基于線陣相機(jī)的旋轉(zhuǎn)掃描成像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于圖像的采集技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于線陣相機(jī)的旋轉(zhuǎn)掃描成像裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)器視覺領(lǐng)域中，線陣相機(jī)是一類特殊的視覺機(jī)器。顧名思義，其獲得的圖像是呈“線”狀的，長(zhǎng)度極長(zhǎng)，而寬度卻只有幾個(gè)像素而已。線陣相機(jī)有其特有的優(yōu)勢(shì):線陣相機(jī)及掃描裝置的成本大大低于同等面積、同等分辨率的面陣相機(jī)。線陣相機(jī)的掃描行的坐標(biāo)由光柵提供，高精度光柵尺的示值精度高于面陣相機(jī)像元間距的制造精度，從這個(gè)意義上講，線陣相機(jī)獲取的圖像在掃描方向上的精度高于面陣相機(jī)。因此，目前線陣相機(jī)配合掃描裝置獲取圖像的方法被使用廣泛，主要應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、科研與安全領(lǐng)域的圖像處理，尤其是在要求視場(chǎng)大、圖像分辨率高的情況下甚至不能用面陣相機(jī)代替。
[0003]基于線陣相機(jī)的特性，在成像時(shí)需要采用勻速位移傳感器的方式，利用一臺(tái)或多臺(tái)相機(jī)對(duì)被成像對(duì)象進(jìn)行逐行連續(xù)掃描，以達(dá)到對(duì)其整個(gè)表面均勻檢測(cè)，或者對(duì)由多行組成的面陣圖像進(jìn)行處理。這種線掃描方式的成像裝置主要由異步電機(jī)支架和線陣相機(jī)構(gòu)成。線陣相機(jī)在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下橫向或縱向勻速移動(dòng)，按照固定的時(shí)間間隔采集一行圖像，其中時(shí)間間隔主要取決于光積分時(shí)間，再將所拍下的多行圖像合并成一張完整的圖像，從而完成拍攝。
[0004]該裝置存在以下缺陷:當(dāng)被拍攝的物體較大時(shí)，由于受到異步電機(jī)支架高度或?qū)挾鹊南拗疲y以獲得完整的圖像，即使能夠獲得也會(huì)耗時(shí)較長(zhǎng)，效率較低；異步電機(jī)支架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大，占用空間大，不便于移動(dòng)和放置，不能自由地選擇拍攝對(duì)象和調(diào)整拍攝角度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大、占用空間大、拍攝效率低的缺陷，提供一種基于線陣相機(jī)的旋轉(zhuǎn)掃描成像裝置。
[0006]本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題:
[0007]一種基于線陣相機(jī)的旋轉(zhuǎn)掃描成像裝置，其包括一線陣相機(jī)，其特征在于，所述線陣相機(jī)的機(jī)身固接一固定部件，所述固定部件連接一驅(qū)動(dòng)所述線陣相機(jī)以固定角度一步一步旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力部件，所述線陣相機(jī)還設(shè)有一支撐所述線陣相機(jī)旋轉(zhuǎn)的支撐部件。
[0008]較佳地，所述動(dòng)力部件為步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)可以驅(qū)動(dòng)線陣相機(jī)以固定角度一步一步地旋轉(zhuǎn)，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的控制。
[0009]較佳地，所述固定部件為一套筒，所述步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸設(shè)有一電機(jī)齒輪，所述套筒的外部設(shè)有與所述電機(jī)齒輪相嚙合的輪齒。通過(guò)齒輪的嚙合，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的準(zhǔn)確傳遞。
[0010]較佳地，所述支撐部件包括一軸承，所述線陣相機(jī)的鏡頭的外部套設(shè)于所述軸承，所述軸承的旋轉(zhuǎn)軸心線與所述套筒的旋轉(zhuǎn)軸心線重合。軸承具有良好的支撐旋轉(zhuǎn)的性能。
[0011]較佳地，所述軸承的下方設(shè)有一軸承支架。通過(guò)軸承支架，可以對(duì)軸承及線陣相機(jī)進(jìn)行有效地支撐。
[0012]較佳地，所述軸承為滾珠軸承。滾珠軸承具有成本低、安裝方便的優(yōu)點(diǎn)。
[0013]較佳地，所述線陣相機(jī)包括一線陣感光芯片，所述線陣感光芯片設(shè)于所述線陣相機(jī)的鏡頭處。線陣感光芯片為現(xiàn)有的部件，其可以使線陣相機(jī)得到清晰、高保真的圖像。
