智能摄像设备.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911418293.4 (22)申请日 2019.12.31 (71)申请人 梅卡曼德 （北京） 机器人科技有限公 司 地址 100085 北京市海淀区创业路8号3号 楼1层3-1号1001 (72)发明人 刘岩龙黄健李鹏飞丁有爽 (74)专利代理机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通合伙) 11201 代理人 孙立波 (51)Int.Cl. H04N 9/31(2006.01) H04N 5/225(2006.01) (54)发明名称 智能摄像设备 (57)摘要 本发。

2、明公开了一种智能摄像设备， 所述智能 摄像设备包括： 摄像头； 至少两个光机， 光机与摄 像头连接， 其中， 光机形成连续投影区， 且连续投 影区限定在摄像头拍摄区域内。 根据本发明的智 能摄像设备， 设置至少两个光机， 可以扩大连续 投影区， 在相同拍摄区域的情况下， 光机的可以 距离被摄物体更近， 使得画面具有高光效率和高 亮度， 并因此使得智能摄像设备具有更高的清晰 度及分辨率， 使得拍摄画面更均匀、 色彩更锐利。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 111147835 A 2020.05.12 CN 111147835 A 1.一种智能摄像设备， 其特征在于， 包括： 摄像头；。

3、 至少两个光机， 所述光机与所述摄像头连接， 其中， 所述光机形成连续投影区， 且所述 连续投影区限定在所述摄像头拍摄区域内。 2.根据权利要求1所述的智能摄像设备， 其特征在于， 还包括： 壳体， 所述壳体限定出安装腔， 所述壳体上设有间隔开的第一窗口和第二窗口， 所述摄 像头和所述至少两个光机均设在所述安装腔内， 所述摄像头的镜头与所述第一窗口相对， 所述光机的发射口与所述第二窗口相对。 3.根据权利要求2所述的智能摄像设备， 其特征在于， 所述壳体具体包括： 第一壳体， 所述第一壳体限定出第一容纳腔， 所述第一壳体上设有所述第一窗口， 所述 摄像头设于所述第一容纳腔内； 第二壳体， 所述。

4、第二壳体限定出第二容纳腔， 所述第二壳体上设有所述第二窗口， 至少 两个所述光机均设在所述第二容纳腔内， 其中， 所述第一壳体和所述第二壳体通过连接件连接。 4.根据权利要求3所述的智能摄像设备， 其特征在于， 所述第一壳体包括第一子壳体和 第二子壳体， 所述第二壳体通过两个连接件分别与所述第一子壳体和所述第二子壳体连 接， 所述第一子壳体和所述第二子壳体上分别设有第一子窗口和第二子窗口， 所述摄像头 为两个， 两个所述摄像头分别设于所述第一子壳体和所述第二子壳体中且两个所述摄像头 的镜头分别与所述第一子窗口和第二子窗口相对， 所述第二窗口设在所述第一子窗口和所 述第二子窗口之间。 5.根据权。

5、利要求4所述的智能摄像设备， 其特征在于， 所述至少两个光机的中心的连线 所组成形状的中心位于所述第一子窗口的中心和所述第二子窗口的中心的连线的中点上。 6.根据权利要求5所述的智能摄像设备， 其特征在于， 还包括： 光机安装板， 所述光机安装板设在所述第二壳体内， 所述光机设于所述光机安装板上。 7.根据权利要求6所述的智能摄像设备， 其特征在于， 所述光机的数量为两个， 两个所 述光机沿竖直方向分别固定于所述光机安装板的上下两侧。 8.根据权利要求7所述的智能摄像设备， 其特征在于， 位于上方的所述光机的投影区域 的下方与位于下方的所述光机的投影区域的上方重合。 9.根据权利要求1所述的智。

