CN111024723A - 一种基于荧光涂覆的视觉应用装置及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于荧光涂覆的视觉应用装置及处理方法，所述应用装置包括机架、设置于机架上端的视觉采集组件，所述视觉采集组件包括用于采集目标图像的第一采集相机及设置于第一采集相机正下方的活动式滤光片。本发明的应用方法通过结合荧光涂料增强待测目标或特征的方法，能够很大程度上改善图像质量，简化图像处理算法，提高视觉系统的整体精度与效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于荧光涂覆的视觉应用装置及处理方法，属于建筑检测技术领域。
背景技术
在经济与科技迅猛发展的时代，随着建筑工程规模越来越大，建筑工程的质量安全监测也越来越受到重视。在建筑工程测量监管领域，无论是对建筑裂缝的监测，如中国专利申请201910195417.0中揭示的基于频率域滤波增强的耐火砖表面划痕识别方法、试块样品的认证，如中国专利申请201910259984.8中揭示的一种基于图像识别的检测样品认证方法及认证系统以及钢筋特性的测量，如中国专利申请201910247909.X中揭示的基于喷码与视觉测量相结合的试件伸长率测量系统和测量方法，还是其他视觉技术应用的建筑工程领域，待测目标或特征的准确识别与测量是工作的关键。
目前，视觉技术在上述领域的应用过程中，仅仅通过简单地图像采集装置获取待测区域的图像，后续再利用图像处理等相关算法实现待测目标或特征的识别与测量。但由于环境限制，很多情况下，获取的图像质量较差，为后续工作增加难度。
发明内容
本发明的目的在于解决上述的技术问题，提供一种基于荧光涂覆的视觉应用装置及处理方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种基于荧光涂覆的视觉应用装置，包括机架、设置于机架上端的视觉采集组件，所述视觉采集组件包括用于采集目标图像的第一采集相机及设置于第一采集相机正下方的活动式滤光片。
优选地，所述滤光片通过翻转机构设置于第一采集相机正下方。
优选地，所述视觉采集组件还包括设置于所述第一采集相机一侧的第二采集相机。
优选地，所述机架上还设置有光源。
优选地，所述光源为激发波长光源。
优选地，所述滤光片为激发波长光阻断滤光片。
优选地，还包括一与所述视觉采集组件电性连接的信息处理装置。
优选地，以上所述的一种基于荧光涂覆的视觉应用装置的处理方法，包括如下步骤，
S1、在目标物或待测特征上喷涂荧光涂料；
S2、将待测目标物置于应用装置中，并进行目标区域的图像采集；
S3、对采集后的图像通过在封装有图像处理算法的信息处理装置进行图像的处理分析；所述处理装置为本地或后台服务器；
S31、根据激发波长光源下荧光涂料经滤光片后，其与背景区域之间的特征差异，准确的进行特征提取；
S32、根据涂料区域与背景区域特征的区别，设定一个或多个参考阈值，完成不同目标的识别和分拣；或通过计算区域边缘或轮廓之间的距离，完成待测目标或特征的测量；
S33、将采集的有、无滤光片下的两种图像进行复合，并作为结果图呈现；
优选地，所述S2中图像采集若采用仅有第一采集相机的视觉应用装置，则第一采集相机通过转动滤光片的翻转机构，分别进行采集有滤光片过滤的特征增强图像和无滤光片过滤的普通图像；若采用具有第二采集相机形成的视觉应用装置，则通过第一采集相机和第二采集相机分别获取两种图像；
优选地，当第一采集相机的视觉应用装置时，两次采集第一采集相机视场未发生改变；所述S33中图像复合为，将突出的涂料特征区域替换到相同坐标位置的普通图像位置；
当采用具有第二采集相机形成的视觉应用装置时，所述S33中图像复合为，利用双目视觉算法对两种图像的重叠视场区域复合。
本发明的有益效果：通过结合荧光涂料增强待测目标或特征的方法，能够很大程度上改善图像质量，简化图像处理算法，提高视觉系统的整体精度与效率。通过采用与荧光涂料增强待测目标或特征的方法，使得应用时受环境限制小，应用范围更加广泛；结合对应光源即能完成，操作更为方便；同时，对图像的提取更加准确，为后续的精确计算奠定基础；对于图像处理，也正由于荧光涂料特征的固定，降低了图像处理算法复杂度，进一步的提高了算法运算的效率。
附图说明
图1是本发明的一种视觉应用装置结构示意图。
图2是本发明的视觉应用装置另一结构示意图。
具体实施方式
本发明具体揭示了一种基于荧光涂覆的视觉应用装置，包括机架、设置于机架上端的视觉采集组件。所述视觉采集组件包括单目视觉采集组件和双目视觉采集组件。
结合图1所示，所述单目视觉采集组件包括用于采集目标图像的第一采集相机3及通过翻转机构4设置于第一采集相机3正下方的活动式滤光片2。所述翻转机构4转动，带动所述滤光片2选择性的对第一采集相机3的采集端进行过滤或无过滤，分别为获取有滤光片时的特征增强图像和无滤光片时的普通图像。
如图2所示，双目视觉采集组件与单目视觉采集组件不同的是，还包括设置于所述第一采集相机3一侧的第二采集相机6。此时，第一采集相机3下的滤光片2可以直接固定置于第一采集相机3下，而无需再通过翻转机构4进行翻转角度的调节。