[0014]較佳地，所述基于線陣相機(jī)的旋轉(zhuǎn)掃描成像裝置還包括一計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)分別連接于所述電機(jī)和所述線陣相機(jī)。計(jì)算機(jī)具有強(qiáng)大的運(yùn)行、控制及圖像處理能力，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)本裝置的精確控制，并快速準(zhǔn)確地處理本裝置拍攝到的圖像。
[0015]本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于:即使所拍攝的物體較大，也只需將線陣相機(jī)旋轉(zhuǎn)180°便可采集到完整的圖像，對(duì)拍攝對(duì)象的大小尺寸限制很小，并且能快速高效地拍攝，節(jié)省時(shí)間；裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便、占用空間小、調(diào)節(jié)方便且精確、機(jī)械加工成本低，便于移動(dòng)和放置，因此，可以更自主地選擇拍攝對(duì)象及拍攝角度。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的基于線陣相機(jī)的旋轉(zhuǎn)掃描成像裝置的主視示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的基于線陣相機(jī)的旋轉(zhuǎn)掃描成像裝置的側(cè)視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面舉個(gè)較佳實(shí)施例，并結(jié)合附圖來(lái)更清楚完整地說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0019]如圖1和圖2所示，一種基于線陣相機(jī)的旋轉(zhuǎn)掃描成像裝置，其包括線陣相機(jī)I和步進(jìn)電機(jī)8，步進(jìn)電機(jī)8下方設(shè)有電機(jī)支架7 ;步進(jìn)電機(jī)8的轉(zhuǎn)軸設(shè)有電機(jī)齒輪6 ;線陣相機(jī)I的機(jī)身固接套筒4，套筒4的外部設(shè)有與電機(jī)齒輪6相嚙合的輪齒；線陣相機(jī)I的鏡頭的外部套設(shè)有支撐線陣相機(jī)I旋轉(zhuǎn)的滾珠軸承3，滾珠軸承3的軸心線與套筒4的軸心線重合；滾珠軸承3的下方設(shè)有軸承支架5 ;線陣相機(jī)I包括線陣感光芯片2，線陣感光芯片2設(shè)于線陣相機(jī)I的鏡頭處；步進(jìn)電機(jī)8和線陣相機(jī)I分別通過(guò)連接線10連接一計(jì)算機(jī)11。其中，線陣相機(jī)I通過(guò)線陣相機(jī)電源接口 9與電源連接。
[0020]計(jì)算機(jī)11控制步進(jìn)電機(jī)8以設(shè)定參數(shù)運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)8的轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)電機(jī)齒輪6做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。電機(jī)齒輪6與套筒4的輪齒嚙合，進(jìn)而帶動(dòng)套筒4旋轉(zhuǎn)。由于套筒4固定在線陣相機(jī)I外部，則線陣相機(jī)I和線陣感光芯片2隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。滾珠軸承3的內(nèi)圈固定在線陣相機(jī)的鏡頭的外部，可保證線陣相機(jī)I做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，兩者由軸承支架5支承。
[0021]其中，基于精度的要求，選擇線陣相機(jī)I和線陣感光芯片2每采集一行圖像后的旋轉(zhuǎn)角度α，并通過(guò)計(jì)算機(jī)11設(shè)定來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)8，進(jìn)而帶動(dòng)線陣相機(jī)I和線陣感光芯片2旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)過(guò)程中掃描被拍攝對(duì)象，當(dāng)線陣相機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)180°時(shí)即可完成掃描，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行步數(shù)N= 180/α。采集到的多行圖像由連接線10傳輸?shù)接?jì)算機(jī)11，經(jīng)過(guò)軟件合并處理后得到完整的圖像。