CN112954305B - 一种工业相机的拍摄参数测试方法、装置以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业相机的拍摄参数测试方法、装置以及存储介质，该方法包括：启动待测试的两个工业相机的第一采集进程，并设定两个工业相机对应的第一拍摄参数；控制两个工业相机在第一采集进程中基于第一拍摄参数同时拍摄第一数量的相片后，关闭第一采集进程；启动两个工业相机的第二采集进程，并设定待测试的两个工业相机对应的第二拍摄参数；其中，第一拍摄参数有低增益模式，第二拍摄参数有高增益模式；控制两个工业相机在第二采集进程中基于第二拍摄参数同时拍摄第二数量的相片后，关闭第二采集进程；基于第一数量的相片与第二数量的相片测试工业相机的拍摄参数是否正确。因此，采用本申请实施例，可以准确测量出工业相机的快门时间或增益修改的生效时间。
Description
技术领域
本发明涉及机器视觉技术领域，特别涉及一种工业相机的拍摄参数测试方法、装置以及存储介质。
背景技术
随着工业视觉的发展，工业相机在越来越多的场景中被使用，针对工业场景中的高反光工件往往会用到高动态范围(HDR)功能，如果设计复杂的HDR功能需要涉及到多张相片的不同曝光的采集以及节拍的调整，这就需要外部控制快门时间或者增益等参数的修改。如果对节拍的要求很高，那么外部修改快门时间或者增益的生效时间就需要精确测量。
在现有技术中，用于测量工业相机外部修改快门时间或者增益的生效时间的方法和手段，主要还是靠人工手动进行测试。这种方法不仅效率低下，而且对测试人员的要求也比较严格，既要求细心又要求耐心，同时也增加人工成本。同时，在高速工业应用上，触发脉冲的脉宽、频率等千变万化，靠人工手动来测试和验证也无法满足要求。
因此，如何找到一种有效的方法，实现对工业相机外部修改快门时间或者增益的生效时间的精确测量为亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种工业相机的拍摄参数测试方法、装置以及存储介质。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
第一方面，本申请实施例提供了一种工业相机的拍摄参数测试方法，该方法包括：
启动待测试的两个工业相机的第一采集进程，并设定两个工业相机对应的第一拍摄参数；
控制两个工业相机在第一采集进程中基于第一拍摄参数同时拍摄第一数量的相片后，关闭第一采集进程；
启动两个工业相机的第二采集进程，并设定待测试的两个工业相机对应的第二拍摄参数；其中，第一拍摄参数中包含预设低增益模式，第二拍摄参数中包含预设高增益模式；高增益模式的增益值大于低增益模式的增益值；
控制两个工业相机在第二采集进程中基于第二拍摄参数同时拍摄第二数量的相片后，关闭第二采集进程；其中，第一数量的相片等于第二数量的相片；
基于第一数量的相片与第二数量的相片测试工业相机的拍摄参数是否正确。
可选的，基于第一数量的相片与第二数量的相片测试工业相机的拍摄参数是否正确，包括：
基于第一数量的相片计算第一期望值与第一标准差，并基于第二数量的相片计算第二期望值与第二标准差；
设定触发频率值f和待测试的两个工业相机对应的第三拍摄参数；其中，第三拍摄参数中包含预设低增益模式；
启动两个工业相机的第三采集进程；
当监测到两个工业相机接收到基于触发频率值f发送的相机触发信号时，控制两个工业相机在第三采集进程中基于第三拍摄参数同时拍摄第一帧相片，并将第三拍摄参数中的预设低增益模式切换为预设高增益模式；
当监测到两个工业相机接收到基于触发频率值f发送的相机触发信号时，控制两个工业相机在第三采集进程中基于切换增益模式后的拍摄参数同时拍摄第二帧相片；
根据第一期望值与第一标准差、第二期望值与第二标准差、第一帧相片以及第二帧相片测试工业相机的拍摄参数是否正确。
可选的，根据第一期望值与第一标准差、第二期望值与第二标准差、第一帧相片以及第二帧相片测试工业相机的拍摄参数是否正确，包括：
根据第一帧相片、第一期望值、第一标准差、第二期望值以及第二标准差判断第一帧相片的增益模式，生成第一判断结果；
根据第二帧相片、第一期望值、第一标准差、第二期望值以及第二标准差判断第二帧相片的增益模式，生成第二判断结果；
