CN111511083A - 视觉控制方法、系统、存储介质、计算机程序、控制器 - Google Patents

Abstract

本发明属于控制器技术领域，公开了一种视觉控制方法、系统、存储介质、计算机程序、控制器，控制器连接，运行上电；设置光源参数及对应指令；软件处理进行检测；控制器继续运行检测。本发明实现了软件控制光源的多种形态与相机配合采集理想图像效果；通过上位机发送指令控制器控制光源不同亮度及在不同亮度下相机的拍图；实现了4路光源的光源的常量与频闪模式切换，频闪模式光源与相机触发同步；控制光源常亮状态的亮度，软件调节0‑255级，控制光源频闪模式0‑255级。本发明实现了相机软件控制相机IO触发采图，光源常亮控制、频闪控制，相机与光源的同步结合，实现光源的48V瞬间增亮功能，多种亮度组合控制。

Description

视觉控制方法、系统、存储介质、计算机程序、控制器

技术领域

本发明属于控制器技术领域，尤其涉及一种视觉控制方法、系统、存储介质、计算机程序、控制器。

背景技术

目前，控制器的控制光源亮度，软件控制光源亮度，频闪控制光源亮度等控制器；现有控制器功能只做光源亮度的控制，而在工业视觉检测行业，相机的采图时机与光源的亮度需要良好匹配，以及在应用到复杂的环境下需要多种不同亮度与相机配合使用，而现有控制器无法满足，功能难以实现。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有控制器无法实现在应用到复杂的环境下需要多种不同亮度与相机配合使用，现有控制器制作光源亮度的的控制。

解决以上问题及缺陷的难度为：如何有效的整合好相机触发控制与光源亮度控制的配合使用。

解决以上问题及缺陷的意义为：有效解决工业现场复杂多变的应用环境，整合好相机与光源的一体化控制，有效解决设备开发过程中众多不规范的控制实现方案导致设备不稳定，采图异常，误触发，采图亮度变化无法适用等众多工业应用问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种视觉控制方法、系统、存储介质、计算机程序、控制器。

本发明是这样实现的，一种视觉控制方法，所述视觉控制方法包括：

第一步，控制器连接，运行上电；

第二步，设置光源参数及对应指令(亮度等级0-255)；

第三步，软件处理进行采图，采图效果满足，则进行第四步；采图效果差，则返回第二步；

第四步，控制器继续运行检测。

进一步，所述视觉控制方法上位机通过COM口发送过来的指令信息解析并执行到各个部位。

进一步，与上位机指令配合实现不同的指令要求，可分为两种形式：(1)接受串口指令响应后续动作；(2)接受外部IO信号响应后续动作。

进一步，所述接受串口指令响应后续动作为当上位机通过串口发送相机触发指令以及光源点亮的亮度参数后，控制板将对应的光源常亮或者频闪置为相应亮度，对应相机触发IO输出信号，完成一次光源亮度下相机采图过程。

进一步，所述接受外部IO信号响应后续动作为上位机通过串口提前设置好光源的对应亮度当输入IO收到信号，控制板响应对应光源亮度常亮或者频闪，对应相机触发IO输出信号，完成一次光源亮度下相机采图过程。

本发明的另一目的在于提供一种接收用户输入程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行权利要求任意一项所述包括下列步骤：

第一步，控制器连接，运行上电；

第二步，设置光源参数及对应指令；

第三步，软件处理进行采图，采图效果好，则进行第四步；检测效果差，则返回第二步；

第四步，控制器继续运行检测。

本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施所述的视觉控制方法。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述视觉控制方法的视觉控制系统，所述视觉控制系统包括：

