CN102196181B - 一种图像采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种图像采集装置，装设有在快门控制下进行图像采集的镜头，该装置还装设有光发射模块；所述光发射模块出射N条光线，所述N条光线中的任一条光线穿过镜头后，在待采集的图像所在平面形成光斑；所述光发射模块出射的N条光线的反向延长线相交于该装置的成像平面。采用本发明的装置，能够在不利用取景器的前提下，对待采集的图像是否处于装置的聚焦平面上进行判断，提高了判断地准确性，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种图像采集装置。
背景技术
随着图像识别、文字识别以及条形码识别等技术在各种设备中的广泛应用，图像也逐渐成为一种文字和数字信息的载体；对承载有信息的图像进行显示、播放和印制，以及对显示、播放和印制的图像进行采集和识别成为了一种非常重要的信息采集和传输方式。
条形码是一种应用较为广泛的用于承载信息的图像或图形载体，其具有信息输入速度快、可靠性高、抗干扰能力强等特点，因此，条形码被用于标识物品的生产地、制造厂家、商品名称、生产日期等信息，在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域都得到了广泛的应用。
目前，主要使用专用的条形码扫描器对条形码图像进行采集，或者使用装设有取景器的摄像头对条形码图像进行采集。在使用专用的条形码扫描器对条形码图像进行采集时，由于专用的条形码扫描器未装设调焦装置，并且专用的条形码扫描器无法预先判断采集到的条形码图像在该扫描器的成像平面上成像清楚，换句话说，专用的条形码扫描器无法预先判断采集到的条形码图像是否位于该条形码扫描器的聚焦平面上，很容易造成采集到的条形码图像的模糊，进而存在图像采集错误或图像采集失败等问题；在使用装设有取景器的摄像头进行条形码图像的采集时，虽然用户能够利用取景器或可用于取景定位的显示屏对条形码图像在成像平面所成像的清晰度进行判断，但是，取景器的成本较高，不利于装设有取景器的摄像头在条形码图像采集领域的推广应用，并且用户在根据取景器或用于取景定位的显示屏判断条形码图像在成像平面上是否成像清楚时，由于判断结果地准确性与用户的分辨能力相关，在采用装设有取景器的摄像头进行图像采集时，也会不同程度地存在图像采集错误或图像采集失败等问题。
综上所述，现有的对条形码图像进行采集的装置不能满足成本低、准确地判断条形码图像是否位于该装置的聚焦平面的要求，还有待进一步改进。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种图像采集装置，该装置能够在不利用取景器的前提下，对待采集的图像是否处于装置的聚焦平面上进行判断，提高了判断地准确性，降低了成本。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种图像采集装置，装设有在快门控制下进行图像采集的镜头，该装置还装设有光发射模块；
所述光发射模块出射N条光线，所述N条光线中的任一条光线穿过镜头后，在待采集的图像所在平面形成光斑；所述光发射模块出射的N条光线的反向延长线相交于该装置的成像平面；
所述N为大于1的整数。
较佳地，该装置还装设有光开关；
所述光开关用以根据接收到的控制指令，控制所述光发射模块出射N条光线。
较佳地，该装置还装设有对焦模块；
所述对焦模块用以根据接收到的控制指令，调节所述镜头与所述成像平面之间的距离。
上述装置中，所述N条光线中至少包含一条通过所述镜头焦点的光线和一条通过所述镜头光心的光线。
上述装置中，所述N条光线中至少包含一条与所述镜头的主光轴平行的光线和一条通过所述镜头光心的光线。
上述装置中，所述N条光线中至少包含一条与所述镜头的主光轴平行的光线和一条通过所述镜头焦点的光线。
上述装置中，所述N条光线中至少包含一条反向延长线通过所述镜头焦点的光线和一条通过所述镜头光心的光线。
上述装置中，所述N条光线中至少包含一条与所述镜头的主光轴平行的光线和一条反向延长线通过所述镜头焦点的光线。
上述装置中，所述光发射模块包含N个装设于该装置的成像平面上的光发射单元；N为大于或等于1的整数。
上述装置中，所述光发射模块出射的N条光线中的至少两条光线颜色不同。
上述装置中，所述光发射模块为激光发射模块或以光电二极管LED为光源的光发射模块。
由上述的技术方案可见，本发明提供了一种图像采集装置，该图像采集装置包含一个出射N条光线的光发射模块，光发射模块出射的N条光线通过镜头后，在待采集的图像所在的平面形成光斑，通过判断所形成的多个光斑是否重合来判断是否完成聚焦。采用本发明的装置，能够在不利用取景器的前提下，对待采集的图像是否处于装置的聚焦平面上进行判断，提高了判断地准确性，降低了成本。
附图说明
图1为本发明图像采集装置实施例一的结构示意图。
图2为本发明图像采集装置实施例二的结构示意图。
图3为本发明图像采集装置实施例三的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
本发明提供了一种图像采集装置，该装置装设有在快门控制下采集图像的镜头，该装置还装设有光发射模块；光发射模块出射N条光线，N条光线中的任一条光线穿过镜头后，在待采集的图像所在平面形成光斑；光发射模块出射的N条光线的反向延长线相交于该装置的成像平面；N为大于1的整数。
