带多路激光器的红外光学定位器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种带多路激光器的红外光学定位器，该定位器包括架体、相机、激光器；其中相机，包括第一相机和第二相机，分别设置在架体的两侧，第一相机和第二相机的光轴在焦平面上形成相机视野交点；激光器，包括第一激光器和第二激光器，分别对应第一相机和第二相机设置在架体的两侧，第一激光器和第二激光器的激光束在焦平面上形成激光束交点；其中，激光器与相机设置在同一平面上，同一侧的相机的光轴与激光束之间具有特定角度，使相机视野交点与激光束交点重合。本实用新型专利技术可快速准确地使被跟踪物体处于相机的焦平面上或附近，保证定位器的最佳定位精度，并帮助使用者快速准确地发现是否有遮挡物体，保证对被跟踪物体的图像采集。图像采集。图像采集。

【技术实现步骤摘要】
带多路激光器的红外光学定位器


[0001]本技术涉及光学定位领域，并且更具体地，涉及一种带多路激光器的红外光学定位器。

技术介绍

[0002]红外光学定位器通常是由左右两个红外增强型CMOS工业相机、特定波长的红外光辅助照明灯环、通用/专用计算模块、固定梁体等组成的，利用双目立体定位原理对被跟踪物体进行跟踪定位的空间定位设备。
[0003]在红外光学定位器工作的过程中，为了持续对跟踪工具进行精准定位，需要左右两个CMOS工业相机不间断的对当前视野内的场景进行拍摄来捕获二维灰度图像，因此在此过程中，左右两个CMOS相机与跟踪工具间不可有任何遮挡，另外为保证提高光学定位器的定位精度，需尽可能的保证跟踪工具处于红外光学定位器左右两个CMOS相机的视野焦平面上或附近。
[0004]现有产品使用一个激光器置于左右相机的中心位置，激光器工作时发射点状光斑，可通过激光器发射的光斑照射到物体上来确定定位器相机视野的中轴线；基于这种设计方案，首先，在手术台周边复杂环境中，当定位器左右CMOS相机与跟踪工具间有物体遮挡相机视野时，操作者无法快速、准确找到定位器左右两个CMOS相机与跟踪工具间的遮挡物体排除遮挡影响；其次，当开启激光器，光斑照射到跟踪工具或术区时，此时操作人员无法确定光斑照射到的物体是否处于定位器相机视野的焦平面上或附近，从而也就无法使定位器工作在最佳精度范围内。

