CN109286752A - 视觉检测装置以及自动调焦方法 - Google Patents

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    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals

Abstract

本发明提供一种视觉检测装置，包括机架、处理模块、扫描头、摄像头及驱动装置，扫描头、摄像头及驱动装置均与处理模块电连接，摄像头活动安装于机架上，驱动装置与摄像头电连接并带动摄像头相对于检测台伸缩动作，检测台用于放置被测物，处理模块内存储有被测物的标记信息及对应的焦距信息，扫描头用于扫描被测物的标记信息并传输至处理模块，处理模块依据标记信息获取对应的焦距信息，并依据焦距信息控制驱动装置动作，以使驱动装置带动摄像头相对于检测台伸缩至与焦距信息对应的距离，摄像头采集检测台上被测物的图像信息。本发明由处理模块对摄像头实现自动调焦，无需停机进行人工调节，能提高生产效率。另，本发明还提供一种自动调焦方法。

Description

视觉检测装置以及自动调焦方法
技术领域
本发明涉及视觉检测技术领域，尤其涉及一种视觉检测装置以及自动调焦方法。
背景技术
视觉检测是通过机器视觉产品(即图像摄取装置)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像系统对这些信号进行各种运算来抽取产品的特征，进而根据判别的结果来控制设备进行动作。视觉检测在检测缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的方面具有不可估量的价值。视觉检测可用于检测各种电子设备的logo以及包装盒上的标签是否错印或漏印，但进行视觉检测时对于不同的产品检测时需要进行调焦，而现有的视觉检测方法一般是通过停线再由人工去设置镜头的曝光值以及光圈才能实现焦距的调节，而由人工进行调节影响生产效率，且通过人工调节镜头的焦距难以避免产生误差，由于这些误差可能会导致视觉检测结果不精确。
故，需要一种能够提高生产效率以及提高对焦精度的视觉检测装置以及自动调焦方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现自动调焦的视觉检测装置，能够提高生产效率。
本发明的另一目的在于提供一种能够提高生产效率的自动调焦方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种视觉检测装置，包括机架、处理模块、扫描头、摄像头以及安装于所述机架上的驱动装置，所述扫描头、摄像头以及驱动装置均与所述处理模块电连接，所述摄像头活动安装于所述机架上，所述驱动装置与所述摄像头电连接并带动所述摄像头相对于检测台伸缩动作，所述检测台用于放置被测物，所述处理模块内存储有被测物的标记信息以及与所述标记信息对应的焦距信息，所述扫描头用于扫描所述被测物的标记信息并传输至所述处理模块，所述处理模块依据所述标记信息获取与所述标记信息对应的焦距信息，并依据所述焦距信息控制所述驱动装置动作，以使所述驱动装置带动所述摄像头相对于检测台伸缩至与所述焦距信息对应的距离，所述摄像头采集所述检测台上被测物的图像信息。
与现有技术相比，本发明的处理模块内存储有被测物的标记信息以及与标记信息对应的焦距信息，当扫描头对被测物上的标记信息自动调节摄像头相对于检测台上被测物的距离，使得摄像头相对于检测台(被测物)伸缩至与所述焦距信息对应的距离，实现自动调节，当后续被测物的类型改变时，同样由处理模块控制驱动装置驱动摄像头调节焦距，无需人工手动切换，也无需使用大量的运算通过处理摄像头拍摄的图片来进行识别调焦，计算简单、调节快，有效提高生产效率且通过处理模块调节摄像头的焦距，且调节精度高。
较佳地，所述处理模块包括服务器以及本地电脑，所述本地电脑内存储有被测物的标记信息以及与所述标记信息对应的焦距信息，所述扫描头与所述服务器电连接并将扫描到的标记信息传输至所述服务器，所述服务器接收所述标记信息后传输至所述本地电脑，所述本地电脑与所述驱动装置电连接并依据所述标记信息获取与所述标记信息对应的焦距信息，依据所述焦距信息控制所述驱动装置带动所述摄像头伸缩至与所述焦距信息对应的距离。
