CN104165653A - 用于采集轴承滚动体端面和倒角图像的装置及其采集方法 - Google Patents

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Abstract

用于采集轴承滚动体端面和倒角图像的装置及其采集方法，该装置包括一图像采集单元以及光源装置，所述的光源装置包括一环形光源和一同轴光源，环形光源设置被测滚动体的外部，在被测滚动体端面的正前方依次设置同轴光源和图像采集单元，图像采集单元的采集面透过同轴光源的窗口采集到被测滚动体的端面图像信息和倒角图像信息；本装置合理设置同轴光源和环形光源，同轴光源为端面采集提供清晰的视场，环形光源为倒角采集提供清晰的视场，保证相机可以清晰的采集到端面图像和倒角图像信息，提高检测精度。

Description

用于采集轴承滚动体端面和倒角图像的装置及其采集方法
技术领域
本发明涉及轴承滚动体检测领域，具体的说是一种用于采集轴承滚动体端面和倒角图像的装置及其采集方法。
背景技术
目前，轴承滚动体检测系统逐渐被滚子加工企业广泛应用，该系统可通过自动化监测手段大大减少了废品进入后续的加工环节，由于该系统检测经常要用到滚动体表面图像采集装置，图像采集装置将采集到的图片传输至计算机内处理，因此采集图像的清晰度决定着检测精度，常规的采集装置均为一相机和一光源，光源发出的光照在滚动体表面上，由于相机要采集滚动体的端面信息以及倒角信息，采集过程中受到光照不清晰的影响，使得采集到的图像不能较好的识别，因此检测精度较低，一些企业为了提高检测精度，采用昂贵的相机以及增强光源的亮度，由于要采集有端面图像信息和倒角图像信息，光源即使亮度很高，也不能很好的使相机很清晰的同时拍摄到端面图像和倒角图像，因此如何采集到清晰的端面图像和倒角图像一直是本领域急于解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于采集轴承滚动体端面和倒角图像的装置及其采集方法，合理设置同轴光源和环形光源，保证同轴光源和环形光源不能同时发光，避免了光线的干涉，提高所采集图像的清晰度，更加方便后续的检测。
本发明所采用的技术方案是：用于采集轴承滚动体端面和倒角图像的装置，包括一图像采集单元以及使得图像采集单元能清晰的采集到被测滚动体图像信息的光源装置，其特征在于：
所述的光源装置包括一环形光源和一同轴光源，环形光源设置被测滚动体的外部，在被测滚动体端面的正前方依次设置同轴光源和图像采集单元，图像采集单元的采集面透过同轴光源的窗口采集到被测滚动体的端面图像信息和倒角图像信息；
所述的同轴光源设有一壳体，在壳体的两侧分别设有用于透光的窗口，在壳体内设有一LED发光板和一倾斜放置的透镜，LED发光板发出的光通过透镜折射后照射在被测滚动体的端面上，图像采集单元依次通过壳体一侧的窗口、透镜以及壳体另一侧的窗口以采集到被测滚动体的端面图像信息和倒角图像信息。
进一步优化本方案，所述的透镜与水平面夹角为45°。
进一步优化本方案，所述的透镜为二向色镜。
进一步优化本方案，所述的图像采集单元为相机。
用于采集轴承滚动体端面和倒角图像的装置的采集方法，包括以下步骤：
调整图像采集单元启动；
在同轴光源关闭电源的条件下，控制环形光源亮起，图像采集单元采集被测滚动体的倒角图像信息；
关闭环形光源的电源，控制同轴光源亮起，图像采集单元采集被测滚动体的端面图像信息；
图像信息采集完成。
本发明的有益效果是：
其一、本发明通过合理设置同轴光源和环形光源，同轴光源为端面采集提供清晰的视场，环形光源为倒角采集提供清晰的视场，保证相机可以清晰的采集到端面图像和倒角图像信息，提高检测精度；其次、所述的同轴光源设有一壳体，在壳体的两侧分别设有用于透光的窗口，在壳体内设有一LED发光板和一倾斜放置的透镜，LED发光板发出的光通过透镜折射后照射在被测滚动体的端面上，图像采集单元依次通过壳体一侧的窗口、透镜以及壳体另一侧的窗口以采集到被测滚动体的端面图像信息和倒角图像信息，由于该透镜采用二向色镜，使得上述结构实现了两者采集过程中光源互不干涉，进一步提高检测精度。
其二、为了提高采集的清晰度，保证同轴光源和环形光源不能同时发光，当环形光源亮时，相机采集到滚动体的倒角图像信息，当同轴光源亮起时，相机采集到滚动体的端面图像信息，如此以来避免了两个光源不会产生干涉、干扰以降低图像清晰度的现象的发生，更加方便后续的检测。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中标记：1、图像采集单元， 2、同轴光源，201、壳体，202、窗口，203、LED发光板，204、透镜，3、环形光源，4、被测滚动体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图所示，如图所示，用于采集轴承滚动体端面和倒角图像的装置，包括一图像采集单元1以及使得图像采集单元1能清晰的采集到被测滚动体4表面图像信息的光源装置，所述的光源装置包括一环形光源3和一同轴光源2，环形光源3设置被测滚动体的外部用于将光线照射在滚动体的倒角部位，在被测滚动体4检测端面的正前方依次设置同轴光源2和图像采集单元1，图像采集单元1的采集面透过同轴光源2的窗口采集到被测滚动体4的端面图像信息和倒角图像信息；
所述的同轴光源2设有一壳体201，在壳体201的两侧对称设有用于透光的窗口202，在壳体201的内腔中设有一LED发光板203和一倾斜放置的透镜204，LED发光板203发出的光通过透镜204折射后照射在被测滚动体4的端面上，图像采集单元1依次通过壳体一侧的窗口、透镜以及壳体另一侧的窗口以采集到被测滚动体的端面图像信息和倒角图像信息。
本方案中，为了实现最佳使用效果，所述的透镜204与水平面夹角为45°，如此以来，LED发光板203发出的光通过透镜204折射后刚好照射在滚动体端面上，而且图像采集单元的采集视角刚好透过透镜采集到端面的图像信息，本文所述的透镜为二向色镜，二相色镜（Dichroic Mirrors ）又称双色镜，其特点是对一定波长的光几乎完全透过，而对另一些波长的光几乎完全反射；因此，可以保证LED发光板203发出的光只能折射而不能透过。
本方案中，所述的图像采集单元可以采用市售的相机，本领域的技术人员可以根据所需精度的不同挑选不同的型号。
用于采集轴承滚动体端面和倒角图像的装置的采集方法，包括以下步骤：
调整图像采集单元启动；
在同轴光源关闭电源的条件下，控制环形光源亮起，图像采集单元采集被测滚动体的倒角图像信息；
关闭环形光源的电源，控制同轴光源亮起，图像采集单元采集被测滚动体的端面图像信息；
图像信息采集完成。