技术实现思路

[0005]根据本技术的实施例，提供了一种带多路激光器的红外光学定位器，能够快速准确找到遮挡物体，并能够清楚地确定光斑照射到的被跟踪物体是否处于定位器相机视野的焦平面上或附近。
[0006]在本技术提供了一种带多路激光器的红外光学定位器。该红外光学定位器包括：
[0007]架体；
[0008]相机，包括第一相机和第二相机，分别设置在所述架体的两侧，所述第一相机和所述第二相机的光轴在焦平面上形成相机视野交点；
[0009]激光器，包括第一激光器和第二激光器，分别对应所述第一相机和第二相机设置在所述架体的两侧，所述第一激光器和所述第二激光器发射的激光束在焦平面上形成激光束交点；其中，
[0010]所述对应所述第一相机和第二相机设置的方式为：所述激光器与所述相机设置在同一平面上，同一侧的所述相机的光轴与激光束之间具有特定角度，使相机视野交点与激光束交点重合，
[0011]并且，被跟踪物体处于焦平面、焦平面内侧和焦平面外侧时，所述第一激光器和所述第二激光器照射到被跟踪物体的光斑分别形成不同投影式样。
[0012]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一激光器和所述第二激光器发射对称的一字激光束，
[0013]使得被跟踪物体处于焦平面内侧时，所述第一激光器和所述第二激光器照射到被跟踪物体的光斑形成为“八”字形；
[0014]被跟踪物体处于焦平面上时，所述第一激光器和所述第二激光器照射到被跟踪物体的光斑形成为“X”形；
[0015]被跟踪物体处于焦平面外侧时，所述第一激光器和所述第二激光器照射到被跟踪物体的光斑形成为倒“八”字形。
[0016]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，相机视野交点位于所述相机之间的对称轴上，激光束交点位于所述激光器的对称轴上，所述相机之间的对称轴与所述激光器之间的对称轴重合。
[0017]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述激光器还包括中心激光器，所述中心激光器设置于所述架体，且位于所述相机的对称轴上，中心激光束与相机视野交点相交。
[0018]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述中心激光器发射点状激光束。
[0019]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述架体的两侧具有向相机视野交点处倾斜的安装面，所述第一相机、所述第二相机、所述第一激光器和所述第二激光器设置于所述安装面上。
[0020]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述安装面对称设置，所述第一相机、所述第一激光器与所述第二相机、所述第二激光器在所述架体的轴线两侧对称设置。
[0021]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一激光器相对于所述第一相机设置于所述第一相机内侧的所述架体上；
[0022]所述第二激光器相对于所述第二相机设置于所述第二相机内侧的所述架体上。
[0023]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，同一侧的所述相机的光轴与激光束之间的角度不超过5
°
。
[0024]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述架体的两侧的向相机视野交点处倾斜的安装面，其倾斜角度为5～20
°
。
[0025]本技术的带多路激光器的红外光学定位器，设置多路激光器，激光束与相机光轴之间具有一定的角度，且处于同一平面上，使激光器发射出的激光束汇聚形成的激光束交点，与相机光轴汇聚形成的相机视野交点重合，两交点重合在焦平面上，能尽可能减少激光束交点与相机视野交点间的距离差异。
[0026]多路的激光束在被跟踪物体上形成两个光斑，跟踪物体越靠近焦平面两个光斑越近，被跟踪物体处于定位器跟踪定位最佳的测量距离时，两个光斑相交，呈X形。而被跟踪物体处于焦平面内侧和外侧时，照射到被跟踪物体的光斑则呈现为八字形和倒八字形。从而，定位器时时指示出了最高定位精度的空间点，使用者通过激光束照射到被跟踪物体上的光
斑式样快速确认被跟踪物体相对定位器所处的位置，呈交叉式样的光斑使其位置更加清晰、易于辨认，从而可快速、准确地使被跟踪物体处于两侧相机的焦平面上或附近，保证定位的最佳定位精度。
[0027]并且，通过激光束的光斑式样和两个相机的视野图像能够有效帮助使用者快速、准确的地发现相机视野范围内是否有遮挡物体，快速排除遮挡物体，保证相机对被跟踪物体的图像采集。
[0028]中心激光器位于两个相机的对称轴上，中心激光束与相机视野交点、激光束交点相交，中心激光器发射的点状激光光束照射到被跟踪物体，准确定位相机视野的光轴，辅助操作人员能快速准确地确定被跟踪物体位于视野中心。
附图说明
[0029]结合附图并参考以下详细说明，本技术各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
[0030]图1示出了本技术的实施方式提供的带多路激光器的红外光学定位器的结构示意图；
[0031]图2示出了本技术的实施方式提供的带多路激光器的红外光学定位器的光路示意图；
[0032]图3示出了本技术的实施方式提供的带多路激光器的红外光学定位器的光路俯视图；
[0033]图4示出了本技术的实施方式提供的带多路激光器的红外光学定位器的光路侧视图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带多路激光器的红外光学定位器，其特征在于，包括：架体；相机，包括第一相机和第二相机，分别设置在所述架体的两侧，所述第一相机和所述第二相机的光轴在焦平面上形成相机视野交点；激光器，包括第一激光器和第二激光器，分别对应所述第一相机和第二相机设置在所述架体的两侧，所述第一激光器和所述第二激光器发射的激光束在焦平面上形成激光束交点，所述激光器还包括中心激光器，所述中心激光器设置于所述架体，且位于所述相机的对称轴上，中心激光束与相机视野交点相交；其中，所述对应所述第一相机和第二相机设置的方式为：所述激光器与所述相机设置在同一平面上，同一侧的所述相机的光轴与激光束之间具有一定的角度，使相机视野交点与激光束交点重合，并且，被跟踪物体处于焦平面、焦平面内侧和焦平面外侧时，所述第一激光器和所述第二激光器照射到被跟踪物体的光斑分别形成不同投影式样。2.如权利要求1所述的红外光学定位器，其特征在于，所述第一激光器和所述第二激光器发射对称的一字激光束，使得被跟踪物体处于焦平面内侧时，所述第一激光器和所述第二激光器照射到被跟踪物体的光斑形成为“八”字形；被跟踪物体处于焦平面上时，所述第一激光器和所述第二激光器照射到被跟踪物体的光斑形成为“X”形；被跟踪物体处于焦平面外侧时，所述第一激光器和所述第二激光器照射到被跟踪物体的光斑形成为倒“八”字...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏伟，王彬彬，
申请(专利权)人：北京水木东方医用机器人技术创新中心有限公司，
类型：新型
国别省市：