较佳地，所述标记信息为SN码。当然，标记信息还可以为其他的电子标签。
较佳地，所述摄像头滑动安装于所述机架上并可沿靠近或远离所述检测台的方向滑动。
具体地，所述视觉检测装置还包括转动安装于所述机架上的丝杆、滑动安装于所述机架上并与所述丝杆配合连接的滑块，所述摄像头固定安装于所述滑块上，所述驱动装置与所述丝杆相连并带动所述丝杆转动，所述处理模块与所述驱动装置电连接并控制所述驱动装置动作，结构简单，调节精度高，且带动摄像头运行平稳。
较佳地，所述驱动装置为步进马达。该方案使得驱动摄像头滑动时可准确地调节摄像头移动的距离，可更加精确地调节摄像头的焦距。
较佳地，所述摄像头具有多个且分别设于所述检测台的不同方向。
较佳地，所述扫描头为扫描枪或红外扫描仪。
本发明还提供一种自动调焦方法，包括以下步骤：提供检测台以及一活动安装于机架上的摄像头，摄像头可相对于检测台伸缩动作；将被测物放置于所述检测台上；通过扫描头扫描检测台上被测物上的标记信息；提取与所述标记信息对应的摄像头焦距信息；依据摄像头焦距信息控制摄像头伸缩动作以使得摄像头相对于检测台伸缩到与摄像头焦距信息对应的距离；通过所述摄像头采集所述检测台上被测物的图像信息。
与现有技术相比，本发明通过扫描头扫描被测物上的标记信息，并依据标记信息提取与所述标记信息对应的摄像头焦距信息，再由摄像头焦距信息控制摄像头伸缩动作至相对于检测台伸缩到与摄像头焦距信息对应的距离，调焦完毕后，再通过摄像头采集被测物的图像信息。本发明的自动调焦方法对于多种不同的被测物均能够控制摄像头调节至相应的焦距，无需人工进行调节，能够有效提高检测效率以提高生产效率。
较佳地，在扫描检测台上被测物上的标记信息之前还包括以下步骤：存储标记信息和与标记信息对应的摄像头焦距信息以制成参数模板；其中，所述提取与所述标记信息对应的摄像头焦距信息的步骤包括：依据所述参数模板提取与所述标记信息对应的摄像头焦距信息。
较佳地，在所述测试台的多个不同方向上分别设置所述摄像头。
较佳地，所述提供检测台以及活动安装于机架上的摄像头，摄像头可相对于检测台伸缩动作的步骤还包括：将所述摄像头通过传动组件活动安装于机架上，所述传动组件包括转动安装于所述机架上的丝杆、滑动安装于所述机架上并与所述丝杆配合连接的滑块，所述摄像头固定安装于所述滑块上，一驱动装置与所述丝杆相连并带动所述丝杆转动，结构简单，调节精度高，且带动摄像头运行平稳。
附图说明
图1是本发明的视觉检测装置的第一实施例的结构示意图。
图2是本发明的视觉检测装置的第二实施例的结构示意图。
图3是本发明的视觉检测装置的方块图。
图4是本发明的自动调焦方法的流程图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清晰的理解，先对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
请参考图1及图3，本发明提供一种视觉检测装置100，可用于对被测物10进行视觉检测，被测物10上具有标记信息，被测物10有N种，分别为被测物10a、10b……10n，具体地，视觉检测装置100包括机架101、扫描头102、摄像头103、处理模块20以及安装于机架101上的驱动装置30，扫描头102、摄像头103以及驱动装置30均与处理模块20连接，机架101上具有检测台40，处理模块20内存储有每一款被测物10的标记信息以及与所述标记信息对应的焦距信息(即被测物10a至被测物10n等N种被测物的标记信息以及与所述标记信息对应的焦距信息)，扫描头102活动安装于检测台40上，扫描头102用于扫描被测物10上的标记信息。所述处理模块与扫描头102电连接获取所述扫描头102扫描的标记信息，依据所述标记信息获取与所述标记信息对应的焦距信息，并依据所述焦距信息控制所述驱动装置30对应动作，以使所述驱动装置30带动所述摄像头103相对于检测台40伸缩至与所述焦距信息对应的距离，所述摄像头103采集所述检测台40上被测物10的图像信息，以进行视觉检测。
