一種用于機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的相機(jī)成像輔助裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的相機(jī) 成像輔助裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)器視覺(jué)主要用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的視覺(jué)功能，從客觀事物的圖像中提取信息，進(jìn) 行處理并加以理解，最終用于實(shí)際檢測(cè)、測(cè)量和控制。在工業(yè)4.0的推動(dòng)下，生產(chǎn)線的自動(dòng) 化、智能化需求越來(lái)越迫切;而給生產(chǎn)線的關(guān)鍵環(huán)節(jié)裝上"人眼"提高其智能化水平對(duì)生產(chǎn) 效率的提高起著至關(guān)重要的作用;而這正屬于機(jī)器視覺(jué)范疇需要解決的問(wèn)題。
[0003] 在鋁型材的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中，需要對(duì)磨具上面的壓印字符進(jìn)行視覺(jué)識(shí)別，然后輸 入計(jì)算機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)追蹤管理。最初的解決方法是每道工序由工人人眼觀察字符編號(hào)，然后 手動(dòng)輸入計(jì)算機(jī)設(shè)備管理服務(wù)平臺(tái)；這種方法增加工人的勞動(dòng)量，同時(shí)受到工人工作狀態(tài) 影響，效率低下，出錯(cuò)率波動(dòng)范圍大?，F(xiàn)有的視覺(jué)識(shí)別替代人工讀取的方案中：?jiǎn)渭儾捎孟?機(jī)抓拍，然后借助后期圖像處理算法實(shí)現(xiàn)字符提取，對(duì)于此種方法前期抓拍的圖像干擾區(qū) 域大，后期圖像處理算法實(shí)現(xiàn)難度大，同時(shí)穩(wěn)定性極差;難以大范圍的工業(yè)推廣應(yīng)用。
[0004] 對(duì)于機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，圖像的采集效果對(duì)于后期圖像處理和整個(gè)視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng) 的穩(wěn)定性具有至關(guān)重要的作用。具體到字符提取的應(yīng)用中，如何采集到干擾區(qū)域盡可能小， 既含有最大比例的目標(biāo)區(qū)域的圖像對(duì)于簡(jiǎn)化后期圖像處理，提高視覺(jué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的作用 是決定性的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種用于機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng) 的相機(jī)成像輔助裝置。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明一種用于機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的相機(jī)成像輔助裝置，包括相機(jī)基體、第一套筒、第 二套筒、第三套筒及手動(dòng)調(diào)光組件，所述第一套筒的一端安裝在相機(jī)基體上，所述第一套筒 的另一端設(shè)有內(nèi)螺紋，所述第二套筒設(shè)有外螺紋，所述外螺紋與內(nèi)螺紋進(jìn)行配合并且傳動(dòng)， 通過(guò)手動(dòng)旋轉(zhuǎn)第二套筒實(shí)現(xiàn)該裝置的套筒實(shí)際長(zhǎng)度伸縮從而達(dá)到最佳光照和成像效果;所 述第二套筒設(shè)有內(nèi)螺紋，與第三套筒設(shè)置的外螺紋進(jìn)行配合和傳動(dòng);所述第三套筒內(nèi)置手 動(dòng)調(diào)光組件。
[0008] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第一套筒通過(guò)多個(gè)對(duì)稱設(shè)置的螺釘固定在相機(jī)基體 上。
[0009] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述手動(dòng)調(diào)光組件包括調(diào)光旋鈕、滑動(dòng)同步環(huán)、傳動(dòng)桿、燈 座、關(guān)節(jié)聯(lián)動(dòng)銷以及LED燈，該滑動(dòng)同步環(huán)通過(guò)關(guān)節(jié)聯(lián)動(dòng)銷與傳動(dòng)桿連接，而傳動(dòng)桿的另一 端同樣通過(guò)關(guān)節(jié)聯(lián)動(dòng)銷與燈座連接，而燈座同時(shí)以支撐環(huán)為旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)，當(dāng)滑動(dòng)同步環(huán)帶動(dòng) 所有傳動(dòng)桿同步運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)桿帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的燈座以支撐環(huán)為繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一定角度從而實(shí)現(xiàn)所 有燈座帶動(dòng)LED燈同步以一定角度轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)光線角度的同步調(diào)節(jié)。