基于第一判断结果与第二判断结果确定出切换增益模式的生效时间是否在第一帧相片与第二帧相片的采集时间间隔1/f以内；
若是，确定工业相机的拍摄参数正确；
继续执行启动两个工业相机的第三采集进程的步骤，当切换增益模式的时长大于预设时长且增益模式切换失败时，停止第三进程并修改触发频率值f。
可选的，基于第一数量的相片计算第一期望值与第一标准差，并基于第二数量的相片计算第二期望值与第二标准差，包括：
计算第一数量的相片中每张相片的平均灰度值，生成第一平均灰度值集合；根据第一平均灰度值集合计算第一期望值和第一标准差值；以及
计算第二数量的相片中每张相片的平均灰度值，生成第二平均灰度值集合；
根据第二平均灰度值集合计算第二期望值和第二标准差值。
可选的，计算每张相片的平均灰度值，包括：
选取每张相片的中心100*100像素范围的区域，并将选取的中心100*100像素范围的区域确定为目标区域；
针对目标区域中每个像素点的灰度值进行累加求和，生成求和后的灰度值；
计算目标区域的像素点个数；
将求和后的灰度值与像素点合数作商后，生成每张相片的平均灰度值。
可选的，根据第一帧相片、第一期望值、第一标准差、第二期望值以及第二标准差判断第一帧相片的增益模式，生成第一判断结果，包括：
计算第一帧相片的目标平均灰度值；
将第一标准差值和预设系数相乘，生成相乘后的第一标准差；
将第一期望值与相乘后的标准差做和后，生成做和后的第一期望值；
当目标平均灰度值小于做和后的第一期望值时，确定第一帧相片为低增益模式下采集；
当第一帧相片为低增益模式下采集的时，确定符合预先设定的增益模时，并将符合预先设定的增益模式确定为第一判断结果；
或者，
将第二标准差值和预设系数相乘，生成相乘后的第二标准差；
将第二期望值与相乘后的第二标准差做差后，生成做差后的第二期望值；
当目标平均灰度值大于做和后的第二期望值时，确定第一帧相片为高增益模式下采集；
当第一帧相片为高增益模式下采集的时，确定不符合预先设定的增益模时，并将不符合预先设定的增益模式确定为第一判断结果。
可选的，根据第二帧相片、第一期望值、第一标准差、第二期望值以及第二标准差判断第二帧相片的增益模式，生成第二判断结果，包括：
计算第二帧相片的目标平均灰度值；
将第一标准差值和预设系数相乘，生成相乘后的第一标准差；
将第一期望值与相乘后的标准差做和后，生成做和后的第一期望值；
当目标平均灰度值小于做和后的第一期望值时，确定第二帧相片为低增益模式下采集；
当第二帧相片为低增益模式下采集的时，确定不符合预先设定的增益模时，并将不符合预先设定的增益模式确定为第二判断结果；
或者，
将第二标准差值和预设系数相乘，生成相乘后的第二标准差；
将第二期望值与相乘后的第二标准差做差后，生成做差后的第二期望值；
当目标平均灰度值大于做和后的第二期望值时，确定第二帧相片为高增益模式下采集；
当第二帧相片为高增益模式下采集的时，确定符合预先设定的增益模时，并将符合预先设定的增益模式确定为第二判断结果。
可选的，基于第一判断结果与第二判断结果确定出切换增益模式的生效时间是否在第一帧相片与第二帧相片的采集时间间隔1/f以内，包括：
当第一判断结果和第二判断结果为符合预先设定的增益模时，确定切换增益模式的生效时间在第一帧相片与第二帧相片的采集时间间隔1/f以内；或者，
当第一判断结果和第二判断结果为不符合预先设定的增益模时，确定切换增益模式的生效时间不在第一帧相片与第二帧相片的采集时间间隔1/f以内。
第二方面，本申请实施例提供了一种工业相机的拍摄参数测试装置，该装置包括：
暗箱、白色纸板以及测试设备；其中，
白色纸板、测试设备设置于暗箱内；其中，
测试设备包括工控机、可编程逻辑控制器、第一工业相机以及第二工业相机；其中，
可编程逻辑控制器通过网线与工控机通信连接；第一工业相机以及第二工业相机通过USB3.0分别与工控机通信连接；可编程逻辑控制器的两端分别通过触发线连接至第一工业相机以及第二工业相机；
其中，第一工业相机、第二工业相机的镜头与白色纸板垂直放置。
第三方面，本申请实施例提供一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。