较佳者，所述摄像头103滑动安装于所述机架101上并可相对于所述检测台40伸缩动作。具体地，参考图1和图3，在本实施例中，所述摄像头103通过传动组件104滑动安装于机架上。
在本实施例中，传动组件104包括丝杆104a和滑块104b，被测物10a放置于检测台40上，丝杆104a转动安装于机架101上，滑块104b滑动安装于机架上并与丝杆104a配合连接，摄像头103固定于滑块104b上，摄像头103可相对于检测台40升降滑动，摄像头103对准检测台40上的被测物10a，驱动装置30的输出端与丝杆104a连接并带动丝杆104a转动。调焦时，处理模块20依据焦距信息控制驱动装置30动作，驱动装置30动作带动丝杆104a转动，滑块104b相对于丝杆104a升降滑动，从而使摄像头103随滑块104b升降滑动直至摄像头103与检测台40之间的距离与所述焦距信息对应的距离一致，调焦完毕后，摄像头103采集检测台40上被测物10a的图像信息并进行视觉检测；当另一种被测物10b放置于检测台40上时，再由扫描头102扫描被测物10b的标记信息并由控制模块20控制摄像头103进行调焦，调焦完毕后，摄像头103采集被测物10b的图像信息并进行视觉检测。当然，摄像头103除了通过传动件104而相对于检测台40升降滑动外，还可以直接通过滑动轨道滑动安装于机架101上并可相对于检测台40伸缩以调焦，或转动安装于一螺纹杆上可相对于螺纹杆转动的同时相对于检测台40伸缩。
其中，驱动装置30采用步进马达，步进马达与丝杆104a及滑块104b相互配合实现摄像头103的调焦，调焦的精确度更高。
而扫描头102可采用扫描枪或红外扫描仪，当然，也可以是市面上常见的扫描仪器。当然，除了将扫描头102活动安装于检测台40的一侧实时扫描外，还可通过人工拿起扫描头102对检测台40上被测物10的标记信息进行扫描。
具体地，在被测物10上的标记信息为SN码，SN码为Serial Number的缩写，中文名称为产品序列号，处理模块20内分别存储有被测物10a至被测物10n等N个不同的SN码以及与N个SN码对应的焦距信息，如被测物10a的SN码为SN1，SN1对应的焦距为10cm，被测物10n的SN码为SN10，SN10对应的焦距为8cm等等。当然，标记信息也可是其他的编码也可以是产品的型号等。
而为了对被测物10进行比较完整的视觉检测，除了在被测物10的上方设置有摄像头103外，可在被测物10的前后左右方向上均设置有摄像头103，且均由处理模块20进行控制，位于前后左右各个方向的摄像头103滑动于机架101上，驱动装置30驱动摄像头103沿机架101滑动，此时，在处理模块20内依据SN码存储与该SN码对应的前后左右各个不同方向的焦距信息。
请参考图2，与第一实施例不同的是，为了提高生产过程的自动化程度以及效率，在检测台40’的两侧设置传输带，利用传输带传输并配合扫描头102’实现待测物10的传输以及扫描，扫描头102’活动安装于机架101’的一侧，被测物10放置于所述传输带上，被测物10随传输带到达扫描头102’所在的位置时，扫描头102’扫描被测物10的标记信息，被测物10在完成扫描后继续前进至检测台40’，与此同时，并依据标记信息控制传动组件104’调整摄像头103’的焦距，整个过程更加自动化，且效率更高。
请参考图3，具体地，处理模块20包括服务器201以及本地电脑202，其中，本地电脑202内存储有被测物10a至被测物10n的N个不同的SN码，以及N个不同的SN码各自所对应的焦距信息，扫描头102与服务器201电连接并将扫描到的SN码传输至服务器201，服务器201接收SN码后传输至本地电脑202，本地电脑202与驱动装置30电连接，并依据接收到的SN码获取与所述SN码对应的焦距信息，本地电脑202依据焦距信息控制驱动装置30带动摄像头103相对于检测台40伸缩至与焦距信息对应的距离。