6、能摄像设备， 其特征在于， 还包括固定架， 所述摄像头、 所述 至少两个光机均设在所述固定架上。 10.根据权利要求2所述的智能摄像设备， 其特征在于， 还包括驱动电机， 所述驱动电机 与所述光机连接以驱动所述光机在上下方向和/或左右方向上摆动。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111147835 A 2 智能摄像设备 技术领域 0001 本发明属于智能摄像领域， 具体而言， 涉及一种智能摄像设备。 背景技术 0002 相关技术中， 工业智能相机在使用过程中先由光机发射光被待拍物体反射后由感 光器件进行光电转化， 后经由数据处理单元进行处理后输出模型。 目前市场上大部分工业 相机采用LCD(。

7、Liquid Crystal Display， 液晶显示)、 DLP(Digital Light Procession， 数 字光处理技术)和LCOS(Liquid Crystal on Silicon， 硅基液晶)三种不同图像显示技术实 现， 现有的工业智能相机存在投影区域小、 无法匹配大范围的应用场景并且分辨率、 图像清 晰度等各项指标存在缺陷。 发明内容 0003 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。 为此， 本发明提出一种智 能摄像设备， 所述智能摄像设备能够扩大投影区域， 提高画质清晰度， 使画面更均匀。 0004 根据本发明实施例的智能摄像设备， 包括： 摄像头； 至少。

8、两个光机， 光机与摄像头 连接， 其中， 光机形成连续投影区， 且连续投影区限定在摄像头拍摄区域内。 0005 根据本发明实施例的智能摄像设备， 设置至少两个光机， 可以扩大连续投影区， 在 相同拍摄区域的情况下， 光机的可以距离被摄物体更近， 使得画面具有高光效率和高亮度， 并因此使得智能摄像设备具有更高的清晰度及分辨率， 使得拍摄画面更均匀、 色彩更锐利。 0006 根据本发明的一些实施例， 还包括： 壳体， 壳体限定出安装腔， 壳体上设有间隔开 的第一窗口和第二窗口， 摄像头和至少两个光机均设在安装腔内， 摄像头的镜头与第一窗 口相对， 光机的发射口与第二窗口相对。 0007 根据本发明。

9、的一些实施例， 壳体具体包括： 第一壳体， 第一壳体限定出第一容纳 腔， 第一壳体上设有第一窗口， 摄像头设于第一容纳腔内； 第二壳体， 第二壳体限定出第二 容纳腔， 第二壳体上设有第二窗口， 至少两个光机均设在第二容纳腔内， 其中， 第一壳体和 第二壳体通过连接件连接。 0008 根据本发明的一些实施例， 第一壳体包括第一子壳体和第二子壳体， 第二壳体通 过两个连接件分别与第一子壳体和第二子壳体连接， 第一子壳体和第二子壳体上分别设有 第一子窗口和第二子窗口， 摄像头为两个， 两个摄像头分别设于第一子壳体和第二子壳体 中且两个摄像头的镜头分别与第一子窗口和第二子窗口相对， 第二窗口设在第一子。

10、窗口和 第二子窗口之间。 0009 进一步地， 至少两个光机的中心的连线所组成形状的中心位于第一子窗口的中心 和第二子窗口的中心的连线的中点上。 0010 根据本发明的一些实施例， 还包括： 光机安装板， 光机安装板设在第二壳体内， 光 机设于光机安装板上。 0011 进一步地， 光机的数量为两个， 两个光机沿竖直方向分别固定于光机安装板的上 说明书 1/6 页 3 CN 111147835 A 3 下两侧。 0012 进一步地， 位于上方的光机的投影区域的下方与位于下方的光机的投影区域的上 方重合。 0013 进一步地， 还包括固定架， 至少两个光机均设在固定架上。 0014 根据本发明的一。

