用于三维扫描仪的相机安装部件和三维扫描仪的制作方法

本公开的示例实施例总体上涉及一种三维扫描仪，并且更具体地，涉及一种用于三维扫描仪的相机安装部件和三维扫描仪。

背景技术：

1、三维扫描仪是利用三维扫描技术的一种科学仪器，用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状与外观数据。三维扫描技术在实际应用中所具有的重要意义是实现将实物立体信息转换为计算机能够识别与直接处理的数字信号，实现物体的非接触测量。三维扫描仪所搜集到的数据常被用来进行三维重建计算，在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。三维扫描仪的用途之一是建立物体几何表面的点云，这些点可用来插补成物体的表面形状，越密集的点云可以建立更精确的模型(这个过程称作三维重建)。若扫描仪能够取得表面颜色，则可进一步在重建的表面上贴上材质贴图，亦即所谓的材质印射。

2、三维扫描仪目前也越来越多地应用于房屋构造的测量和扫描上。例如，在扫描室内环境时，三维扫描仪通常被放置在被扫描房屋的内部的固定位置，其光学探测部分(包括相机和激光雷达等)通常被驱动部件驱动旋转一周来完成房间构造的扫描。目前的三维扫描仪的相机安装部件存在无法保证多个相机的安装精度，从而出现影响相机标定以及所合成的图像质量等各种问题。

技术实现思路

1、在本公开的第一方面，提供了一种用于三维扫描仪的相机安装部件。该相机安装部件包括：相机安装支架，呈环形结构，并且包括分别用于定位安装相机的多个定位部，定位部沿相机安装支架的周向布置，以使得相机的以相机法线为中心的相机视场与相邻的相机的相机视场部分重叠；以及多个弹性安装套，分别包括周向壁和由周向壁围绕的、用于容纳相机的相机容纳腔，并且多个弹性安装套适于被分别可拆卸地耦合在多个定位部中，并允许周向壁在相机和定位部之间至少部分地弹性变形，以定位多个相机并使得多个相机的多条相机法线相交于法线交点。

2、通过使相邻的相机的相机视野重叠，有利于多个相机之间的参数的标定以及后续的数据处理，并提高数据融合的效果和质量。此外，采用弹性安装套能够以简单的部件确保多个相机之间的定位和装配精度，并有利于相机法线相交于法线交点。以此方式，能够降低多个相机之间的成像视差，并由此进一步提高数据融合的质量。

3、在一些实施例中，相机安装支架是一体成型的。采用一体成型的相机安装支架一方面能够保证相机安装支架的强度。另一方面，还能够确保相机安装支架上的多个定位部的精度。

4、在一些实施例中，弹性安装套包括：卡接部，从周向壁中的相对的至少两个壁沿轴向突出，以适于与相机安装支架卡接来将弹性安装套耦合在定位部中。通过卡接部，能够便利地将弹性安装套以及相机一起装配于定位部中，并且能够防止从定位部中脱出。

5、在一些实施例中，弹性安装套还包括：顶壁，被形成在周向壁的远离卡接部的一侧，并且包括用于供相机的镜头组件通过的通孔。以此方式，相机能够被便利地安装到弹性安装套中，从而提高了装配效率。

6、在一些实施例中，弹性安装套还包括：避让缺口部，被形成在周向壁中的至少一个侧壁中，以避让用于相机的电路组件。这种布置方式有利于相机以及电路组件在定位部中的装配，从而进一步提高装配效率和可靠性。

7、在一些实施例中，相机安装支架还包括：环形本体；以及多个突出框，从环形本体沿径向向外突出，多个突出框限定多个定位部。以此方式，能够进一步简化相机安装支架的生产和制造。

8、在一些实施例中，相机安装支架还包括：散热筋，被布置在环形本体部的与定位部对应的位置的径向内侧。散热筋有利于增大散热面积，从而有利于相机的散热，从而提高相机的可靠性。

9、在一些实施例中，相机安装支架还包括：安装支撑部，被布置在环形本体的轴向上的一侧，并且连接多个定位部。安装支撑部能够提高相机安装支架的强度，并便于相机安装支架与其他部件之间的装配。

10、在本公开的第二方面，公开了一种三维扫描仪。该三维扫描仪包括主安装支架，包括雷达安装部，用于安装所述三维扫描仪的激光雷达；以及前文中第一方面所述的相机安装部件，耦合至所述主安装支架。通过采用主安装支架和相机安装支架，能够可靠地保证相机以及激光雷达的定位和装配精度。

11、在一些实施例中，主安装支架包括第一相机对齐结构，并且其中所述相机安装部件的相机安装支架包括位于轴向上的一端的第二相机对齐结构，所述第二相机对齐结构适于与所述第一相机对齐结构耦合以将所述相机安装支架耦合至所述主安装支架，以使得所述激光雷达的雷达法线穿过法线交点。通过第一相机对齐结构和第二相机对齐结构，能够确保激光雷达的雷达法线穿过法线交点，并由此减少三维扫描仪在标定和数据处理中的数据处理量，由此来提高数据融合精度和可靠性。

技术特征：

1.一种用于三维扫描仪的相机安装部件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的相机安装部件，其特征在于，所述相机安装支架(102)是一体成型的。

3.根据权利要求1所述的相机安装部件，其特征在于，所述弹性安装套(108)包括：

4.根据权利要求3所述的相机安装部件，其特征在于，所述弹性安装套(108)还包括：

5.根据权利要求1-4中任一项所述的相机安装部件，其特征在于，所述弹性安装套(108)还包括：

6.根据权利要求1-4中任一项所述的相机安装部件，其特征在于，所述相机安装支架(102)还包括：

7.根据权利要求6所述的相机安装部件，其特征在于，所述相机安装支架(102)还包括：

8.根据权利要求6所述的相机安装部件，其特征在于，所述相机安装支架(102)还包括：

9.一种三维扫描仪，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的三维扫描仪，其特征在于，所述主安装支架(101)包括第一相机对齐结构，并且

技术总结
本公开实施例提供了一种用于三维扫描仪的相机安装部件和三维扫描仪。该相机安装部件包括相机安装支架，呈环形结构，并且包括分别用于定位安装相机的多个定位部，定位部沿相机安装支架的周向布置，以使得相机的以相机法线为中心的相机视场与相邻的相机的相机视场部分重叠；以及多个弹性安装套，分别包括周向壁和由周向壁围绕的、用于容纳相机的相机容纳腔，并且多个弹性安装套适于被分别可拆卸地耦合在多个定位部中，并允许周向壁在相机和定位部之间至少部分地弹性变形，以定位多个相机并使得多个相机的多条相机法线相交于法线交点。根据本公开的实施例通过弹性安装套把相机固定在相机安装支架，保证了相机坐标位置的精确性。

技术研发人员：孙海涛,侯轩,许安民
受保护的技术使用者：北京有竹居网络技术有限公司
技术研发日：20230303
技术公布日：2024/1/13