本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
在本申请实施例中，工业相机的拍摄参数测试装置通过工控机首先启动待测试的两个工业相机的第一采集进程，并设定两个工业相机对应的第一拍摄参数，然后控制两个工业相机在第一采集进程中基于第一拍摄参数同时拍摄第一数量的相片后，关闭第一采集进程，其次启动两个工业相机的第二采集进程，并设定待测试的两个工业相机对应的第二拍摄参数；其中，第一拍摄参数有低增益模式，第二拍摄参数有高增益模式，再控制两个工业相机在第二采集进程中基于第二拍摄参数同时拍摄第二数量的相片后，关闭第二采集进程，最后基于第一数量的相片与第二数量的相片测试工业相机的拍摄参数是否正确。由于本申请通过在不同的进程下设定不同的采集参数用来采集相片进行自动化测试，从而可以准确测量出工业相机的快门时间或增益修改的生效时间。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是本申请实施例提供的一种工业相机的拍摄参数测试方法的流程示意图；
图2是本申请实施例提供的另一种工业相机的拍摄参数测试方法的流程示意图；
图3是本申请实施例提供的一种工业相机的拍摄参数测试装置的装置示意图；
图4是本申请实施例提供的一种测试设备之间连接的结构示意图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的系统和方法的例子。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
到目前为止，在现有技术中，用于测量工业相机外部修改快门时间或者增益的生效时间的方法和手段，主要还是靠人工手动进行测试。这种方法不仅效率低下，而且对测试人员的要求也比较严格，既要求细心又要求耐心，同时也增加人工成本。同时，在高速工业应用上，触发脉冲的脉宽、频率等千变万化，靠人工手动来测试和验证也无法满足要求。为此，本申请提供了一种工业相机的拍摄参数测试方法、装置以及存储介质，以解决上述相关技术问题中存在的问题。本申请提供的技术方案中，由于本申请通过在不同的进程下设定不同的采集参数用来采集相片进行自动化测试，从而可以准确测量出工业相机的快门时间或增益修改的生效时间，下面采用示例性的实施例进行详细说明。
下面将结合附图1-附图2，对本申请实施例提供的工业相机的拍摄参数测试方法进行详细介绍。该方法可依赖于计算机程序实现，可运行于基于冯诺依曼体系的工业相机的拍摄参数测试装置上。该计算机程序可集成在应用中，也可作为独立的工具类应用运行。
请参见图1，为本申请实施例提供了一种工业相机的拍摄参数测试方法的流程示意图。如图1所示，本申请实施例的方法可以包括以下步骤：
S101，启动待测试的两个工业相机的第一采集进程，并设定两个工业相机对应的第一拍摄参数；
其中，第一拍摄参数至少包括增益值为1.0的低增益模式、工业相机的快门时间为一个较小的值SV(可以设置成100us)、相机的触发模式为20hz频率的自由模式(自由模式是指相机内部触发模式，不需要依靠任何外部触发设备)。
在本申请提供的实施例中，工控机首先启动待测试工业相机采集图像的第一进程，然后采用相机的软件开发工具包(SDK)在启动的第一进程中设置工业相机的第一拍摄参数。
S102，控制两个工业相机在第一采集进程中基于第一拍摄参数同时拍摄第一数量的相片后，关闭第一采集进程；
在本申请实施例中，在设置完拍摄参数后，工控机控制工业相机通过第一拍摄参数拍摄第一数量的相片，最后关闭第一进程。
在一种可能的实现方式中，工控机端开启相机采集进程1，在进程中通过相机SDK将相机的快门时间设置成一个较小的值SV(可以设置成100us)，相机的增益设置成低增益模式，相机的触发模式设置为20hz频率的自由模式(自由模式是指相机内部触发模式，不需要依靠任何外部触发设备)，在该参数设置控制工业相机采集并保存100张相片后关闭该相机采集进程。
S103，启动两个工业相机的第二采集进程，并设定待测试的两个工业相机对应的第二拍摄参数；其中，第一拍摄参数中包含预设低增益模式，第二拍摄参数中包含预设高增益模式；高增益模式的增益值大于低增益模式的增益值；