图1为本发明图像采集装置实施例一的结构示意图。现结合图1，对本发明图像采集装置的实施例一进行说明，具体如下：
本实施例的图像采集装置装设有在快门101控制下采集图像的镜头102，镜头102可嵌于该装置的外壳中，与现有的图像采集装置不同的是，本实施例的图像采集装置的成像平面上还装设了一个光发射模块103。
光发射模块103出射N条光线，任一条光线穿过镜头102后，在待采集的图像所在平面形成光斑，以根据N条光线形成的光斑是否重合来判断是否完成对焦。其中，N为大于1的整数。
本实施例中，仅以光发射模块103出射的N条光线中的两条特殊光线为例进行说明；这两条特殊光线中的一条光线通过镜头102靠近成像平面的焦点，另一条光线通过镜头102的光心；如果两个光斑在待采集的图像所在平面重合，则证明待采集的图像位于本发明图像采集装置的聚焦平面上，此时，待采集的图像可在本发明的图像采集装置的成像平面上形成清晰的像；如果两个光斑在待采集的图像所在平面未重合，则可调节镜头102与成像平面的距离，以使得待采集的图像位于本发明图像采集装置的聚焦平面上。
本实施例的光发射模块103出射的两条特殊光线还可以是以下几种图1未示出的情况，具体为：一条光线通过镜头102的光心，另一条光线平行于镜头102的主光轴，或者一条光线通过镜头102靠近成像平面的焦点，另一条光线平行镜头102的主光轴，或者一条光线的反向延长线通过镜头102靠近成像平面的焦点，另一条光线通过镜头102的光心，或者一条光线的反向延长线通过镜头102靠近成像平面的焦点，另一条光线平行于镜头102的主光轴。
光发射模块103可在本实施例的图像采集装置启动后，被触发出射用以对待获取的图像进行聚焦判断的光线，或者本实施例的图像采集装置还可进一步装设一个光开关104。
光开关104连接光发射模块103，可根据接收到的控制指令，控制光发射模块103出射N条光线或停止出射N条光线。比如，光开关104可装设于本实施例图像采集装置的外壳上，当用户按下光开关104时，光开关104向光发射模块103输出开信号，以控制光发射模块103持续地出射光线；当用户释放光开关104时，光开关向104向光发射模块103输出关信号，以控制光发射模块103停止出射光线。
本实施例的图像采集装置还可进一步装设一个对焦模块105。对焦模块105连接镜头102，用以根据接收到的控制指令，调节镜头102与成像平面之间的距离。其中，对焦模块105可装设于图像采集装置的外壳上；在光发射模块103出射的多条光线在待采集的图像所在的平面上形成的光斑未重合时，用户可触发对焦模块105，以调节镜头102与成像平面的距离，以使得在待采集的图像所在的平面上形成的光斑完全重合，进而完成对焦。对焦模块105可采用现有的调焦元件，在此不再对其结构进行赘述。
本实施例的光发射模块103可包含一个光发射单元(图1中未示出)或N个光发射单元(图3未示出)。在光发射模块103包含一个光发射单元时，该光发射单元出射N条光线；在光发射模块103包含N个光发射单元时，每一个光发射单元出射一条光线，且N个光发射单元在成像平面上的装设位置重合，N个光发射单元出射的N条光线的颜色可不完全相同，也就是N条光线的波长可不完全相同。
图2为本发明图像采集装置实施例二的结构示意图。现结合图2，对本发明图像采集装置的实施例二进行说明，具体如下：
本实施例的图像采集装置装设有在快门101控制下进行图像采集的镜头102，镜头102可嵌于该装置的外壳中，与实施例一的图像采集装置不同的是，本实施例的光发射模块203未装设于成像平面上，而是装设于图像采集装置内部。
光发射模块203出射N条光线，且N条光线的反向延长线相交于成像平面上的一点；N条光线中的任一条光线穿过镜头102后，在待采集的图像所在平面形成光斑，以根据N条光线形成的光斑是否重合来判断是否完成对焦。其中，N为大于1的整数。
本实施例光发射模块203出射的N条光线中的两条特殊光线与图1所示实施例中光发射模块103出射的两条特殊光线相同，且本实施例中也存在实施例一中提及的两条特殊光线的其它情况，在此不再赘述。
本实施例的光发射模块203与图1所示实施例一不同的是，本实施例的光发射模块203包含第一光发射单元2031和第二光发射单元2032。第一光发射单元2031出射的光线通过镜头102靠近成像平面的焦点；第二光发射单元2032出射的光线通过镜头102的光心；第一光发射单元2031出射的光线的反向延长线与第二光发射单元2032出射的光线的反向延长线相交于成像平面上的一点。另外，第一光发射单元2031出射的光线的波长可等于第二光发射单元2032出射的光线的波长，也可与第二光发射单元2032出射的光线的波长不同。
光发射模块203包含的第一光发射单元2031和第二光发射单元2032可在本实施例的图像采集装置启动后，被触发出射用以对待获取的图像进行聚焦判断的光线，或者本实施例的图像采集装置还可进一步装设一个光开关204。
光开关204连接光发射模块203包含的第一光发射单元2031和第二光发射单元2032，可根据接收到的控制指令，控制光发射模块203包含的第一光发射单元2031和第二光发射单元2032出射光线或停止出射光线。
本实施例的图像采集装置还可进一步装设一个对焦模块205，本实施例的对焦模块205与实施例一的对焦模块105相同，在此不再赘述。
图3为本发明图像采集装置实施例三的结构示意图。现结合图3，对本发明图像采集装置的实施例三进行说明，具体如下：