结合图1、图3及图4，应用于视觉检测装置100的自动调焦方法如下：先在本地电脑202内存储被测物10a至被测物10n的N个SN码以及与各个SN码对应的摄像头焦距信息并制成参数模板，在检测台40上放置被测物10a，扫描头102扫描检测台40上被测物10a的SN码，扫描后，将SN码传输至服务器201，服务器201从本地电脑202内依据SN码寻找对应的参数模板，并依据参数模板提取与SN码对应的摄像头焦距信息，依据摄像头焦距信息驱动摄像头103相对于检测台40伸缩动作，直至摄像头103相对于检测台40伸缩至与所述摄像头焦距信息对应的距离，完成调焦后，摄像头103再采集检测台40上被测物10a的图像信息并进行后续的视觉检测；当检测台40上放置被测物10b时，重复以上步骤，获取与被测物10b的SN码对应的摄像头焦距信息，并依据该摄像头焦距信息进行调焦后采集被测物10b的图像信息。
以上所述仅为本发明所优选的实施例，不能以此来限定本发明的权利范围。在本发明的构思范围内，可以合理地做出相应的变化。因此，本发明的保护范围应以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种视觉检测装置，其特征在于，包括机架、处理模块、扫描头、摄像头以及安装于所述机架上的驱动装置，所述扫描头、摄像头以及驱动装置均与所述处理模块电连接，所述摄像头活动安装于所述机架上，所述驱动装置与所述摄像头电连接并带动所述摄像头相对于检测台伸缩动作，所述检测台用于放置被测物，所述处理模块内存储有被测物的标记信息以及与所述标记信息对应的焦距信息，所述扫描头用于扫描被测物的标记信息并传输至所述处理模块，所述处理模块依据所述标记信息获取与所述标记信息对应的焦距信息，并依据所述焦距信息控制所述驱动装置动作，以使所述驱动装置带动所述摄像头相对于检测台伸缩至与所述焦距信息对应的距离，所述摄像头采集所述检测台上被测物的图像信息。
2.如权利要求1所述的视觉检测装置，其特征在于，所述处理模块包括服务器以及本地电脑，所述本地电脑内存储有被测物的标记信息以及与所述标记信息对应的焦距信息，所述扫描头与所述服务器电连接并将扫描到的标记信息传输至所述服务器，所述服务器接收所述标记信息后传输至所述本地电脑，所述本地电脑与所述驱动装置电连接并依据所述标记信息获取与所述标记信息对应的焦距信息，依据所述焦距信息控制所述驱动装置带动所述摄像头伸缩至与所述焦距信息对应的距离。
3.如权利要求1所述的视觉检测装置，其特征在于，所述摄像头滑动安装于所述机架上并可沿靠近或远离所述检测台的方向滑动。
4.如权利要求3所述的视觉检测装置，其特征在于，还包括转动安装于所述机架上的丝杆、滑动安装于所述机架上并与所述丝杆配合连接的滑块，所述摄像头固定安装于所述滑块上，所述驱动装置与所述丝杆相连并带动所述丝杆转动，所述处理模块与所述驱动装置电连接并控制所述驱动装置动作。
5.如权利要求1所述的视觉检测装置，其特征在于，所述驱动装置为步进马达。
6.如权利要求1所述的视觉检测装置，其特征在于，所述摄像头具有多个且分别设于所述检测台的不同方向。
7.一种自动调焦方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供检测台以及活动安装于机架上的摄像头，摄像头可相对于检测台伸缩动作；
将被测物放置于所述检测台上；
通过扫描头扫描检测台上被测物上的标记信息；
提取与所述标记信息对应的摄像头焦距信息；
依据摄像头焦距信息控制摄像头伸缩动作以使得摄像头相对于检测台伸缩到与摄像头焦距信息对应的距离；
通过所述摄像头采集所述检测台上被测物的图像信息。
8.如权利要求7所述的自动调焦方法，其特征在于，在扫描检测台上被测物上的标记信息之前还包括以下步骤：存储标记信息和与标记信息对应的摄像头焦距信息以制成参数模板；其中，所述提取与所述标记信息对应的摄像头焦距信息的步骤包括：依据所述参数模板提取与所述标记信息对应的摄像头焦距信息。
9.如权利要求7所述的自动调焦方法，其特征在于，在所述检测台的多个不同方向上分别设置所述摄像头。
10.如权利要求7所述的自动调焦方法，其特征在于，所述提供检测台以及活动安装于机架上的摄像头，摄像头可相对于检测台伸缩动作的步骤还包括：将所述摄像头通过传动组件活动安装于机架上，所述传动组件包括转动安装于所述机架上的丝杆、滑动安装于所述机架上并与所述丝杆配合连接的滑块，所述摄像头固定安装于所述滑块上，一驱动装置与所述丝杆相连并带动所述丝杆转动。
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