其中，第二拍摄参数至少包括工业相机的快门时间为一个较小的值SV(可以设置成100us)，相机的增益模式为高增益模式，相机的触发模式设置为20hz频率的自由模式。
在一种可能的实现方式中，工控机首先启动待测试工业相机采集图像的第二进程，然后采用相机的软件开发工具包在启动的第二进程中设置工业相机的第二拍摄参数。
S104，控制两个工业相机在第二采集进程中基于第二拍摄参数同时拍摄第二数量的相片后，关闭第二采集进程；其中，第一数量的相片等于第二数量的相片；
在本申请实施例中，设置完第二拍摄参数后，工控机控制工业相机通过第二拍摄参数拍摄第二数量的相片，然后关闭第二进程。
在一种可能的实现方式中，工控机端开启相机采集进程2，在进程中通过相机SDK将相机的快门时间设置成一个较小的值SV(可以设置成100us)，相机的增益设置成高增益模式，相机的触发模式设置为20hz频率的自由模式(自由模式是指相机内部触发模式，不需要依靠任何外部触发设备)，在该参数设置下采集100张相片后关闭该相机采集进程。
S105，基于第一数量的相片与第二数量的相片测试工业相机的拍摄参数是否正确。
在本申请实施例中，在采集完第一数量和第二数量的相片后，首先基于第一数量的相片计算第一期望值与第一标准差，并基于第二数量的相片计算第二期望值与第二标准差，再设定触发频率值f待测试的两个工业相机对应的第三拍摄参数；其中，第三拍摄参数中包含预设低增益模式，然后启动两个工业相机的第三采集进程，再当监测到两个工业相机接收到基于触发频率值f发送的相机触发信号时，控制两个工业相机在第三采集进程中基于第三拍摄参数同时拍摄第一帧相片，并将第三拍摄参数中的预设低增益模式切换为预设高增益模式，其次当监测到两个工业相机接收到基于触发频率值f发送的相机触发信号时，控制两个工业相机在第三采集进程中基于切换增益模式后的拍摄参数同时拍摄第二帧相片，最后根据第一期望值与第一标准差、第二期望值与第二标准差、第一帧相片以及第二帧相片测试工业相机的拍摄参数是否正确。
具体地，根据第一期望值与第一标准差、第二期望值与第二标准差、第一帧相片以及第二帧相片测试工业相机的拍摄参数是否正确时，首先根据第一帧相片、第一期望值、第一标准差、第二期望值以及第二标准差判断第一帧相片的增益模式，生成第一判断结果，再根据第二帧相片、第一期望值、第一标准差、第二期望值以及第二标准差判断第二帧相片的增益模式，生成第二判断结果，然后基于第一判断结果与第二判断结果确定出切换增益模式的生效时间是否在第一帧相片与第二帧相片的采集时间间隔1/f以内，若是，确定工业相机的拍摄参数正确，最后继续执行启动两个工业相机的第三采集进程的步骤，并当切换增益模式的时长大于预设时长且增益模式切换失败时，停止第三进程并修改触发频率值f。
具体的，在基于第一数量的相片计算第一期望值与第一标准差，并基于第二数量的相片计算第二期望值与第二标准差时，首先计算第一数量的相片中每张相片的平均灰度值，生成第一平均灰度值集合，再根据第一平均灰度值集合计算第一期望值和第一标准差值；以及计算第二数量的相片中每张相片的平均灰度值，生成第二平均灰度值集合，再根据第二平均灰度值集合计算第二期望值和第二标准差值。
具体的，在计算每张相片的平均灰度值时，首先选取每张相片的中心100*100像素范围的区域，并将选取的中心100*100像素范围的区域确定为目标区域，然后针对目标区域中每个像素点的灰度值进行累加求和，生成求和后的灰度值，其次计算目标区域的像素点个数，最后将求和后的灰度值与像素点合数作商后，生成每张相片的平均灰度值。
具体的，根据第一帧相片、第一期望值、第一标准差、第二期望值以及第二标准差判断第一帧相片的增益模式，生成第一判断结果时，首先计算第一帧相片的目标平均灰度值，再将第一标准差值和预设系数相乘，生成相乘后的第一标准差，然后将第一期望值与相乘后的标准差做和后，生成做和后的第一期望值，再当目标平均灰度值小于做和后的第一期望值时，确定第一帧相片为低增益模式下采集，最后当第一帧相片为低增益模式下采集的时，确定符合预先设定的增益模时，并将符合预先设定的增益模式确定为第一判断结果。