为更好的配合采用荧光涂料的视觉应用，所述机架上还设置有光源1，所述光源1为激发波长光源，具体的，设置于机架的两侧。所述滤光片2为激发波长光阻断滤光片。例如，当荧光涂料使用紫外荧光涂料，则光源则可根据荧光涂料的激发波长，使用紫外灯，滤光片为激发波长光阻断滤光片，可使用紫外光阻断滤光片。具体可视情况而定。
为配合应用装置的使用，所述视觉采集组件还电性连接有信息处理装置。
本发明还揭示了以上所述的一种基于荧光涂覆的视觉应用装置的处理方法，包括如下步骤，
S1、在目标物或待测特征上喷涂荧光涂料；
S2、将待测目标物5置于应用装置中，并进行特征区域的图像采集；所述S2中图像采集若采用仅有第一采集相机3的视觉应用装置，则第一采集相机3通过转动滤光片的翻转机构4，分别进行采集有滤光片过滤的特征增强图像和无滤光片过滤的普通图像；若采用具有第二采集相机6形成的视觉应用装置，则通过第一采集相机3和第二采集相机6分别获取两种图像；
当采用仅有第一采集相机3的视觉应用装置时，两次采集第一采集相机3视角未发生改变，所述S33中图像复合为，将突出的涂料特征区域替换到相同坐标位置的普通图像位置；
当采用具有第二采集相机6形成的视觉应用装置时，所述S33中图像复合为，利用双目视觉算法对两种图像的重叠视场区域复合。
S3、对采集后的图像通过在封装有图像处理算法的信息处理装置进行图像的处理分析；所述信息处理装置为本地或后台服务器。
S31、根据激发波长光源下荧光涂料经滤光片后，其与背景区域之间的特征差异，准确的进行特征提取；具体的，可以在复杂背景下，利用荧光涂料明显区别于背景区域的特性，荧光涂料区域可以作为目标物的显著特征与背景区域进行有效分割，即能够高效准确提取到荧光涂料增强的待测区域。也可根据缺陷部位与荧光涂料增强的背景区域在图像中的特征区别，提取缺陷区域，检测出缺陷。
S32、根据荧光特征区域与背景区域特征的区别，设定一个或多个参考阈值，完成不同目标的识别和分拣； 或通过计算边缘或轮廓之间的距离对荧光涂料区域进行测量，即获得待测区域的相关参数，所述参数包括长度、宽度、直径等。
S33、将采集的有、无滤光片下的两种图像进行复合，并作为结果图呈现；
本发明尚有多种具体的实施方式。凡采用等同替换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种基于荧光涂覆的视觉应用装置，其特征在于：包括机架、设置于机架上端的视觉采集组件，所述视觉采集组件包括用于采集目标图像的第一采集相机及设置于第一采集相机正下方的活动式滤光片。
2.如权利要求1所述的一种基于荧光涂覆的视觉应用装置，其特征在于：所述滤光片通过翻转机构设置于第一采集相机正下方。
3.如权利要求1所述的一种基于荧光涂覆的视觉应用装置，其特征在于：所述视觉采集组件还包括设置于所述第一采集相机一侧的第二采集相机。
4.如权利要求1所述的一种基于荧光涂覆的视觉应用装置，其特征在于：所述机架上还设置有光源。
5.如权利要求4所述的一种基于荧光涂覆的视觉应用装置，其特征在于：所述光源为激发波长光源。
6.如权利要求1所述的一种基于荧光涂覆的视觉应用装置，其特征在于：所述滤光片为激发波长光阻断滤光片。
7.如权利要求1所述的一种基于荧光涂覆的视觉应用装置，其特征在于：还包括一与所述视觉采集组件电性连接的信息处理装置。
8.如权利要求1所述的一种基于荧光涂覆的视觉应用装置的处理方法，其特征在于：包括如下步骤，
S1、在待测目标或特征上喷涂荧光涂料；
S2、将待测目标物置于应用装置中，并进行目标区域的图像采集；
S3、对采集后的图像通过信息处理装置进行图像的处理分析；
S31、根据激发波长光源下荧光涂料经滤光片后，其与背景区域之间的区别特征，准确的进行特征提取；
S32、根据涂料区域与背景区域的特征区别，设定一个或多个参考阈值，完成目标的识别和分拣；或通过计算区域边缘或轮廓之间的距离，完成待测目标或特征的参数测量；
S33、将采集的有、无滤光片下的两种图像进行复合，并作为结果图呈现。
9.如权利要求1所述的一种基于荧光涂覆的视觉应用装置的处理方法，其特征在于：所述S2中图像采集若采用仅有第一采集相机的视觉应用装置，则第一采集相机通过转动滤光片的翻转机构，分别进行采集有滤光片过滤的特征增强图像和无滤光片过滤的普通图像；若采用具有第二采集相机形成的视觉应用装置，则通过第一采集相机和第二采集相机分别获取两种图像。
10.如权利要求9所述的一种基于荧光涂覆的视觉应用装置的处理方法，其特征在于：当采用第一采集相机的视觉应用装置时，两次采集第一采集相机视角未发生改变，所述S33中图像复合为，将突出的涂料特征区域替换到相同坐标位置的普通图像位置；
当采用具有第二采集相机形成的视觉应用装置时，所述S33中图像复合为，利用双目视角算法对两种图像的重叠视场区域复合。
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