[0010]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第三套筒的內(nèi)壁且與滑動(dòng)同步環(huán)的干涉行程臨界點(diǎn)設(shè) 置一個(gè)限位塊。
[0011]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第三套筒內(nèi)壁設(shè)有凹槽，所述凹槽用于放置支撐環(huán)，支 撐環(huán)放進(jìn)去后會(huì)在燈座與燈座間的間隙加上壓片達(dá)到固定支撐環(huán)的目的。
[0012] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，該手動(dòng)調(diào)光組件的工作方式是：
[0013] 首先從調(diào)光旋鈕開(kāi)始，手動(dòng)扭動(dòng)調(diào)光旋鈕，然后調(diào)光旋鈕另一端為齒輪結(jié)構(gòu)a與齒 條b嚙合，齒輪a和齒條b構(gòu)成齒輪齒條嚙合傳動(dòng)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)齒條b的 另一端與滑動(dòng)同步環(huán)相固定;這樣通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)光旋鈕，齒輪a與齒條b嚙合帶動(dòng)齒條徑向滑 動(dòng)，同時(shí)齒條又帶動(dòng)滑動(dòng)同步環(huán)徑向同步滑動(dòng)；
[0014] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，起始狀態(tài)光照射角度是90°也就是光線垂直于被照平面，對(duì) 應(yīng)于調(diào)光旋鈕處于起始狀態(tài)端點(diǎn)處，然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)光旋鈕以角度α，則對(duì)應(yīng)的LED燈4-8 旋轉(zhuǎn)后造成光照傾角變?yōu)棣?對(duì)于調(diào)光旋鈕旋轉(zhuǎn)角度α和實(shí)際工作時(shí)目標(biāo)對(duì)象受到的光照角 度β之間的函數(shù)關(guān)系如下：
[0015]
[0016]其中，r為調(diào)光旋鈕對(duì)應(yīng)齒輪半徑，d為兩個(gè)關(guān)節(jié)聯(lián)動(dòng)銷旋轉(zhuǎn)中心之間的距離，α為 調(diào)光按鈕的手動(dòng)旋轉(zhuǎn)角度，β為光照傾角。
[0017] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第一套筒、第二套筒及第三套筒為空心圓柱或者空心 長(zhǎng)方體。
[0018] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
[0019] 1、本發(fā)明的相機(jī)成像輔助裝置中設(shè)計(jì)了一種空心圓柱或空心長(zhǎng)方體的套筒，可以 屏蔽背景對(duì)于相機(jī)成像的干擾，并采用內(nèi)置光源使用色光，附有光源角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制光 源照射角度，制成機(jī)器視覺(jué)相機(jī)輔助成像裝置。
[0020] 2、本發(fā)明可以幫助相機(jī)拍到的圖片信息以目標(biāo)區(qū)域?yàn)橹?，剩下的以黑暗或者套?內(nèi)壁統(tǒng)一的圖片區(qū)域替代，容易進(jìn)行后期處理時(shí)的分割;從而達(dá)到后期圖像處理的可實(shí)現(xiàn) 性和穩(wěn)定性效果。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1為本發(fā)明裝配前的爆炸視圖。
[0022] 圖2為本發(fā)明的等軸測(cè)視圖。
[0023]圖3為第三套筒與手動(dòng)調(diào)光組件的剖視圖。
[0024]圖4為圖3中Β部分的放大圖。
[0025]圖5為光源角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)原理圖。
[0026]圖6為本發(fā)明的裝配體剖視圖。
[0027]圖7為圖6中C部分的放大圖。
[0028]附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明書(shū)：1、相機(jī)基體;2、第一套筒;3、第二套筒;4、第三套筒與手動(dòng)調(diào)光 組件;5、螺栓；
[0029] 4-1、第三套筒;4-2、調(diào)光旋鈕;4-3、滑動(dòng)同步環(huán);4-4、傳動(dòng)桿；
[0030] 4-5、燈座;4-6、限位塊;4-7、關(guān)節(jié)聯(lián)動(dòng)銷;4-8、led燈；
[0031] 4-9、壓片；4-10、支撐環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限 于此。
[0033] 實(shí)施例
[0034] 本發(fā)明用于機(jī)器視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)中前期的圖像采集階段，如圖1-7所示，該相機(jī)成像 輔助裝置包括四大部件:相機(jī)基體1，第一套筒2，第二套筒3，第三套筒與手動(dòng)調(diào)光組件4。第 一套筒2的一端安裝在相機(jī)基體1上，并且通過(guò)對(duì)稱的四個(gè)螺栓5固定;第二套筒3的另一端 有內(nèi)螺紋與第二套筒3的外螺紋進(jìn)行配合并且傳動(dòng);通過(guò)手動(dòng)旋轉(zhuǎn)第二套筒3可以實(shí)現(xiàn)該轉(zhuǎn) 置的套筒實(shí)