或者将第二标准差值和预设系数相乘，生成相乘后的第二标准差，然后将第二期望值与相乘后的第二标准差做差后，生成做差后的第二期望值，再当目标平均灰度值大于做和后的第二期望值时，确定第一帧相片为高增益模式下采集，最后当第一帧相片为高增益模式下采集的时，确定不符合预先设定的增益模时，并将不符合预先设定的增益模式确定为第一判断结果。
具体的，根据第二帧相片、第一期望值、第一标准差、第二期望值以及第二标准差判断第二帧相片的增益模式，生成第二判断结果时，首先计算第二帧相片的目标平均灰度值，再将第一标准差值和预设系数相乘，生成相乘后的第一标准差，然后将第一期望值与相乘后的标准差做和后，生成做和后的第一期望值，再当目标平均灰度值小于做和后的第一期望值时，确定第二帧相片为低增益模式下采集，其次当第二帧相片为低增益模式下采集的时，确定不符合预先设定的增益模时，最后将不符合预先设定的增益模式确定为第二判断结果。
或者将第二标准差值和预设系数相乘，生成相乘后的第二标准差，然后将第二期望值与相乘后的第二标准差做差后，生成做差后的第二期望值，再当目标平均灰度值大于做和后的第二期望值时，确定第二帧相片为高增益模式下采集，其次当第二帧相片为高增益模式下采集的时，确定符合预先设定的增益模时，最后将符合预先设定的增益模式确定为第二判断结果。
具体的，基于第一判断结果与第二判断结果确定出切换增益模式的生效时间是否在第一帧相片与第二帧相片的采集时间间隔1/f以内时，当第一判断结果和第二判断结果为符合预先设定的增益模时，确定切换增益模式的生效时间在第一帧相片与第二帧相片的采集时间间隔1/f以内；或者当第一判断结果和第二判断结果为不符合预先设定的增益模时，确定切换增益模式的生效时间不在第一帧相片与第二帧相片的采集时间间隔1/f以内。
在一种可能的实现方式中，针对100张低增益模式下采集的图像，计算每张相片的平均灰度值avg_value，并对100张图像的平均灰度值进行统计，计算得到期望值ξlow以及标准差值σlow；同理针对100张高增益模式下采集的图像，计算每张相片的平均灰度值avg_value，并对100张图像的平均灰度值进行统计，计算得到期望值ξhigh以及标准差值σhigh。
进一步地，设计一个触发频率值f，工控机通过socket通信设置PLC(可编程逻辑控制器)以f值频率发送相机触发信号。
进一步地，工控机端开启相机采集进程3，在进程中通过相机SDK将相机的快门时间设置成一个较小的值SV(可以设置成100us)，相机的增益设置成低增益模式，相机的触发模式设置外部触发模式(可接收PLC的触发信号完成相机采集)。
进一步地，在相机采集进程3中，SDK每采集到一张图像即通过SDK将相机增益切换到另一种增益模式(如果当前增益模式是低增益模式则修改增益成高增益模式，反之如果当前增益模式是高增益模式则修改增益成低增益模式)。随后计算当前采集到图像的平均灰度值avg_value，如果当前灰度值avg_value小于ξlow+3*σlow即代表当前相片是在低增益模式下采集而得；如果当前灰度值avg_value大于ξhigh-3*σhigh即代表当前相片是在高增益模式下采集而得。如果采集得到的相片通过灰度测试得到的增益模式与当前设计的增益模式一致，表明增益修改的生效时间在两张相片的采集时间间隔1/f以内；如果不一致则表明当前增益修改的生效时间超过两张相片的采集时间间隔1/f。
进一步地，长时间(超过24小时)测试情况下，中间如果任意一个相机出现切换失败，则停止进程，返回修改新的触发频率值f重新测试。直到测试得到一个能保证两个相机在长时间(超过24小时)测试情况下每次增益时间切换都能成功的最大的帧率值。
在本申请实施例中，工业相机的拍摄参数测试装置通过工控机首先启动待测试的两个工业相机的第一采集进程，并设定两个工业相机对应的第一拍摄参数，然后控制两个工业相机在第一采集进程中基于第一拍摄参数同时拍摄第一数量的相片后，关闭第一采集进程，其次启动两个工业相机的第二采集进程，并设定待测试的两个工业相机对应的第二拍摄参数；其中，第一拍摄参数有低增益模式，第二拍摄参数有高增益模式，再控制两个工业相机在第二采集进程中基于第二拍摄参数同时拍摄第二数量的相片后，关闭第二采集进程，最后基于第一数量的相片与第二数量的相片测试工业相机的拍摄参数是否正确。由于本申请通过在不同的进程下设定不同的采集参数用来采集相片进行自动化测试，从而可以准确测量出工业相机的快门时间或增益修改的生效时间。
