CN104853160A - 一种移动式影像撷取系统及其自动定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于移动式影像撷取系统的自动定位方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)、设定一手动控制模式，以手动控制移动式影像撷取系统；(b)、移动该移动式影像撷取系统，使该影像撷取装置到达一目标位置；(c)、纪录到达该目标位置的该第一方向、该第一轴至该第四轴的移动变量；(d)、设定一自动控制模式；(e)、依据该第一方向、该第一轴至该第四轴的移动变量，进行移动至一实际位置；及(f)、依据该实际位置与该目标位置的差异，自动定位移动该影像撷取装置至该目标位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种移动式影像撷取系统及其自动定位方法。
背景技术
热轧钢胚及钢带由于受到温度及尺寸控制不当的影响，经常会产出外形歪扭及变形的产品，而为了监控此类异常问题的发生，常会将摄影机固定架设在轧机上方的中央位置，以便能撷取到轧延过程中的钢胚及钢带的影像。然而，生产线的设备经常会因定期保养而进行设备维护，例如：垂直轧机的轧辊在使用一段时间后必须进行更换，然而天车在吊运新旧轧辊时必定会使用到轧机中央的空间，所以因定式的监控设备不仅会阻碍到更换设备的作业程序，也因此常会被天车在作业过程中撞坏而失去量测功能。
另外，为了能顺利的更换垂直轧辊，所以轧机座上方的平台必须被设计成活动式，以便能在更换轧辊时被吊离开以增加作业的空间，所以将摄影机固定在此活动平台上也会增加机电系统维护及操作使用上的困难。此外，固定式摄影机的取像范围有限，若是要侦测钢胚及钢带进入垂直轧机的状况，几乎无法调整到较佳的取样位置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种移动式影像撷取系统及其自动定位方法，能够避免天车在作业过程中撞坏设备，保证顺利更换垂直轧辊，同时能够使得影像撷取装置被调整到较佳的取样位置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种移动式影像撷取系统，其特征在于，包括：一底座，设置于设定位置；至少一移动装置，设置于该底座上，相对于该底座，该至少一移动装置沿一第一方向移动；一第一驱动装置，该第一驱动装置设置于该至少一移动装置上，该第一驱动装置包括一第一轴驱动装置、一第二轴驱动装置及一连杆，该连杆由该第一轴驱动装置驱动沿一第一轴移动，该连杆由该第二轴驱动装置驱动沿一第二轴移动；及一第二驱动装置，该第二驱动装置设置于该连杆，该第二驱动装置包括一第三轴驱动装置、一第四轴驱动装置及一影像撷取装置，该影像撷取装置由该第三轴驱动装置驱动沿一第三轴移动，该影像撷取装置由该第四轴驱动装置驱动沿一第四轴移动。
进一步地，所述移动装置包括一第一移动装置及一第二移动装置，该第一移动装置设置于该底座上，相对于该底座，该第一移动装置沿该第一方向移动，且该第二移动装置设置于该第一移动装置上，相对于该第一移动装置，该第二移动装置沿该第一方向移动。
更进一步地，所述第一驱动装置设置于该第二移动装置上。
更进一步地，所述移动式影像撷取系统还包括一第一保护罩及一第二保护罩，该第一保护罩用以包覆该第一驱动装置，该第二保护罩用以包覆该第二驱动装置。
更进一步地，所述底座设置于一轧机座，该第一方向由一走道侧朝向一轧机中心侧，该第一轴于该走道侧及该轧机中心侧间旋转移动，该第二轴的移动方向与一钢胚行进方向平行，该第三轴纵向垂直该钢胚行进方向，该第四轴的移动方向与该钢胚行进方向横向垂直。
另外，本发明还设计了一种用于移动式影像撷取系统的自动定位方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)、设定一手动控制模式，以手动控制如权利要求1所述的该移动式影像撷取系统；(b)、移动该移动式影像撷取系统，使该影像撷取装置到达一目标位置；(c)、纪录到达该目标位置的该第一方向、该第一轴至该第四轴的移动变量；(d)、设定一自动控制模式；(e)、依据该第一方向、该第一轴至该第四轴的移动变量，进行移动至一实际位置；及(f)、依据该实际位置与该目标位置的差异，自动定位移动该影像撷取装置至该目标位置。
进一步地，所述第一方向由一走道侧朝向一轧机中心侧，该第一轴于该走道侧及该轧机中心侧间旋转移动，该第二轴的移动方向与一钢胚行进方向平行，该第三轴纵向垂直该钢胚行进方向，该第四轴的移动方向与该钢胚行进方向横向垂直。
更进一步地，在步骤(f)中依据该第二轴至第四轴，移动该影像撷取装置。
更进一步地，在步骤(f)中先依据该第三轴移动，再依据该第四轴移动，最后再依据该第二轴移动。
与现有技术相比，由于本发明的优点在于：利用本发明移动式影像撷取系统及自动定位方法，可配合现场生产及维护状况以调整该影像撷取装置的位置，避免于生产线进行设备更换时被天车撞坏的问题；并确保该影像撷取装置的位置能被调整到最佳取像的目标位置。
