偏振片套6為階梯筒狀結構，其內壁為階梯狀，安裝有前偏振片10，並且通過偏振片壓圈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]所述的電機支架4上通過螺釘固定安裝有相機座5，本實施例當中，相機座5為外圓內方的圓筒結構，內部安裝相機2,相機2通過螺釘固定安裝在相機座5內。
[0020]相機2的接圈內壁加工有一圈凸臺,通過凸臺將後偏振片11定位安裝在相機2頸部，再通過彈性的開口鎖緊環12將上述後偏振片11進一步壓緊定位，上述的開口鎖緊環12通過螺紋安裝在相機2的接圈內，由於採用彈性材料，較好的適合了相機2接圈的結構形狀。
[0021]相機2接圈的前側通過螺釘安裝有鏡頭轉接固定環7，鏡頭轉接固定環7外通過調焦螺紋安裝有鏡頭轉接活動環8，鏡頭轉接活動環8前端通過螺紋安裝鏡頭I。上述鏡頭I位於電機3的轉子內，並且上述偏振片套6、前偏振片10、後偏振片11、相機2、鏡頭I的光軸和電機3的迴轉軸同軸。
[0022]相機光強的調節由如下方式實現:電機3的轉子沿迴轉軸系轉動，由於偏振片套6的電機3的轉子孔彈性連接，因此偏振片套6也跟隨電機轉子一起迴轉，通過偏振片壓圈9固定在偏振片套6上的前偏振片10也跟隨電機轉子一起迴轉，由此進入相機鏡頭I的光通過偏振片的旋轉被調製，得到隨轉動變化的偏振光，偏振光通過鏡頭後到後偏振片11，後偏振片11對起偏後的光進行檢偏，兩個偏振片進行疊加得到最終進入相機的光強信號，當兩個偏振片不存在相對轉動時，疊加的光強信號恆定，當存在相對轉動時，疊加的光強信號隨相對轉角而變化，每個轉動周期內明暗變化兩次。
[0023]利用本調節機構進行實際測量，當測量目標灰度值進行(10?150)變化時，使得圖像灰度值穩定在70的恆光強圖像。
【權利要求】
1.一種同軸驅動相機光強調節機構，它包括相機(2)、鏡頭(I)和電機(3)，所述的鏡頭(I)的光軸和電機(3)的迴轉軸同軸，鏡頭(I)位於電機(3)的轉子內，其特徵在於:所述的鏡頭(I)前端設有偏振片套(6)，該偏振片套(6)與電機(3)彈性連接，所述的偏振片套(6)內設有前偏振片(10)和偏振片壓圈(9);所述的相機(2)頸部設有後偏振片(11)和用於壓緊後偏振片(11)的開口鎖緊環(12);所述的相機(2)接圈的前側設有鏡頭轉接固定環(7)，所述的鏡頭(I)後側設有鏡頭轉接活動環(8);所述的鏡頭轉接固定環(7)外通過調焦螺紋連接鏡頭轉接活動環(8);所述的偏振片套(6)、前偏振片(10)、後偏振片(11)、相機(2)、鏡頭(I)的光軸和電機(3 )的迴轉軸同軸。
2.如權利要求1所述的一種同軸驅動相機光強調節機構，其特徵在於:所述的偏振片套(6)為階梯筒狀結構，在其與電機(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.如權利要求1所述的一種同軸驅動相機光強調節機構，其特徵在於:所述的電機(3)設在筒形的電機支架(4)內，電機(3)的定子固定在電機支架(4)內；所述的電機支架(4)上通過螺釘固定安裝有相機座(5)，相機座(5)內安裝相機(2)。
4.如權利要求1所述的一種同軸驅動相機光強調節機構，其特徵在於:所述的彈性齒和開口鎖緊環(12)採用彈性材料製成。
5.如權利要求1所述的一種同軸驅動相機光強調節機構，其特徵在於: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(12)與相機(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 優先權日:2013年7月29日
【發明者】宋金城, 梁雅軍, 劉柯, 孫增玉 申請人:北京航天計量測試技術研究所, 中國運載火箭技術研究院