光源模块，用于提供光源亮度；

相机模块，用于实现采图；

光源控制模块，与光源模块连接，用于实现对光源模块的亮度控制；

触发输出模块，与相机模块连接，用于实现外部触发模块、软件触发模块触发指令的输出；

外部触发模块，与光源控制模块和触发输出模块连接，用于实现外部指令的触发开启；

软件触发模块，与光源控制模块和触发输出模块连接，用于实现软件指令的触发开启；

软件指令模块，与常亮亮度控制模块和频闪脉宽控制模块连接，用于实现软件指令的发送；

常亮亮度控制模块，与光源模连接，用于实现光源模块1的常亮亮度控制；

频闪脉宽控制模块，光源模块用于实现光源模块的频闪脉宽控制。

本发明的另一目的在于提供一种控制器，所述控制器安装有所述的视觉控制系统，所述控制器包括：第一输入端子、第一相机通道、第二相机通道、第一光源通道、第二光源通道、通讯COM端子、第二输入端子、控制器固定M3孔、前面板、控制板、壳体、后面板；

前面板通过螺栓安装在壳体的前端，后面板通过螺栓安装在壳体的后端，控制板安装在壳体的内部，控制板的两端与前面板、后面板连接；

前面板上自左往右依次嵌装有第一输入端子、第一相机通道、第二相机通道、第一光源通道、第二光源通道；后面板自左往右依次嵌装有通讯COM端子、第二输入端子；控制器固定M3孔开在壳体上。

进一步，所述第一输入端子为24V电源输入正负，两路IO触发信号输入；第一输入端子为12V和48V电源输入端子。

所述第一光源通道、第二光源通道分别控制两路光源供电的端子，采用SM插头；所述第一相机通道、第二相机通道是两路相机的供电和触发的连接端子，采用M8的四芯航插，带螺纹锁紧功能；

所述后面板排布两路电源输入端子为24V+、24V-，48V+、48V-，一路通讯端口DB9端子，采用RS232与上位机通讯；

所述壳体的底部分布四个M3螺纹孔。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明实现了软件控制光源的多种形态与相机配合采集理想图像效果，包括四路光源控制，两路相机控制；通过上位机发送指令控制器控制光源不同亮度及在不同亮度下相机的拍图；实现了4路光源的光源的常量与频闪模式切换，频闪模式光源与相机触发同步；控制光源常亮状态的亮度，软件调节0-255级，控制光源频闪模式0-255级；实现了命令控制相机触发；实现单条软件命令分别控制四条单通道光源频闪及相机触发；实现了软件发送指令，单指令控制器实现四个通道相机触发及光源频闪点亮同步采图，可实现光源高频频闪模式，且与相机触发同步，光源点亮延时在10uS以内；实现了单指令控制单路相机触发，同时控制多路光源同步频闪(常量模式控制亮度)；实现了IO控制相机触发及光源同步频闪，当外部给控制器一个24V的IO信号，控制器控制光源频闪及相机同时抓图。

本发明的智能集成视觉控制器，实现了相机软件控制相机IO触发采图，光源常亮控制、频闪控制，相机与光源的同步结合，实现光源的48V瞬间增亮功能，多种亮度组合控制。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的视觉控制方法流程图。

图2是本发明实施例提供的视觉控制系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的视觉控制系统的逻辑控制关系图；

图4是本发明实施例提供的前面板功能端子布局示意图；

图5是本发明实施例提供的后面板功能端子布局示意图；

图6是本发明实施例提供的外壳固定开孔分布示意图；

图7是本发明实施例提供的的应用逻辑图；

图8是本发明实施例提供的控制器的结构示意图；

图中：1、第一输入端子；2、第一相机通道；3、第二相机通道；4、第一光源通道；5、第二光源通道；6、通讯COM端子；7、第二输入端子；8、控制器固定M3孔；9、前面板；10、控制板；11、壳体；12、后面板；13、光源模块；14、相机模块；15、光源控制模块；16、触发输出模块；17、外部触发模块；18、软件触发模块；19、软件指令模块；20、常亮亮度控制模块；21、频闪脉宽控制模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种视觉控制方法、系统、存储介质、计算机程序、控制器，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明提供的视觉控制方法包括以下步骤：