请参见图2，为本申请实施例提供了另一种工业相机的拍摄参数测试方法的流程示意图。如图2所示，本申请实施例的方法可以包括以下步骤：
S201，启动待测试的两个工业相机的第一采集进程，并设定两个工业相机对应的第一拍摄参数；
S202，控制两个工业相机在第一采集进程中基于第一拍摄参数同时拍摄第一数量的相片后，关闭第一采集进程；
S203，启动两个工业相机的第二采集进程，并设定待测试的两个工业相机对应的第二拍摄参数；其中，第一拍摄参数中包含预设低增益模式，第二拍摄参数中包含预设高增益模式；高增益模式的增益值大于低增益模式的增益值；
S204，控制两个工业相机在第二采集进程中基于第二拍摄参数同时拍摄第二数量的相片后，关闭第二采集进程；其中，第一数量的相片等于第二数量的相片；
S205，基于第一数量的相片计算第一期望值与第一标准差，并基于第二数量的相片计算第二期望值与第二标准差；
S206，设定触发频率值f和待测试的两个工业相机对应的第三拍摄参数；其中，第三拍摄参数中包含预设低增益模式；
S207，启动两个工业相机的第三采集进程；
S208，当监测到两个工业相机接收到基于触发频率值f发送的相机触发信号时，控制两个工业相机在第三采集进程中基于第三拍摄参数同时拍摄第一帧相片，并将第三拍摄参数中的预设低增益模式切换为预设高增益模式；
S209，当监测到两个工业相机接收到基于触发频率值f发送的相机触发信号时，控制两个工业相机在第三采集进程中基于切换增益模式后的拍摄参数同时拍摄第二帧相片；
S210，根据第一期望值与第一标准差、第二期望值与第二标准差、第一帧相片以及第二帧相片测试工业相机的拍摄参数是否正确。
在本申请实施例中，工业相机的拍摄参数测试装置通过工控机首先启动待测试的两个工业相机的第一采集进程，并设定两个工业相机对应的第一拍摄参数，然后控制两个工业相机在第一采集进程中基于第一拍摄参数同时拍摄第一数量的相片后，关闭第一采集进程，其次启动两个工业相机的第二采集进程，并设定待测试的两个工业相机对应的第二拍摄参数；其中，第一拍摄参数有低增益模式，第二拍摄参数有高增益模式，再控制两个工业相机在第二采集进程中基于第二拍摄参数同时拍摄第二数量的相片后，关闭第二采集进程，最后基于第一数量的相片与第二数量的相片测试工业相机的拍摄参数是否正确。由于本申请通过在不同的进程下设定不同的采集参数用来采集相片进行自动化测试，从而可以准确测量出工业相机的快门时间或增益修改的生效时间。
下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。
请参见图3，其示出了本发明一个示例性实施例提供的工业相机的拍摄参数测试装置的结构示意图。该工业相机的拍摄参数测试装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为智能机器人的全部或一部分。
例如图3所示，该装置包括暗箱、白色纸板以及测试设备；其中，白色纸板、测试设备设置于暗箱内。
例如图4所示，测试设备包括工控机、可编程逻辑控制器、第一工业相机以及第二工业相机；其中，可编程逻辑控制器通过网线与工控机通信连接；第一工业相机以及第二工业相机通过USB3.0分别与工控机通信连接；可编程逻辑控制器的两端分别通过触发线连接至第一工业相机以及第二工业相机；
其中，第一工业相机、第二工业相机的镜头与白色纸板垂直放置。
具体的，两台待测的工业相机，一台PLC以及一台工控机，测试所需硬件的连接关系如下图所示，两个相机通过USB3.0与工控机连接，PLC通过网线与工控机连接，再通过触发线与两个相机连接。一个内部光照均匀的暗箱，并制作一个白色纸板，将两个相机对着白色纸板，确保相机视野中全是白色纸板。
在本申请实施例中，工业相机的拍摄参数测试装置通过工控机首先启动待测试的两个工业相机的第一采集进程，并设定两个工业相机对应的第一拍摄参数，然后控制两个工业相机在第一采集进程中基于第一拍摄参数同时拍摄第一数量的相片后，关闭第一采集进程，其次启动两个工业相机的第二采集进程，并设定待测试的两个工业相机对应的第二拍摄参数；其中，第一拍摄参数有低增益模式，第二拍摄参数有高增益模式，再控制两个工业相机在第二采集进程中基于第二拍摄参数同时拍摄第二数量的相片后，关闭第二采集进程，最后基于第一数量的相片与第二数量的相片测试工业相机的拍摄参数是否正确。由于本申请通过在不同的进程下设定不同的采集参数用来采集相片进行自动化测试，从而可以准确测量出工业相机的快门时间或增益修改的生效时间。