11、些实施例， 还包括驱动电机， 驱动电机设在安装腔内， 驱动电机与 光机连接以驱动光机在上下方向和/或左右方向上摆动。 0015 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出， 部分将从下面的描述中变 得明显， 或通过本发明的实践了解到。 附图说明 0016 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得 明显和容易理解， 其中： 0017 图1是根据本发明实施例的智能摄像设备的立体图； 0018 图2是根据本发明的一个实施例的智能摄像设备的摄像头和光机位置示意图； 0019 图3是根据本发明的另一个实施例的智能摄像设备的摄像头和光机位置示意图。 0020 附图标记： 。

12、0021 智能摄像设备1， 0022 壳体10， 第一窗口11， 第一子窗口112， 第二子窗口114， 第二窗口12， 第一壳体13， 第一子壳体132， 第二子壳体134， 第二壳体14， 连续投影区15， 0023 摄像头20， 光机30， 投影区域31， 光机安装板40， 固定架50。 具体实施方式 0024 下面详细描述本发明的实施例， 所述实施例的示例在附图中示出， 其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。 下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的， 仅用于解释本发明， 而不能理解为对本发明的限制。 0025 如图1和图2所示， 根据本发明实施。

13、例的智能摄像设备1， 包括： 摄像头20以及至少 两个光机30。 具体地， 光机30与摄像头20连接， 其中， 光机30形成连续投影区15， 且连续投影 区15限定在摄像头20拍摄区域内。 0026 可以理解的是， 设置至少两个光机30， 至少两个光机30的投影区域31共同形成连 续投影区15， 连续投影区15相对于单光机投影区域投影区域广， 因此在相同拍摄区域的情 况下， 光机30相对于被摄物体的安装距离可以更近， 因此可以具有更高的清晰度及分辨率。 0027 较佳的， 一个光机30的投影区域31与其余光机30中的至少一个光机30的投影区域 31部分重合， 降低了在摄像头20的拍摄区域内存在。

14、部分区域由于光机30未照射到而导致画 质不清晰的可能性， 能够进一步提升画质整体的清晰度和分辨率。 在投影区域31重合的区 域， 可以通过软件处理， 使图像成为无缝图像。 此外， 对于三维立体空间， 单个光机30投影在 拍摄区域存在局限性， 至少两个光机30从不同角度投影， 可以增加拍摄物体的3D图像细节。 0028 可以理解的是， 至少两个光机30， 意味着智能摄像设备1可以包括两个光机30， 也 可以包括三个光机30， 还可以包括四个光机30， 再或者更多的光机30， 可以根据实际需要设 置。 说明书 2/6 页 4 CN 111147835 A 4 0029 具体地， 以智能摄像设备1包。

15、括两个光机30且为智能相机为例来更具体地解释说 明， 智能摄像设备1采用的是DLP(Digital Light Procession， 数字光处理技术)， 如图1所 示， 当拍摄区域要求(即待拍摄区域)为高H1、 宽度V1的区域时， 由于投影区域31随距离增加 而变大， 因此为了同时满足： 0030 (1)保证连续投影区15完整覆盖被摄物体要求区域以获取完整建模； 0031 (2)保证摄像头20距离被摄物体足够近以获得尽可能清晰的图像。 0032 故而摄像头20的拍摄区域需要与被摄物体要求区域完全重叠， 此时智能摄像设备 1与被摄物体所在平面的距离为L1， 在双光机30的情况下， 连续投影区1。

16、5变大， 在同样的距 离L1处， 连续投影区15不仅与被摄物体要求区域完全重叠， 甚至会大于被摄物体要求区域， 此时为满足条件(2)， 智能摄像设备1与被摄物体所在平面的距离可以缩短小于L1， 由此能 够使得摄像头20拍摄的画面达到更高的清晰度和分辨率， 使得画面更均匀、 色彩更锐利， 高 光效率和高亮度。 光机30投影产生明暗条纹， 通过算法及图像处理结合摄像头20拍的图片， 形成三维深度图， 两个光机30的投影区域31中间的重叠区域可以通过软件处理， 使图像形 成无缝图像。 0033 需要说明的是， 智能摄像设备1也可以是2D/3D拍照相机或者是可以摄影的录像 机， 再进一步地可以是采集数。

