CN111637840A - 基于机器视觉的摄像头和涂层的外径的测量方法及装置 - Google Patents

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权泓锡
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters

Abstract

基于机器视觉的摄像头涂层外径测量的照明装置包括：第一光源，其置于摄像头正上方，发出竖直向下的光对摄像头进行照射；第二光源，其置于所述第一光源的下方，且在摄像头同一水平面上，发出水平的光对摄像头进行照射；第三光源，其置于所述第一光源的下方，且在摄像头同一水平面上，第三光源与第二光源对称，发出水平的光对摄像头进行照射。基于机器视觉装置，图像分析模块对圆形的中心区域的点以及摄像头外径上的8个点进行检测，并建立坐标，计算出多个直径的值，然后使用优化算法求出测摄像头外径最优值，并将计算的直径信息传输到GUI应用，显示测量点坐标和所测像头外径结果，方便相关人员读取数据。

Description

基于机器视觉的摄像头和涂层的外径的测量方法及装置
技术领域
本发明涉及机器视觉领域，具体涉及一种基于机器视觉的摄像头和涂层的外径的测量方法和实施该方法的装置。
背景技术
再生产摄像头模组时，需对摄像头外表面涂层的进行检测，其中所采用的方法就是通过检测摄像头涂层的外径来进行判断，通过机器视觉设备对摄像头外径进行计算，首先对摄像头进行拍照，采集到照片后传输到计算机中，计算机中的视觉软件对图片进行处理，计算出摄像头表面涂层外径。现在，机器视觉检测设备采用的是单一光源装置，单一光源装置用于摄像头顶部检查时，某些镜筒状态将无法清晰检查，外径的检测不够准确。同时，在算法方面不够高效精确。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种基于机器视觉的摄像头和涂层的外径的测量方法及装置。
为了弥补现有技术的不足，本发明实施例采用的技术方案是：
基于机器视觉的摄像头和涂层的外径的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
①将第一光源设置于待检测的摄像头的正上方，同时在所述摄像头的两侧设置关于其对称的至少一组对称光源，所述对称光源包含能够将光聚焦于所述摄像头上的第二光源和第三光源；
②相机拍摄待测的摄像头的图像并将该图像传输到计算机中，计算机中的视觉软件对图片进行处理和分析；
③所述视觉软件测量摄像头外径上的至少8个点M1(XM1、YM1)、M2(XM2、 YM2)…MZ(XMZ、YMZ)，并通过最小平方法计算出该摄像头的拟合中心O1(XO1、 YO1)和拟合直径D1；
④所述视觉软件测量黑色涂层最外角的至少8个点N1(XN1、YN1)、N2(XN2、 YN2)…NZ(XNZ、YNZ)，并通过最小平方法计算出该涂层区域的拟合中心O2 (XO2、YO2)和拟合直径D2；
⑤计算拟合中心O1和拟合中心O2之间的距离D1-2；
⑥启用ROI设置请求GUI的应用并将计算的以上信息显示到GUI界面上。
基于机器视觉的摄像头和涂层外径的测量装置，其特征在于，包括：
第一光源，其置于摄像头的正上方，能够沿竖直方向向下对摄像头射出光；和
至少一组对称光源，所述对称关于包括关于所述摄像头对称的第二光源和第三光源；
其中，第二光源，其置于与摄像头相同的水平面上，能够沿水平方向对摄像头射出光；
第三光源，其置于与摄像头相同的水平面上，能够沿水平方向对摄像头射出光。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：相比于传统的照明设备，本发明采用了两组光源，使得光源可以分别在各个方向对摄像头进行有效照射，使得采集到的图片更加清晰；并且，基于机器视觉装置，图像分析模块对圆形的中心区域的点以及摄像头外径上的8个点进行检测，并建立坐标，计算出多个直径的值，然后使用优化算法求出测摄像头外径最优值，并将计算的直径信息传输到GUI的应用，显示测量点坐标和所测像头外径结果，方便相关人员读取数据。因此，本发明设计简便合理，可得到清晰的照片，精确地计算出摄像头外径，具有优异的使用性能。
进一步地，对摄像头外径至少测量8点。
更进一步地，对摄像头外径测量36点。
进一步地，对涂层区域的外径至少测量8点。
更进一步地，对涂层区域的外径测量36点。
进一步地，所述第二光源由四组相同的光源板组成，其与光源整体的轴线成一定角度，且依次连接在一起。
更进一步地，所述第一光源和所述第二光源为可调的LED灯。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的实施方案。
图1是本发明实施例的照明装置结构示意图；
图2是本发明实施例的摄像头的视觉影像；
图3是本发明实施例摄像头示意图；
图4是本发明实施例摄像头的剖视图；
图5是本发明实施例的结果显示界面。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
参照图1、图3、图4和图5，基于机器视觉的摄像头和涂层的外径的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
①将第一光源100设置于待检测的摄像头130的正上方，同时在所述摄像头 130的两侧设置关于其对称的至少一组对称光源，所述对称光源包含能够将光聚焦于所述摄像头130上的第二光源110和第三光源120；
②相机拍摄待测的摄像头130的图像并将该图像传输到计算机中，计算机中的视觉软件对图片进行处理和分析；
③所述视觉软件测量摄像头外径上的至少8个点M1(XM1、YM1)、M2(XM2、 YM2)…MZ(XMZ、YMZ)，并通过最小平方法计算出该摄像头的拟合中心O1(XO1、 YO1)和拟合直径D1；
④所述视觉软件测量黑色涂层最外角的至少8个点N1(XN1、YN1)、N2(XN2、 YN2)…NZ(XNZ、YNZ)，并通过最小平方法计算出该涂层区域的拟合中心O2 (XO2、YO2)和拟合直径D2；
⑤计算拟合中心O1和拟合中心O2之间的距离D1-2；
⑥启用ROI设置请求GUI的应用并将计算的以上信息显示到GUI界面上。
基于机器视觉的摄像头和涂层外径的测量装置，其特征在于，包括：
第一光源100，其置于摄像头130的正上方，能够沿竖直方向向下对摄像头 130射出光；和
至少一组对称光源，所述对称关于包括关于所述摄像头130对称的第二光源 110和第三光源120；
其中，第二光源110，其置于与摄像头130相同的水平面上，能够沿水平方向对摄像头130射出光；
第三光源120，其置于与摄像头130相同的水平面上，能够沿水平方向对摄像头130射出光。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：相比于传统的照明设备，本发明采用了两组光源，使得光源可以分别在各个方向对摄像头130进行有效照射，使得采集到的图片更加清晰(如图2所示)；并且，基于机器视觉装置，图像分析模块对圆形的中心区域的点以及摄像头130外径上的 8个点进行检测，并建立坐标，计算出多个直径的值，然后使用优化算法求出测摄像头130外径最优值，并将计算的直径信息传输到GUI的应用，显示测量点坐标和所测像头外径结果，方便相关人员读取数据。因此，本发明设计简便合理，可得到清晰的照片，精确地计算出摄像头外径，具有优异的使用性能。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：相比于传统的照明设备，本发明采用了两组光源，使得光源可以分别在各个方向对摄像头130进行有效照射，使得采集到的图片更加清晰；并且，基于机器视觉装置，图像分析模块对圆形的中心区域的点以及摄像头外径上的8个点进行检测，并建立坐标，计算出多个直径的值，然后使用优化算法求出测摄像头130外径最优值，并将计算的直径信息传输到GUI的应用，显示测量点坐标和所测像头130外径结果，方便相关人员读取数据。因此，本发明设计简便合理，可得到清晰的照片，精确地计算出摄像头130外径，具有优异的使用性能。
进一步地，对摄像头130外径至少测量8点。
更进一步地，对摄像头130外径测量36点。
进一步地，对涂层区域的外径至少测量8点。
更进一步地，对涂层区域的外径测量36点。
进一步地，所述第二光源110由四组相同的光源板组成，其与光源整体的轴线成一定角度，且依次连接在一起。
更进一步地，所述第一光源100和所述第二光源110为可调的LED灯。
以上内容对本发明的较佳实施例和基本原理作了详细论述，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员应该了解在不违背本发明精神的前提下还会有各种等同变形和替换，这些等同变形和替换都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (8)