本发明还提供一种计算机可读介质，其上存储有程序指令，该程序指令被处理器执行时实现上述各个方法实施例提供的工业相机的拍摄参数测试方法。
本发明还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各个方法实施例的工业相机的拍摄参数测试方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，工业相机的拍摄参数测试的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种工业相机的拍摄参数测试方法，其特征在于，所述方法包括：
启动待测试的两个工业相机的第一采集进程，并设定所述两个工业相机对应的第一拍摄参数；
控制所述两个工业相机在所述第一采集进程中基于所述第一拍摄参数同时拍摄第一数量的相片后，关闭所述第一采集进程；
启动所述两个工业相机的第二采集进程，并设定待测试的两个工业相机对应的第二拍摄参数；其中，所述第一拍摄参数中包含预设低增益模式，所述第二拍摄参数中包含预设高增益模式；所述高增益模式的增益值大于所述低增益模式的增益值；
控制所述两个工业相机在所述第二采集进程中基于所述第二拍摄参数同时拍摄第二数量的相片后，关闭所述第二采集进程；其中，所述第一数量的相片等于所述第二数量的相片；
基于所述第一数量的相片与所述第二数量的相片测试所述工业相机的拍摄参数是否正确；其中，
所述基于所述第一数量的相片与所述第二数量的相片测试所述工业相机的拍摄参数是否正确，包括：
基于所述第一数量的相片计算第一期望值与第一标准差，并基于所述第二数量的相片计算第二期望值与第二标准差；
设定触发频率值f和所述待测试的两个工业相机对应的第三拍摄参数；其中，所述第三拍摄参数中包含所述预设低增益模式；
启动所述两个工业相机的第三采集进程；
当监测到所述两个工业相机接收到基于所述触发频率值f发送的相机触发信号时，控制所述两个工业相机在所述第三采集进程中基于所述第三拍摄参数同时拍摄第一帧相片，并将所述第三拍摄参数中的所述预设低增益模式切换为所述预设高增益模式；
当监测到所述两个工业相机接收到基于所述触发频率值f发送的相机触发信号时，控制所述两个工业相机在所述第三采集进程中基于所述切换增益模式后的拍摄参数同时拍摄第二帧相片；
根据所述第一期望值与第一标准差、所述第二期望值与第二标准差、所述第一帧相片以及第二帧相片测试所述工业相机的拍摄参数是否正确；其中，
所述根据所述第一期望值与第一标准差、所述第二期望值与第二标准差、所述第一帧相片以及第二帧相片测试所述工业相机的拍摄参数是否正确，包括：
根据所述第一帧相片、第一期望值、第一标准差、第二期望值以及第二标准差判断所述第一帧相片的增益模式，生成第一判断结果；
根据所述第二帧相片、第一期望值、第一标准差、第二期望值以及第二标准差判断所述第二帧相片的增益模式，生成第二判断结果；
基于所述第一判断结果与所述第二判断结果确定出所述切换增益模式的生效时间是否在所述第一帧相片与所述第二帧相片的采集时间间隔1/f以内；
若是，确定所述工业相机的拍摄参数正确；
继续执行所述启动所述两个工业相机的第三采集进程的步骤，当所述切换增益模式的时长大于预设时长且所述增益模式切换失败时，停止所述第三采集进程并修改所述触发频率值f。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一数量的相片计算第一期望值与第一标准差，并基于所述第二数量的相片计算第二期望值与第二标准差，包括：
计算所述第一数量的相片中每张相片的平均灰度值，生成第一平均灰度值集合；
根据所述第一平均灰度值集合计算第一期望值和第一标准差值；以及
计算所述第二数量的相片中每张相片的平均灰度值，生成第二平均灰度值集合；
根据所述第二平均灰度值集合计算第二期望值和第二标准差值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算所述每张相片的平均灰度值，包括：