17、据形成3D效果模型的相机。 0034 根据本发明实施例的智能摄像设备1， 设置至少两个光机30， 可以扩大连续投影区 15， 在相同拍摄区域的情况下， 光机30的可以距离被摄物体更近， 使得画面具有高光效率和 高亮度， 并因此使得智能摄像设备1具有更高的清晰度及分辨率， 使得拍摄画面更均匀、 色 彩更锐利。 0035 根据本发明的一些实施例， 壳体10限定出安装腔， 壳体10上设有间隔开的第一窗 口11和第二窗口12。 摄像头20和至少两个光机30均设在安装腔内， 摄像头20的镜头与第一 窗口11相对， 光机30的发射口与第二窗口12相对， 由此实现摄像头20和光机30的安装。 基于 本实施例。

18、的安装方式， 壳体10实现对摄像头20、 光机30的保护作用， 防止灰尘、 水等影响智 能摄像设备1的正常工作， 同时窗口保证摄像头20、 光机30配合正常进行数据采集。 0036 根据本发明的一些实施例， 壳体10具体包括： 第一壳体13和第二壳体14。 具体地， 第一壳体13限定出第一容纳腔， 第一壳体13上设有第一窗口11， 摄像头20设于第一容纳腔 内。 第二壳体14限定出第二容纳腔， 第二壳体14上设有第二窗口12， 至少两个光机30均设在 第二容纳腔内， 其中， 第一壳体13和第二壳体14通过连接件连接， 由此实现摄像头20和光机 30的安装。 基于本实施例的安装方式， 摄像头20。

19、和光机30分置于两个隔开空间内， 方便后期 使用过程中对摄像头20和光机30的单独调试。 0037 根据本发明的一些实施例， 如图1所示， 第一壳体13包括第一子壳体132和第二子 壳体134， 第二壳体14通过两个连接件分别与第一子壳体132和第二子壳体134连接， 第一子 壳体132和第二子壳体134上分别设有第一子窗口112和第二子窗口114， 摄像头20为两个， 两个摄像头20分别设于第一子壳体132和第二子壳体134中且两个摄像头20的镜头分别与 第一子窗口112和第二子窗口114相对， 第二窗口12设在第一子窗口112和第二子窗口114之 间， 在面对相同拍摄区域时， 如此设置的智。

20、能摄像设备1可以距离被摄物体更近即可全部覆 盖拍摄区域， 从而使得各项成像效果进一步提高。 进一步地， 两个摄像头20可以从不同视角 展开拍摄， 从不同角度采集被摄物体的位置、 姿态、 光线明暗参数， 以形成更具立体感的画 说明书 3/6 页 5 CN 111147835 A 5 面效果。 0038 进一步地， 至少两个光机30的中心的连线所组成形状的中心位于第一子窗口112 的中心和第二子窗口114的中心的连线的中点上。 由此可以使得摄像头20的拍摄区域内光 机30形成的连续投影区15各处光影更为均匀， 降低拍摄区域的局限性， 从而进一步提升画 质的清晰度和光亮度。 0039 例如， 如图2。

21、所示， 根据本发明的一个实施例的智能摄像设备1包括两个光机30， 两 个光机30沿竖直方向分别固定于光机安装板40的上下两侧， 两个光机30的中心的连线所组 成的形状为直线， 直线的中心即为两个光机30的连线的中点， 如图2所示， 两个光机30的连 线的中点与第一子窗口112的中心和第二子窗口114的中心的连线的中点重合。 或如图3所 示， 根据本发明的一个实施例的智能摄像设备1包括三个光机30， 光机安装板40的上方设有 一个光机30， 光机安装板40的下方设有两个光机30， 三个光机30的两两之间的连线组成一 个等边三角形， 等边三角形的中心如图3所示， 与第一子窗口112的中心和第二子窗。

