CN106331443A - 移动式双目视觉检测识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种用于视觉检测的控制箱柜，用于生产线上产品的图形获取处理及检测。集成控制柜、智能相机支架及双摄像头智能相机三个部分，可以进行整体搬迁移动。双摄像头智能相机获取图像信息，通过接口线路传输至控制柜进行图像处理及分析，最终在显示器上显示。控制柜包含视觉控制器、显示器、控制柜箱体键盘设备，实现图像处理和显示功能。智能相机支架包括齿轮齿条机构，铰链机构和球关节结构，实现智能相机拍摄位置及方向的调整。本发明具有可靠性较高，制动反应灵敏，减速机构数量较少，空间占据较小等特点。

Description

移动式双目视觉检测识别装置

技术领域

本发明属于一种用于视觉检测的控制箱柜，用于生产线上产品的图形获取处理及检测，尤其是涉及一种移动式双目视觉检测识别装置。

背景技术

目前，工业上通用的机器视觉识别装置由工业相机或智能相机、图像采集设备、图像处理软件以及PC机构成。生产线上安装的工业相机或智能相机摄取图像，然后将图像信息通过RJ45、VGA等接口线路通往图像采集和计算机等设备，进行图像的处理及分析。但是，这种设备的通用性较差，需要根据不同的生产线特点进行不同的安装，耗费一定的人力 物力，且一旦安装成功不易轻易拆卸更改，即安装维护成本大。

另外，现今的智能相机应用产品中，普遍采用的是单摄像头模块，智能相机的性能在较大程度上受到图像传感器性能的约束。由于智能相机的图像传感器芯片要求帧率高，支持像素大，造成应用于智能相机的图像传感器芯片成本普遍较高，尤其是高端的图像传感器芯片。所以在追求智能相机高性能的同时，往往需要花费很大的成本。

发明内容

本发明主要针对现有技术所存在的不易安装搭建，安装维护成本较高，可靠性较差，部件数量多等技术问题，提供一种易于安装搭建，降低安装维护成本，可靠性较强，一体化设计的移动式双目视觉检测识别装置。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

在控制柜上连接有智能相机支架，智能相机支架上设置有双摄像头的智能相机，控制柜包括视觉控制器、键盘、显示器，智能相机支架包括齿轮齿条机构，连杆机构，球关节装置组成，智能相机通过接口线路连接视觉控制器。

其中齿轮齿条机构实现智能相机的上下移动，中间的铰链结构实现智能相机的水平旋转，末端的球关节装置实现智能相机的左右旋转和前后旋转。安装在相机支架上的双摄像头智能相机获取产品图像，然后通过接口线路传输到计算机设备进行图像处理和分析，最终处理结果在显示器上展现。可以实现智能相机多自由度的运动，实现不同生产条件图像获取方向的需要。

本移动式双目视觉检测识别装置将双摄像头智能相机和控制柜结合成一个整体，作为一个完全一体化的系统，可以方便地搬迁移动，无需在生产线上完成复杂的搭建，由此节约了安装维护成本。

作为优选，双摄像头的智能相机包括双摄像头、智能相机前壳、图像传感器电路板、处理器电路板、智能相机中壳、智能相机后壳、电路接口组成。

智能相机采用的双镜头一体化设计，采用两个平行并排的镜头采集图像信息，并传输到同一块电路板上，在同一块处理芯片上进行图形数据的分析及处理。双摄像头可以使两张质量一般的图像在相关算法处理后合成质量较高的图像，这样就可以使两个一般的图像传感器合成质量代替高端的图像传感器。虽然在增加了传感器数量，但总的来说成本还是降低的。

作为优选，智能相机包括智能相机前壳、智能相机中壳和智能相机后壳围成，智能相机前壳上安装有双摄像头的智能相机，智能相机后壳安装有电路接口。

配有双摄像头的智能相机，可靠性有所增强。在一个摄像头故障的情况下，另一个可以正常，从而维持整体设备的正常运行。配有双摄像头的智能相机，其采光量相比单镜头要增加一倍，从而在暗光条件下保证获取较好的图像信息，减少和避免噪点的产生。另外，采用双摄像头一体化设计的智能相机，在相关算法的协助下可以实现更好的图像质量，增加了性价比。