选取所述每张相片的中心100*100像素范围的区域，并将所述选取的中心100*100像素范围的区域确定为目标区域；
针对所述目标区域中每个像素点的灰度值进行累加求和，生成求和后的灰度值；
计算所述目标区域的像素点个数；
将所述求和后的灰度值与所述像素点合数作商后，生成每张相片的平均灰度值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一帧相片、第一期望值、第一标准差、第二期望值以及第二标准差判断所述第一帧相片的增益模式，生成第一判断结果，包括：
计算所述第一帧相片的目标平均灰度值；
将所述第一标准差值和预设系数相乘，生成相乘后的第一标准差；
将所述第一期望值与所述相乘后的标准差做和后，生成做和后的第一期望值；
当所述目标平均灰度值小于所述做和后的第一期望值时，确定所述第一帧相片为低增益模式下采集；
当所述第一帧相片为低增益模式下采集的时，确定符合预先设定的增益模时，并将所述符合预先设定的增益模式确定为第一判断结果；
或者，
将所述第二标准差值和预设系数相乘，生成相乘后的第二标准差；
将所述第二期望值与所述相乘后的第二标准差做差后，生成做差后的第二期望值；
当所述目标平均灰度值大于所述做和后的第二期望值时，确定所述第一帧相片为高增益模式下采集；
当所述第一帧相片为高增益模式下采集的时，确定不符合预先设定的增益模时，并将所述不符合预先设定的增益模式确定为第一判断结果。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二帧相片、第一期望值、第一标准差、第二期望值以及第二标准差判断所述第二帧相片的增益模式，生成第二判断结果，包括：
计算所述第二帧相片的目标平均灰度值；
将所述第一标准差值和预设系数相乘，生成相乘后的第一标准差；
将所述第一期望值与所述相乘后的标准差做和后，生成做和后的第一期望值；
当所述目标平均灰度值小于所述做和后的第一期望值时，确定所述第二帧相片为低增益模式下采集；
当所述第二帧相片为低增益模式下采集的时，确定不符合预先设定的增益模时，并将所述不符合预先设定的增益模式确定为第二判断结果；
或者，
将所述第二标准差值和预设系数相乘，生成相乘后的第二标准差；
将所述第二期望值与所述相乘后的第二标准差做差后，生成做差后的第二期望值；
当所述目标平均灰度值大于所述做和后的第二期望值时，确定所述第二帧相片为高增益模式下采集；
当所述第二帧相片为高增益模式下采集的时，确定符合预先设定的增益模时，并将所述符合预先设定的增益模式确定为第二判断结果。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一判断结果与所述第二判断结果确定出所述切换增益模式的生效时间是否在所述第一帧相片与所述第二帧相片的采集时间间隔1/f以内，包括：
当所述第一判断结果和所述第二判断结果为符合预先设定的增益模时，确定所述切换增益模式的生效时间在所述第一帧相片与所述第二帧相片的采集时间间隔1/f以内；或者，
当所述第一判断结果和所述第二判断结果为不符合预先设定的增益模时，确定所述切换增益模式的生效时间不在所述第一帧相片与所述第二帧相片的采集时间间隔1/f以内。
7.一种用于实现权利要求1所述方法的工业相机的拍摄参数测试装置，其特征在于，所述装置包括：
暗箱、白色纸板以及测试设备；其中，
所述白色纸板、测试设备设置于所述暗箱内；其中，
所述测试设备包括工控机、可编程逻辑控制器、第一工业相机以及第二工业相机；其中，
所述可编程逻辑控制器通过网线与所述工控机通信连接；所述第一工业相机以及第二工业相机通过USB3.0分别与所述工控机通信连接；所述可编程逻辑控制器的两端分别通过触发线连接至所述第一工业相机以及第二工业相机；
其中，所述第一工业相机、第二工业相机的镜头与所述白色纸板垂直放置。
8.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1-6任意一项所述的方法步骤。
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