附图说明
图1是本发明移动式影像撷取系统的示意图；
图2是本发明移动式影像撷取系统的设置示意图；
图3是第二轴、第三轴及第四轴的移动方向示意图；
图4是本发明用于移动式影像撷取系统的自动定位方法的流程示意图；
图5是由实际位置移动至目标位置的示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1、2所示，本发明移动式影像撷取系统可应用于热轧板带以及冷轧板带等制程，做为钢板及钢带歪扭与偏移的监控系统；或应用于各种金属板料、带料、箔料等热冷轧制程的产品及制程中间产物，以做为辨识其外形轮廓的量测与监控系统。配合参考图1及图2，本发明移动式影像撷取系统10包括：一底座11、至少一移动装置12、13、一第一驱动装置14及一第二驱动装置15。
该底座11设置于一设定位置。在本实施例中，该底座11设置于一轧机座21上。该轧机座21具有一轧机中心侧211，使钢胚22通过轧机中心侧211，由二垂直轧辊23、24进行轧延。
至少一移动装置12、13设置于该底座11上，相对于该底座11，该至少一移动装置12、13沿一第一方向F1移动。在本实施例中，本发明移动式影像撷取系统10包括一第一移动装置12及一第二移动装置13，该第一移动装置12设置于该底座11上，相对于该底座11，该第一移动装置12沿该第一方向F1移动，且该第二移动装置13设置于该第一移动装置12上，相对于该第一移动装置12，该第二移动装置13沿该第一方向F1移动。
该第一移动装置12及该第二移动装置13可为滑轨装置，沿该第一方向F1移动。该第一方向F1由一走道侧212朝向该轧机中心侧211，亦即该第一移动装置12及该第二移动装置13可由该走道侧212移动以接近该轧机中心侧211，将该第一驱动装置14及该第二驱动装置15平移送至靠近轧机中心侧211的取样位置，并在维修时将整个移动式影像撷取系统收回至靠近走道侧212的维修平台。该第一移动装置12及该第二移动装置13亦可由油压缸或气压缸等所驱动移动。
该第一驱动装置14设置于该至少一移动装置12、13上，在本实施例中，该第一驱动装置14利用一固定板设置于该第二移动装置13上。该第一驱动装置14包括一第一轴驱动装置141、一第二轴驱动装置142及一连杆143，该连杆143由该第一轴驱动装置141驱动沿一第一轴S1移动，该连杆143由该第二轴驱动装置142驱动沿一第二轴S2移动。该第一轴S1于该走道侧212及该轧机中心侧211间旋转移动，以便将整体机构回归到占用空间最小的零点位置。该第二轴S2的移动方向与该钢胚22行进方向平行(参考图3)，较佳地，该第二轴S2的移动方向沿一轧机中心线L1移动。
该第二驱动装置15设置于该连杆143，该第二驱动装置15包括一第三轴驱动装置151、一第四轴驱动装置152及一影像撷取装置153，该影像撷取装置153由该第三轴驱动装置151驱动沿一第三轴S3移动，该影像撷取装置153由该第四轴驱动装置152驱动沿一第四轴S4移动。
该第一轴驱动装置141、该第二轴驱动装置142、该第三轴驱动装置151及该第四轴驱动装置152可由伺服马达、步进马达或是多自由度云台所驱动。
本发明移动式影像撷取系统10另包括一第一保护罩16及一第二保护罩17，该第一保护罩16用以包覆该第一驱动装置14，该第二保护罩17用以包覆该第二驱动装置15。
如图3所示，该第二轴S2的移动方向与该钢胚22行进方向平行，该第三轴S3纵向垂直该钢胚22行进方向，故该第三轴S3移动方向沿该第三轴S3的圆周移动。该第四轴S4的移动方向与该钢胚22行进方向横向垂直。由于取像的目标是要获得平行轧延方向的方正板带影像，因此，该影像撷取装置153至该轧机中心侧211后，必须再依据第二轴、第三轴及第四轴去驱动该影像撷取装置153至所要到达的最佳参考目标位置。
如图4所示，本发明的自动定位方法应用于上述移动式影像撷取系统10。同时配合参考图1及图4，参考步骤S41，设定一手动控制模式，以手动控制本发明的该移动式影像撷取系统10。参考步骤S42，移动该移动式影像撷取系统10的至少一移动装置12、13、该第一驱动装置14及该第二驱动装置15，使该影像撷取装置153到达一目标位置，以取像得一标准矩形模块。参考步骤S43，纪录到达该目标位置的该第一方向F1、该第一轴S1至该第四轴S4的移动变量。