S101：控制器连接，运行上电；

S102：设置光源参数及对应指令；

S103：软件处理进行采图，采图效果满足，则进行S104；采图效果差，则返回S102；

S104：控制器继续运行检测。

如图2所示，本发明提供的视觉控制系统包括：

光源模块13，用于提供光源亮度。

相机模块14，用于实现采图。

光源控制模块15，与光源模块13连接，用于实现对光源模块13的亮度控制。

触发输出模块16，与相机模块14连接，用于实现外部触发模块17、软件触发模块18触发指令的输出。

外部触发模块17，与光源控制模块15和触发输出模块16连接，用于实现外部指令的触发开启。

软件触发模块18，与光源控制模块15和触发输出模块16连接，用于实现软件指令的触发开启。

软件指令模块19，与常亮亮度控制模块20和频闪脉宽控制模块21连接，用于实现软件指令的发送。

常亮亮度控制模块20，与光源模块13连接，用于实现光源模块13的常亮亮度控制。

频闪脉宽控制模块21，光源模块13用于实现光源模块13的频闪脉宽控制。

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述。

如图4、图5、图6和图8所示，本发明提供的视觉控制器包括：第一输入端子1、第一相机通道2、第二相机通道3、第一光源通道4、第二光源通道5、通讯COM端子6、第二输入端子7、控制器固定M3孔8、前面板9、控制板10、壳体11、后面板12。

第一输入端子1为24V电源输入正负，两路IO触发信号输入；第一输入端子1为12V和48V电源输入端子。

前面板9通过螺栓安装在壳体11的前端，后面板12通过螺栓安装在壳体11的后端，控制板10安装在壳体11的内部，控制板10的两端与前面板9、后面板12连接，

前面板9上自左往右依次嵌装有第一输入端子1、第一相机通道2、第二相机通道3、第一光源通道4、第二光源通道5；后面板12自左往右依次嵌装有通讯COM端子6、第二输入端子7；控制器固定M3孔8开在壳体11上，

本发明包含控制板10、壳体11、前面板9、后面板12；前面板9分布两路相机四路光源控制，输入信号及电源接入端子；后面板12分布通讯COM端子6、第二输入端子7。

本发明的前面板9的第一光源通道4、第二光源通道5分别控制两路光源供电的端子，采用市面上视觉光源通用的SM插头，方便光源连接供电；第一相机通道2、第二相机通道3是两路相机的供电和触发的连接端子，采用M8的四芯航插，带螺纹锁紧功能，方便现场安装连接，且牢固可靠，适应工业现场复杂的环境；绿色端子排采用6针可插拔端子，方便固定及接线，分别是相机1触发信号输入(in1+、in1-)，相机2触发信号输入(in2+、in2-)，24V电源输入正负(24+、24-)。

后面板12排布两路电源输入端子(24V+、24V-，48V+、48V-)，一路通讯端口DB9端子(COM1)，采用RS232与上位机通讯。

壳体11的底部分布四个M3螺纹孔，用作产品固定。

本发明的控制板10是逻辑处理的大脑部件，将上位机通过COM口发送过来的指令信息解析并执行到各个部位。本发明的控制器内置一块核心的控制板10，核心处理逻辑部件，与上位机指令配合实现不同的指令要求，可分为两种形式使用，一种是接受串口指令响应后续动作，另一种是接受外部IO信号响应后续动作。

形式一：当上位机通过串口发送相机触发指令以及光源点亮的亮度参数后，控制板将对应的光源(常亮或者频闪)置为相应亮度，对应相机触发IO输出信号，完成一次光源亮度下相机采图过程。

形式二：上位机通过串口提前设置好光源的对应亮度当输入IO收到信号，控制板响应对应光源亮度(常亮或者频闪)，对应相机触发IO输出信号，完成一次光源亮度下相机采图过程。

本发明实现相机与光源的多种组合同步使用，实现软件与硬件灵活沟通配合，实现软指令及硬件IO指令皆可接受，高效精准的实现相机与光源的亮度配合，适应更为复杂的工业现场使用环境。

