CN108446578A - 一种集条码识别及体积检测于一体的线性扫描相机装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种集条码识别及体积检测于一体的线性扫描相机装置，它包括一个龙门架，所述的龙门架固定在输送机输送带的上方；所述的龙门架顶部安装一套线性相机，补光灯和反光镜单元，相机采集像素行垂直于输送机平面并与输送机行进方向成直角；所述的输送机入口处安装传感器；所述的输送机配有增量型编码器；所述的传感器、增量型编码器和相机与图像处理工业电脑相连接。编码器脉冲直接控制相机采像的触发，触发间隔以标定物体高度时正方形的成像不产生变形为准，工业电脑对采集的图像进行条码识别，并计算出规则物体的长宽高及体积。

Description

一种集条码识别及体积检测于一体的线性扫描相机装置
技术领域：
本发明涉及一种图像采集装置，它安装在输送机上，能够对输送机输送带上的包裹进行图像采集，进而实现条码识别与体积检测的功能，属于图像处理和物流工业领域。
背景技术：
在物流工业图像采集领域，目前市场上采用的线性相机和反光镜组合的方案仅用于条码识别，体积检测则采用其它图像或激光扫描装置，成本较高。
发明内容
为克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种图像采集装置，能够通过简化的和更经济的系统解决方案，推广图像处理技术在物流工业上的应用。
为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种图像采集装置，它包括一个龙门架，所述的龙门架固定在输送机输送带的上方；所述的龙门架顶部安装一个线性相机，一个补光灯和一个反光镜单元，所述的线性相机采集像素行垂直于输送机输送带平面并与输送行进方向成直角；所述的输送机入口处安装传感器；所述的输送机配有增量型编码器；所述的传感器、增量型编码器和线性相机与图像处理工业电脑相连接。
所述的传感器和增量型编码器可以准确获得输送带上规则物体(如长方体)的前后沿位置，并将相关信息传输到所述的图像处理工业电脑。
所述的图像处理工业电脑可以控制所述的线性相机，根据输送机行进方向规则物体的长度，对规则物体行进方向上表面进行线性扫描式直接拍照采像。
所述的图像处理工业电脑可以根据编码器脉冲控制相机采像的触发，触发间隔以标定规则物体高度时正方形的成像不产生变形为准，所述的正方形是指规则物体行进方向的上表面形状。
所述的图像处理工业电脑对采集的图像进行条码识别，并计算出规则物体(如长方体)的长宽高及体积。所述的图像处理工业电脑不但可以完成条码识别功能，而且可以对规则物体进行体积检测。
本发明有如下有益效果：
本发明结构合理、可靠性好、工作效率高，能够使物流工业上的图像处理技术更简化，更经济。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是集条码识别及体积检测于一体的线性扫描相机装置示意图。
图2～图7是集条码识别及体积检测于一体的线性扫描相机装置的工作原理图。
图中：龙门架1，输送机输送带2，规则物体3，补光灯与反光镜单元4，线性相机5。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例：
如图1，一种图像采集装置，其特征在于：它包括一个龙门架1，所述的龙门架1固定在输送机输送带2的上方；所述的龙门架顶部安装一个线性相机5，一个补光灯和一个反光镜单元4，所述的线性相机5采集像素行垂直于输送机输送带2的平面并与输送行进方向成直角；所述的输送机入口处安装传感器；所述的输送机配有增量型编码器；所述的传感器、增量型编码器和线性相机与图像处理工业电脑相连接。所述的传感器和增量型编码器可以准确获得输送带上规则物体的前后沿位置，并将相关信息传输到所述的图像处理工业电脑。
所述的图像处理工业电脑可以控制所述的线性相机5，根据输送机行进方向长方物体的长度，对长方物体行进方向上表面进行线性扫描式直接拍照采像。如图2所示，线性相机以固定脉冲间隔触发，对输送机上运输的长方物体表面扫描拍照。输送机上安装的编码器提供脉冲源。t0…tn代表线性相机在固定脉冲间隔拍照所对应的时刻。
所述的图像处理工业电脑可以根据编码器脉冲控制相机5采像的触发，触发间隔以标定长方物体高度时正方形的成像不产生变形为准，所述的正方形是指规则物体行进方向的上表面形状。
如图3所示，S：是长方体上表面沿着像素行方向的实际尺寸，
hN：是标定长方体上表面距相机镜头的距离，
hH：是比标定长方体更高的长方体上表面距相机镜头的距离，
hL：是比标定长方体更低的长方体上表面距相机镜头的距离，
nN：是线性相机的像素数，
nL：是低物体上表面宽度在图像中对应的像素数，
d：是因为物体高度引起的沿y轴(与相机芯片平行)的变形系数。
如图4所示，对线性相机进行标定。即实现扫描行距与相机像素尺寸相同。在对一上表面为正方形的长方物体(平行于行进方向)扫描后，由每行像素拼出来的图像依然保持为正方形。
正方形平面离镜头距离为hN，
其边长所对应的像素数为nN，
此时：变形系数d＝1.
如图5所示
当长方物体高度小于标定高度时，由每行像素拼出的图像出现“压缩”，即上表面为正方形的长方物体在行进方向被压缩，
正方形平面离镜头距离为hL，
其边长所对应的像素数为nL，
此时：变形系数d＝nL/nN＝hN/hL＜1.
如图6所示
当长方物体高度大于标定高度时，由每行像素拼出的图像出现“拉伸”，即正方形在行进方向被拉伸，
正方形平面离镜头距离为hH，
此时：变形系数d＝hN/hH＞1.
如图7所示
长方体上表面为长方形。图像中其边上的任何一点所对应的世界坐标(x0，y0)可以如下求出：
x0＝(x方向最小点所对应的行计数-x0对应的行计数)*触发脉冲间距，y0＝(n*h/nN*hN)*SN，
n：y0在行成像中对应的像素位置，
h：物体实际高度，
SN：标定正方形的边长，
作为优选，长方物体的高度h可以由已知的标定高度及成像计算出的变形系数计算得出，长方物体的长度、宽度可以根据角点坐标计算得出。
作为优选，所述的图像处理工业电脑不但可以完成条码识别功能，而且可以对规则物体进行体积检测。
通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。