作为优选，球关节装置包括球关节座、球关节盖、球关节杆、橡胶垫和螺钉螺母组合组成。

球关节装置是控制智能相机左右旋转和先后旋转的部件。球关节杆与前面的摇杆通过螺钉螺母相配合，构成一个铰链机构，可以实现相机的左右旋转。控制螺钉螺母的预紧力，可以实现在左右旋转到固定位置时的固定。球关节杆上的球和球关节座、球关节盖构成了一个球面副，可以实现智能相机前后360°的旋转。球关节盖上有一个缺口，以实现球关节盖的安装。在球关节盖上，还有绕圆周均布的三颗螺钉，控制松紧。在旋转到一定位置时，扭紧三颗螺钉，可增大球关节杆上的球与橡胶垫的压紧程度，增大摩擦力，实现智能相机在前后旋转方向上的固定。

作为优选，球关节座上设置球关节盖，球关节盖顶面连接有球关节杆，球关节杆与球关节盖铰接连接。铰链可由螺钉螺母实现固定，防止摇杆的自动旋转。

作为优选，智能相机支架包括底座、圆筒、旋钮、齿条、固定支架、摇杆、球关节装置和相机固定板组成，底座上安装有圆筒，圆筒上套有旋钮，圆筒一侧还安装有齿条，旋钮上连接有固定支架，固定支架上设置有球关节装置，球关节装置外连接有相机固定板。

作为优选，旋钮内设置有齿轮，所述齿轮与齿条互相啮合。

齿条粘在圆筒上，固定支架内部有通过旋转旋钮直接带动旋转的齿轮，由此组成了齿轮齿条机构。通过旋钮旋转，使齿轮在齿条上滚动，进而带动固定支架上下移动。齿轮和齿条有着较大的预紧力，结合紧密，可以实现齿轮齿条的自锁，防止在无外在力控制时自动滚下。固定支架和摇杆构成了一个铰链机构，摇动摇杆可以让智能相机在水平面内完成旋转。

因此，本发明具有易于安装搭建，降低安装维护成本，可靠性较强，一体化设计等特点。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明实施例的双摄像头智能相机的结构示意图；

图3是本发明实施例的双摄像头智能相机的剖面结构示意图；

图4是本发明实施例的智能相机支架的结构示意图；

图5是本发明实施例的球关节装置的结构示意图。

附图标记说明：1-视觉控制器，2-键盘，3-显示器，4-控制柜，5-智能相机支架，6-双摄像头智能相机，7-双摄像头，8-智能相机前壳，9-图像传感器电路板，10-处理器电路板，11-智能相机中壳，12-智能相机后壳，13-电路接口，14-底座，15-圆筒，16-旋钮，17-齿条，18-固定支架，19-摇杆，20-球关节装置，21-相机固定板，22-球关节座，23-球关节盖，24-球关节杆，25-橡胶垫，26-螺钉螺母组合。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明提供了一种移动式双目视觉检测识别装置，如附图1所示，在控制柜4上连接有智能相机支架5，智能相机支架5上设置有双摄像头的智能相机6，控制柜包括视觉控制器1、键盘2、显示器3，智能相机支架5包括齿轮齿条机构，连杆机构，球关节装置20组成，智能相机6通过接口线路连接视觉控制器1。

智能相机6摄取的图像信息通过接口线路，传输到视觉控制器1，进行处理分析，最终在显示器中显示结果。

如附图2和3所示，双摄像头的智能相机6包括双摄像头7、智能相机前壳8、图像传感器电路板9、处理器电路板10、智能相机中壳11、智能相机后壳12、电路接口13组成。智能相机6包括智能相机前壳8、智能相机中壳11和智能相机后壳12围成，智能相机前壳8上安装有双摄像头的智能相机6，智能相机后壳12安装有电路接口13。智能相机前壳8和智能相机后壳12上设置有安装架，安装架上架设有处理器电路板13。

双摄像头内部的光学系统将图像聚焦在图像传感器电路板上的两块图像传感器，然后将所得的图像数据传输到处理器电路板中。处理器对两块图像传感器的图像数据进行分析处理，最终合成一幅图像的处理结果，通过电路接口传输到外部设备。利用双摄像头采集图像，可以以低分辨率的图像传感器获取高分辨率的图像，并增加智能相机的工作可靠性，在低光照也能呈现较好的成像结果。