Claims (5)

1.用于采集轴承滚动体端面和倒角图像的装置，包括一图像采集单元以及使得图像采集单元能清晰的采集到被测滚动体图像信息的光源装置，其特征在于：
所述的光源装置包括一环形光源和一同轴光源，环形光源设置被测滚动体的外部，在被测滚动体端面的正前方依次设置同轴光源和图像采集单元，图像采集单元的采集面透过同轴光源的窗口采集到被测滚动体的端面图像信息和倒角图像信息；
所述的同轴光源设有一壳体，在壳体的两侧分别设有用于透光的窗口，在壳体内设有一LED发光板和一倾斜放置的透镜，LED发光板发出的光通过透镜折射后照射在被测滚动体的端面上，图像采集单元依次通过壳体一侧的窗口、透镜以及壳体另一侧的窗口以采集到被测滚动体的端面图像信息和倒角图像信息。
2.根据权利要求1所述的用于采集轴承滚动体端面和倒角图像的装置，其特征在于：所述的透镜与水平面夹角为45°。
3.根据权利要求1所述的用于采集轴承滚动体端面和倒角图像的装置，其特征在于：所述的透镜为二向色镜。
4.根据权利要求1所述的用于采集轴承滚动体端面和倒角图像的装置，其特征在于：所述的图像采集单元为相机。
5.根据权利要求1所述的用于采集轴承滚动体端面和倒角图像的装置的采集方法，其特征在于：
调整图像采集单元启动；
在同轴光源关闭电源的条件下，控制环形光源亮起，图像采集单元采集被测滚动体的倒角图像信息；
关闭环形光源的电源，控制同轴光源亮起，图像采集单元采集被测滚动体的端面图像信息；
图像信息采集完成。
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