下面结合测试对本发明的技术效果作详细的描述。

表1实验测试数据记录

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种视觉控制方法，其特征在于，所述视觉控制方法包括：

第一步，控制器连接，运行上电；

第二步，设置光源参数及对应指令；

第三步，软件处理进行采图，采图效果满足，则进行第四步；采图效果差，则返回第二步；

第四步，控制器继续运行检测。

2.如权利要求1所述的视觉控制方法，其特征在于，所述视觉控制方法上位机通过COM口发送过来的指令信息解析并执行到各个部位。

3.如权利要求2所述的视觉控制方法，其特征在于，与上位机指令配合实现不同的指令要求，可分为两种形式：(1)接受串口指令响应后续动作；(2)接受外部IO信号响应后续动作。

4.如权利要求3所述的视觉控制方法，其特征在于，所述接受串口指令响应后续动作为当上位机通过串口发送相机触发指令以及光源点亮的亮度参数后，控制板将对应的光源常亮或者频闪置为相应亮度，对应相机触发IO输出信号，完成一次光源亮度下相机采图过程。

5.如权利要求3所述的视觉控制方法，其特征在于，所述接受外部IO信号响应后续动作为上位机通过串口提前设置好光源的对应亮度当输入IO收到信号，控制板响应对应光源亮度常亮或者频闪，对应相机触发IO输出信号，完成一次光源亮度下相机采图过程。

6.一种接收用户输入程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行权利要求任意一项所述包括下列步骤：

第一步，控制器连接，运行上电；

第二步，设置光源参数及对应指令；

第三步，软件处理进行检测，检测效果好，则进行第四步；检测效果差，则返回第二步；

第四步，控制器继续运行检测。

7.一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施如权利要求1～5任意一项所述的视觉控制方法。

8.一种实施权利要求1～5任意一项所述视觉控制方法的视觉控制系统，其特征在于，所述视觉控制系统包括：

光源模块，用于提供光源亮度；

相机模块，用于实现采图；

光源控制模块，与光源模块连接，用于实现对光源模块的亮度控制；

触发输出模块，与相机模块连接，用于实现外部触发模块、软件触发模块触发指令的输出；

外部触发模块，与光源控制模块和触发输出模块连接，用于实现外部指令的触发开启；

软件触发模块，与光源控制模块和触发输出模块连接，用于实现软件指令的触发开启；

软件指令模块，与常亮亮度控制模块和频闪脉宽控制模块连接，用于实现软件指令的发送；

常亮亮度控制模块，与光源模连接，用于实现光源模块1的常亮亮度控制；

频闪脉宽控制模块，光源模块用于实现光源模块的频闪脉宽控制。

9.一种控制器，其特征在于，所述控制器安装有权利要求8所述的视觉控制系统，所述控制器包括：第一输入端子、第一相机通道、第二相机通道、第一光源通道、第二光源通道、通讯COM端子、第二输入端子、控制器固定M3孔、前面板、控制板、壳体、后面板；

前面板通过螺栓安装在壳体的前端，后面板通过螺栓安装在壳体的后端，控制板安装在壳体的内部，控制板的两端与前面板、后面板连接；

前面板上自左往右依次嵌装有第一输入端子、第一相机通道、第二相机通道、第一光源通道、第二光源通道；后面板自左往右依次嵌装有通讯COM端子、第二输入端子；控制器固定M3孔开在壳体上。

10.如权利要求9所述的控制器，其特征在于，所述第一输入端子为24V电源输入正负，两路IO触发信号输入；第一输入端子为12V和48V电源输入端子；

所述第一光源通道、第二光源通道分别控制两路光源供电的端子，采用SM插头；所述第一相机通道、第二相机通道是两路相机的供电和触发的连接端子，采用M8的四芯航插，带螺纹锁紧功能；

所述后面板排布两路电源输入端子为24V+、24V-，48V+、48V-，一路通讯端口DB9端子，采用RS232与上位机通讯；

所述壳体的底部分布四个M3螺纹孔。

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