参考步骤S44，设定一自动控制模式。参考步骤S45，依据该第一方向F1、该第一轴S1至该第四轴S4的移动变量，进行将该影像撷取装置153移动至一实际位置。虽然依据所纪录的移动变量进行移动，但由于机构会因磨耗、变形等因素，故该影像撷取装置153的该实际位置可能与该目标位置有所差异，且所取像者并非该标准矩形模块，且不会位于取向范围的预定位置内。因此，依据该实际位置与该目标位置的差异，自动定位移动该影像撷取装置153至该目标位置，并取像得该标准矩形模块，如步骤S46所示。参考图5，其显示由实际位置移动至目标位置的示意图。配合参考图3及图5，在本实施例中，依据该第二轴至第四轴，移动该影像撷取装置153由实际位置的实际矩形模块(w,x,y,z)至该目标位置的该标准矩形模块(A,B,C,D)。首先依据该第三轴S3以θ3角度移动，再依据该第四轴S4以θ4距离移动，最后再依据该第二轴S2以θ2距离移动，使该影像撷取装置153移动至该目标位置，以取像得该标准矩形模块(A,B,C,D)。在其它实施例中，该取像的标准模块不限于矩形，可为使用梯形、三角形等几何图形做为标的物，或是利用背景机构、设备所提供的特征点做为标的物。
综上，利用本发明移动式影像撷取系统及自动定位方法，可配合现场生产及维护状况以调整该影像撷取装置的位置，避免于生产线进行设备更换时被天车撞坏的问题；并能于每次移动至量测位置时提供一自动定位的功能，以确保能到达进行量测时的目标位置，及确保该影像撷取装置的位置能被调整到最佳取像的目标位置。
Claims (9)
1.一种移动式影像撷取系统，其特征在于，包括：一底座，设置于设定位置；至少一移动装置，设置于该底座上，相对于该底座，该至少一移动装置沿一第一方向移动；一第一驱动装置，该第一驱动装置设置于该至少一移动装置上，该第一驱动装置包括一第一轴驱动装置、一第二轴驱动装置及一连杆，该连杆由该第一轴驱动装置驱动沿一第一轴移动，该连杆由该第二轴驱动装置驱动沿一第二轴移动；及一第二驱动装置，该第二驱动装置设置于该连杆，该第二驱动装置包括一第三轴驱动装置、一第四轴驱动装置及一影像撷取装置，该影像撷取装置由该第三轴驱动装置驱动沿一第三轴移动，该影像撷取装置由该第四轴驱动装置驱动沿一第四轴移动。
2.根据权利要求1所述的移动式影像撷取系统，其特征在于：所述移动装置包括一第一移动装置及一第二移动装置，该第一移动装置设置于该底座上，相对于该底座，该第一移动装置沿该第一方向移动，且该第二移动装置设置于该第一移动装置上，相对于该第一移动装置，该第二移动装置沿该第一方向移动。
3.根据权利要求2所述的移动式影像撷取系统，其特征在于：所述第一驱动装置设置于该第二移动装置上。
4.根据权利要求1所述的移动式影像撷取系统，其特征在于：所述移动式影像撷取系统还包括一第一保护罩及一第二保护罩，该第一保护罩用以包覆该第一驱动装置，该第二保护罩用以包覆该第二驱动装置。
5.根据权利要求1所述的移动式影像撷取系统，其特征在于：所述底座设置于一轧机座，该第一方向由一走道侧朝向一轧机中心侧，该第一轴于该走道侧及该轧机中心侧间旋转移动，该第二轴的移动方向与一钢胚行进方向平行，该第三轴纵向垂直该钢胚行进方向，该第四轴的移动方向与该钢胚行进方向横向垂直。
6.一种用于移动式影像撷取系统的自动定位方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)、设定一手动控制模式，以手动控制如权利要求1所述的该移动式影像撷取系统；(b)、移动该移动式影像撷取系统，使该影像撷取装置到达一目标位置；(c)、纪录到达该目标位置的该第一方向、该第一轴至该第四轴的移动变量；(d)、设定一自动控制模式；(e)、依据该第一方向、该第一轴至该第四轴的移动变量，进行移动至一实际位置；及(f)、依据该实际位置与该目标位置的差异，自动定位移动该影像撷取装置至该目标位置。
7.根据权利要求6所述的自动定位方法，其特征在于：所述第一方向由一走道侧朝向一轧机中心侧，该第一轴于该走道侧及该轧机中心侧间旋转移动，该第二轴的移动方向与一钢胚行进方向平行，该第三轴纵向垂直该钢胚行进方向，该第四轴的移动方向与该钢胚行进方向横向垂直。
8.根据权利要求7所述的自动定位方法，其特征在于：在步骤(f)中依据该第二轴至第四轴，移动该影像撷取装置。
9.根据权利要求8所述的自动定位方法，其特征在于：在步骤(f)中先依据该第三轴移动，再依据该第四轴移动，最后再依据该第二轴移动。
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| CN201510233530.5A CN104853160A (zh) | 2015-05-08 | 2015-05-08 | 一种移动式影像撷取系统及其自动定位方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118014992A (zh) * | 2024-04-08 | 2024-05-10 | 菲特（天津）检测技术有限公司 | 一种天车起吊安全的动态视觉监控方法及系统 |
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2015
- 2015-05-08 CN CN201510233530.5A patent/CN104853160A/zh not_active Withdrawn
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