Claims (5)

1.一种集条码识别及体积检测于一体的线性扫描相机装置，其特征在于：它包括一个龙门架(1)，所述的龙门架(1)固定在输送机输送带(2)的上方；其顶部安装一套线性相机(5)，补光灯和反光镜单元(4)，相机(5)采集像素行垂直于输送机平面并于输送行进方向成直角；所述的输送机入口处安装传感器；所述的输送机配有增量型编码器；所述的传感器、增量型编码器和相机与图像处理工业电脑相连接。
2.根据权利要求1所述的一种图像采集装置，其特征在于：所述的传感器和增量型编码器可以准确获得输送带上规则物体(3)(如长方体)的前后沿位置，并将相关信息传输到所述的图像处理工业电脑。
3.根据权利要求1所述的一种图像采集装置，其特征在于：所述的图像处理工业电脑可以控制所述的线性相机(5)，根据输送机行进方向规则物体(3)的长度，对规则物体(3)行进方向上表面进行线性扫描式直接拍照采像。
4.根据权利要求1所述的一种图像采集装置，其特征在于：所述的图像处理工业电脑可以根据编码器脉冲控制相机采像的触发，触发间隔以标定规则物体(3)高度时正方形的成像不产生变形为准，所述的正方形是指规则物体行进方向的上表面形状。
5.根据权利要求1所述的一种图像采集装置，其特征在于：所述的图像处理工业电脑对采集的图像进行条码识别，并计算出规则物体(3)(如长方体)的长宽高及体积。
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