22、口114的 中心的连线的中点重合。 0040 如图2和图3所示， 根据本发明的一些实施例， 智能摄像设备1还包括： 光机安装板 40， 光机安装板40固定在壳体10内， 光机30设于光机安装板40上。 由此实现将光机30固定在 壳体10中， 降低光机30在壳体10中发生移动的可能性。 进一步地， 可以设置光机30产生热量 更多的部位紧贴光机安装板40， 由此可以通过光机安装板40将热量通过壳体10传递出去从 而实现为光机30散热的目的。 0041 进一步地， 如图2所示， 光机30的数量为两个， 两个光机30沿竖直方向分别固定于 光机安装板40的上下两侧， 可以理解的是， 两个光机30形成的连。

23、续投影区15在摄像头20的 拍摄区域内， 由于两个光机30形成的连续投影区15范围更广， 在要求相同的被摄物体要求 区域时， 光机30以及摄像头20距离被摄物体的距离更近， 因此各项成像效果均会提高。 0042 进一步地， 位于上方的光机30的投影区域31的下方与位于下方的光机30的投影区 域31的上方重合， 由此可以降低上方光机30的投影区域31与下方光机30的投影区域31在形 成连续投影区15时存在不连续区域的可能性， 从而降低摄像头20的拍摄区域中的局限性。 0043 进一步地， 光机30的数量为两个， 两个光机30沿水平方向分别固定于光机安装板 40的左右两侧， 可以理解的是， 两个光。

24、机30形成的连续投影区15在摄像头20的拍摄区域内， 由于两个光机30形成的连续投影区15范围更广， 在要求相同的被摄物体要求区域时， 光机 30以及摄像头20距离被摄物体的距离更近， 因此各项成像效果均会提高。 相应地， 两个光机 30之间的距离不作限制， 可以根据实际需要设置。 0044 进一步地， 位于左侧的光机30的投影区域31的右侧与位于右侧的光机30的投影区 域31的左侧重合。 由此可以降低左侧光机30的投影区域31与右侧光机30的投影区域31在形 成连续投影区15时存在不连续区域的可能性， 从而降低摄像头20的拍摄区域中存在暗影的 可能性。 0045 进一步地， 如图3所示， 光。

25、机30的数量为三个， 三个光机30分为两组， 两组光机30沿 竖直方向分别固定于光机安装板40的上下两侧， 可以理解的是， 位于上方的光机30与位于 下方的光机30共同形成连续投影区15， 两组光机30的形成的连续投影区15在摄像头20的拍 摄区域内， 由于两组光机30的形成的连续投影区15范围更广， 在要求相同的被摄物体要求 范围时， 光机30以及摄像头20距离被摄物体的距离更近， 因此各项成像效果均会提高。 说明书 4/6 页 6 CN 111147835 A 6 0046 进一步地， 位于上方的光机30的投影区域31的下方与位于下方的光机30的投影区 域31的上方重合， 位于同一侧的两个。

26、光机30的投影区域31在靠近彼此的一端重合。 由此可 以降低一个位于上方的光机30与两个位于下方的光机30在形成连续投影区15时存在不连 续区域的可能性， 从而降低摄像头20的拍摄区域中存在暗影的可能性。 0047 进一步地， 如图3所示， 光机安装板40的上方设有一个光机30， 光机安装板40的下 方设有两个光机30， 一个位于上方的光机30与两个位于下方的光机30共同形成连续投影区 15， 优选地， 位于左侧的光机30的投影区域31的右侧与位于右侧的光机30的投影区域31的 左侧重合形成重合区域， 使得位于左侧的光机30的投影区域31包括第一非重合区域和重合 区域， 位于右侧的光机30的投。