如附图4和5所示，智能相机支架5包括底座14、圆筒15、旋钮16、齿条17、固定支架18、摇杆19、球关节装置20和相机固定板21组成，底座14上安装有圆筒15，圆筒15上套有旋钮16，圆筒16一侧还安装有齿条17，旋钮16上连接有固定支架18，固定支架18上设置有球关节装置20，球关节装置20外连接有相机固定板21。旋钮16内设置有齿轮，所述齿轮与齿条17互相啮合。球关节装置20包括球关节座22、球关节盖23、球关节杆24、橡胶垫25和螺钉螺母组合26组成。球关节座22上设置球关节盖23，球关节盖23顶面连接有球关节杆24，球关节杆24与球关节盖23铰接连接。

齿条17粘在圆筒15上，固定支架18内部有通过旋转旋钮16直接带动旋转的齿轮，由此组成了齿轮齿条机构。通过旋钮16旋转，使齿轮在齿条17上滚动，进而带动固定支架18上下移动。齿轮和齿条17有着较大的预紧力，结合紧密，可以实现齿轮齿条的自锁，防止在无外在力控制时自动滚下。固定支架18和摇杆19构成了一个铰链机构，摇动摇杆19可以让智能相机6在水平面内完成旋转。铰链可由螺钉螺母26实现固定，防止摇杆19的自动旋转。相机固定板21实现的是智能相机6在相机支架上的固定。

球关节杆24与前面的摇杆19通过螺钉螺母26相配合，构成一个铰链机构，可以实现相机的左右旋转。控制螺钉螺母26的预紧力，可以实现在左右旋转到固定位置时的固定。球关节杆24上的球和球关节座22、球关节盖23构成了一个球面副，可以实现智能相机6前后360°的旋转。球关节盖23上有一个缺口，以实现球关节盖23的安装。在球关节盖23上，还有绕圆周均布的三颗螺钉，控制松紧。在旋转到一定位置时，扭紧三颗螺钉，可增大球关节杆24上的球与橡胶垫25的压紧程度，增大摩擦力，实现智能相机6在前后旋转方向上的固定。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种移动式双目视觉检测识别装置，其特征在于：包括控制柜（4），在控制柜（4）上连接有智能相机支架（5），智能相机支架（5）上设置有双摄像头的智能相机（6），控制柜包括视觉控制器（1）、键盘（2）、显示器（3），智能相机支架（5）包括齿轮齿条机构，连杆机构，球关节装置（20）组成，智能相机（6）通过接口线路连接视觉控制器（1）。

2.根据权利要求1所述的移动式双目视觉检测识别装置，其特征在于：所述双摄像头的智能相机（6）包括双摄像头（7）、智能相机前壳（8）、图像传感器电路板（9）、处理器电路板（10）、智能相机中壳（11）、智能相机后壳（12）、电路接口（13）组成。

3.根据权利要求1或2所述的移动式双目视觉检测识别装置，其特征在于：所述智能相机（6）包括智能相机前壳（8）、智能相机中壳（11）和智能相机后壳（12）围成，智能相机前壳（8）上安装有双摄像头的智能相机（6），智能相机后壳（12）安装有电路接口（13）。

4.根据权利要求3所述的移动式双目视觉检测识别装置，其特征在于：所述智能相机前壳（8）和智能相机后壳（12）上设置有安装架，安装架上架设有处理器电路板（10）。

5.根据权利要求1或2所述的移动式双目视觉检测识别装置，其特征在于：所述球关节装置（20）包括球关节座（22）、球关节盖（23）、球关节杆（24）、橡胶垫（25）和螺钉螺母组合（26）组成。

6.根据权利要求5所述的移动式双目视觉检测识别装置，其特征在于：所述球关节座（22）上设置球关节盖（23），球关节盖（23）顶面连接有球关节杆（24），球关节杆（24）与球关节盖（23）铰接连接。

7.根据权利要求1或2所述的移动式双目视觉检测识别装置，其特征在于：所述智能相机支架（5）包括底座（14）、圆筒（15）、旋钮（16）、齿条（17）、固定支架（18）、摇杆（19）、球关节装置（20）和相机固定板（21）组成，底座（14）上安装有圆筒（15），圆筒（15）上套有旋钮（16），圆筒（15）一侧还安装有齿条（17），旋钮（16）上连接有固定支架（18），固定支架（18）上设置有球关节装置（20），球关节装置（20）外连接有相机固定板（21）。

8.根据权利要求7所述的移动式双目视觉检测识别装置，其特征在于：所述旋钮（16）内设置有齿轮，所述齿轮与齿条（17）互相啮合。