本实施例的图像采集装置装设有在快门101控制下进行图像采集的镜头102，镜头102可嵌于该装置的外壳中，与实施例二的图像采集装置不同的是，本实施例的光发射模块(未示出)的光发射单元出射的光线与实施例二不同。
光发射模块出射N条光线，且N条光线的反向延长线相交于成像平面上的一点；N条光线中的任一条光线穿过镜头102后，在待采集的图像所在平面形成光斑，以根据N条光线形成的光斑是否重合来判断是否完成对焦。其中，N为大于1的整数。
本实施例光发射模块出射的N条光线中的三条特殊光线包含一条通过镜头102光心的光线、一条反向延长线通过镜头102靠近成像平面的焦点的光线、及一条平行镜头102的主光轴的光线。
其中，本实施例的光发射模块包含第一光发射单元3031、第二光发射单元3032和第三光发射单元3033。
第一光发射单元3031出射的光线的反向延长线通过镜头102靠近成像平面的焦点；第二光发射单元3032出射的光线通过镜头102的光心；第三光发射单元3033出射的光线平行于镜头102的主光轴；第一光发射单元3031、第二光发射单元3032和第三光发射单元3033出射的光线的反向延长线相交于成像平面上的一点；上述三个光发射单元出射的光线的波长可以完全相同，也可不完全相同。
另外，本实施例的光发射模块还可以包含其他的出射光线的角度不同的光发射单元，在此不再赘述。
光发射模块包含的三个光发射单元可在本实施例的图像采集装置启动后，被触发出射用以对待获取的图像进行聚焦判断的光线，或者本实施例的图像采集装置还可进一步装设一个光开关304。
光开关304连接光发射模块包含的第一光发射单元3031、第二光发射单元3032和第三光发射单元3033，可根据接收到的控制指令，控制光发射模块包含的上述三个光发射单元出射光线或停止出射光线。
本实施例的图像采集装置还可进一步装设一个对焦模块305，本实施例的对焦模块305与实施例二的对焦模块205相同，在此不再赘述。
本发明的上述较佳实施例中，光发射模块可采用激光发射模块或以光电二极管(LED)为光源的光发射模块，在此不再对光发射模块的结构进行赘述。
本发明的上述较佳实施例中，光发射模块出射的N条光线在待采集的图像所在平面形成光斑，通过判断所形成的光斑在待采集的图像所在平面是否重合，来判断待采集的图像是否处于本发明的图像采集装置的聚焦平面上，以确定是否完成聚焦，换句话说，光发射模块出射的N条光线在待采集的图像所在平面形成的光斑是用来判断是否完成聚焦的依据。本发明的图像采集装置无需采用取景器，降低了成本；利用光斑重合来判断是否完成聚焦，提高了判断地准确性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种图像采集装置，装设有在快门控制下进行图像采集的镜头，其特征在于，该装置还装设有光发射模块和对焦模块；
所述光发射模块出射N条光线，所述N条光线中的任一条光线穿过镜头后，在待采集的图像所在平面形成光斑；所述光斑在待采集的图像所在平面是否重合，用于作为待采集的图像是否处于所述图像采集装置的聚焦平面上的判断依据；
所述光发射模块出射的N条光线的反向延长线相交于该装置的成像平面；
所述对焦模块用以根据接收到的控制指令，调节所述镜头与所述成像平面之间的距离，以使得在待采集的图像所在平面形成的光斑重合；
所述N为大于1的整数。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还装设有光开关；
所述光开关用以根据接收到的控制指令，控制所述光发射模块出射N条光线。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述N条光线中至少包含一条通过所述镜头焦点的光线和一条通过所述镜头光心的光线。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述N条光线中至少包含一条与所述镜头的主光轴平行的光线和一条通过所述镜头光心的光线。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述N条光线中至少包含一条与所述镜头的主光轴平行的光线和一条通过所述镜头焦点的光线。
6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述N条光线中至少包含一条反向延长线通过所述镜头焦点的光线和一条通过所述镜头光心的光线。
7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述N条光线中至少包含一条与所述镜头的主光轴平行的光线和一条反向延长线通过所述镜头焦点的光线。
8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述光发射模块包含N个装设于该装置的成像平面上的光发射单元；N为大于或等于1的整数。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光发射模块出射的N条光线中的至少两条光线颜色不同。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光发射模块为激光发射模块或以光电二极管LED为光源的光发射模块。
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