27、影区域31包括第二非重合区域和重合区域， 一个位于上方的 光机30的投影区域31与下方左侧光机30的投影区域31和下方右侧光机30的投影区域31同 时部分重合， 由此可以合理布置多个光机30的安装位置， 进一步使得光机30的连续投影区 15范围更广， 在要求相同的被摄物体要求区域时， 光机30以及摄像头20距离被摄物体的距 离更近， 因此各项成像效果均会提高。 相应地， 三个光机30之间的距离不作限制， 可以根据 实际需要设置。 0048 进一步地， 三个光机30的发射口的中心连线为正三角形。 由此可以进一步增加光 机30形成的连续投影区15， 在要求相同的被摄物体要求区域时， 光机30以及摄。

28、像头20距离 被摄物体距离更近， 因此各项成像效果会进一步提高。 0049 如图2和图3所示， 根据本发明的一些实施例， 智能摄像设备1还包括固定架50， 摄 像机20、 至少两个光机30均设在固定架50上， 由此实现本发明实施例的另一种安装方式。 0050 根据本发明的一些实施例， 智能摄像设备1还包括驱动电机， 驱动电机设在安装腔 内， 驱动电机与光机30连接以驱动光机30在上下方向和/或左右方向上摆动， 即驱动电机可 以驱动光机30在上下方向和左右方向上摆动， 或者是驱动电机可以驱动光机30在上下方向 摆动， 再或者是驱动电机可以驱动光机30在左右方向上摆动， 由此可以改变光机30的投影。

29、 区域31， 从而实现在面对摄像头20拍摄区域内光亮度不同时， 根据调整光机30的投影区域 31来实现对拍摄区域内不同区域光亮度的调节， 从而为用户提供更多样化的选择。 0051 需要说明的是， 驱动电机可以是伺服电机， 或者是直驱力矩电机， 本申请不作限 制。 当驱动电机为伺服电机时， 智能摄像设备1还包括齿轮， 齿轮套设在伺服电机的输出轴 端上， 并与固定架50连接通过伺服电机输出力矩从而实现对光机30的摆动控制。 当驱动电 机为直驱力矩电机时， 直驱力矩电机的转子端与固定架50连接， 通过直驱力矩电机输出力 矩从而实现对光机30的摆动控制。 但本申请不限于此。 0052 最后需要说明的是。

30、， 本发明实施例的改进是基于现有智能摄像设备1基础上进行 的， 也就是说， 以上实施例虽然仅仅提及光机30、 摄像头20以及固定架50等， 但是本发明实 施例并不仅仅包含光机30、 摄像头20， 其还包括本领域中用于实现成像的处理器等现有智 能摄像设备1中的部件。 0053 在本发明的描述中， 需要理解的是， 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” 、“轴向” 、“径向” 、“周向” 等指示的方位或位置关系为。

31、基于附图所示的方位或 位置关系， 仅是为了便于描述本发明和简化描述， 而不是指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发明的限制。 此外， 限 说明书 5/6 页 7 CN 111147835 A 7 定有 “第一” 、“第二” 的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。 在本发明的 描述中， 除非另有说明，“多个” 的含义是两个或两个以上。 0054 在本发明的描述中， 需要说明的是， 除非另有明确的规定和限定， 术语 “安装” 、“相 连” 、“连接” 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；。

32、 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， 可以具体情况理解上述术语在本 发明中的具体含义。 0055 在本说明书的描述中， 参考术语 “一个实施例” 、“一些实施例” 、“示意性实施例” 、 “示例” 、“具体示例” 、 或 “一些示例” 等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、 结 构、 材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。 在本说明书中， 对上述术语的 示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。 而且， 描述的具体特征、 结构、 材料或者特 点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 0056 尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 本领域的普通技术人员可以理解： 在不 脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、 修改、 替换和变型， 本 发明的范围由权利要求及其等同物限定。 说明书 6/6 页 8 CN 111147835 A 8 图1 图2 说明书附图 1/2 页 9 CN 111147835 A 9 图3 说明书附图 2/2 页 10 CN 111147835 A 10 。