1.基于机器视觉的摄像头和涂层的外径的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
①将第一光源(100)设置于待检测的摄像头(130)的正上方，同时在所述摄像头(130)的两侧设置关于其对称的至少一组对称光源，所述对称光源包含能够将光聚焦于所述摄像头(130)上的第二光源(110)和第三光源(120)；
②相机拍摄待测的所述摄像头(130)的图像并将该图像传输到计算机中，计算机中的视觉软件对图片进行处理和分析；
③所述视觉软件测量所述摄像头(130)外径上的至少8个点M1(XM1、YM1)、M2(XM2、YM2)…MZ(XMZ、YMZ)，并通过最小平方法计算出所述摄像头(130)的拟合中心O1(XO1、YO1)和拟合直径D1；
④所述视觉软件测量黑色涂层最外角的至少8个点N1(XN1、YN1)、N2(XN2、YN2)…NZ(XNZ、YNZ)，并通过最小平方法计算出该涂层区域的拟合中心O2(XO2、YO2)和拟合直径D2；
⑤计算拟合中心O1和拟合中心O2之间的距离D1-2；
⑥启用ROI设置请求GUI的应用并将计算的以上信息显示到GUI界面上。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的摄像头和涂层的外径的测量方法，其特征在于：对所述摄像头(130)外径至少测量8点。
3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的摄像头和涂层的外径的测量方法，其特征在于：对所述摄像头(130)外径测量36点。
4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的摄像头和涂层的外径的测量方法，其特征在于：对涂层区域的外径至少测量8点。
5.根据权利要求4所述的基于机器视觉的摄像头和涂层的外径的测量方法，其特征在于：对涂层区域的外径测量36点。
6.一种用于实施权利要求1至5中任一项所述的测量方法的装置，其特征在于，包括：
所述第一光源(100)，其置于摄像头(130)的正上方，能够沿竖直方向向下对摄像头(130)射出光；和
至少一组对称光源，所述对称关于包括关于所述摄像头(130)对称的所述第二光源(110)和所述第三光源(120)；
其中，所述第二光源(110)，其置于与所述摄像头(130)相同的水平面上，能够沿水平方向对摄像头(130)射出光；
所述第三光源(120)，其置于与摄像头(130)相同的水平面上，能够沿水平方向对所述摄像头(130)射出光。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述第二光源(110)由四组相同的光源板组成，其与光源整体的轴线成一定角度，且依次连接在一起。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述第一光源(100)和所述第二光源(110)为可调的LED灯。
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