CN115334227B - 齿轮图像获取装置、方法及齿轮图像获取方法、电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种齿轮图像获取装置、方法及齿轮图像获取方法、电子设备，该装置包括：多个线阵相机和多个线阵光源；其中，多个线阵相机分别设置在齿轮的齿面周围，且线阵相机的摄像头均高于齿轮的中间位置，线阵相机的摄像头设置在距离齿轮的中间位置的预设高度范围内；该线阵光源用于在线阵相机进行齿轮图像采集时点亮，以照射到齿轮；线阵相机用于在获取到齿轮图像采集的开始位置信息后开始采集齿轮图像。本申请通过将多个线阵相机分别设置在齿面的周围，且将线阵相机的摄像头设置高度与齿轮的中间位置不对齐，以能够在同一时间采集到齿面两侧的带有标记的齿轮图像，在缩短了齿轮图像采集时间的同时提高了线阵相机对齿轮图像的图像效果。

Description

齿轮图像获取装置、方法及齿轮图像获取方法、电子设备

技术领域

本申请涉及图像采集领域，具体而言，涉及一种齿轮图像获取装置、方法及齿轮图像获取方法、电子设备。

背景技术

传统方案在拍摄齿轮时由于仅在齿轮的一面设置了一个线阵光源，因此，为了使得到的齿轮图像的各个齿面的图像都足够清晰，一般需要使齿轮多旋转一圈，这样便会增加检测的耗时，影响生产的节拍。另外，齿轮图像一般用于工业生产中对齿面的检测，图像采集完成后，需要将采集完成的图像齿面区域进行提取，通过对图像的处理，提取需要进行检测的区域，进而使检测更加的精准。但是在目前齿轮和线阵相机的设置方式下采集到的齿轮图像没有可以提取的齿面特征，难以完成齿面区域的提取。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种齿轮图像获取装置、方法及齿轮图像获取方法、电子设备。能够在提高齿轮图像采集效率的同时获取到有齿面特征的齿轮图像。

第一方面，本申请实施例提供了一种齿轮图像获取装置，包括：多个线阵相机和多个线阵光源；其中，多个线阵相机分别设置在齿轮的齿面两侧周围，且线阵相机的摄像头与所述齿轮的中间位置不对齐，线阵相机的摄像头设置在距离齿轮的中间位置的预设高度范围内；多个线阵光源朝向齿轮设置，并分别设置于齿轮的齿面两侧周围，且每个线阵相机搭配至少一个线阵光源；线阵光源用于在线阵相机进行齿轮图像采集时点亮，以照射到齿轮；线阵相机用于在获取到齿轮图像采集的开始位置信息后开始采集齿轮图像。

在上述实现过程中，通过在齿轮的齿面两侧周围设置线阵相机，并为每个线阵相机配置至少一个线阵光源，使得齿轮在旋转的一圈内便能够将齿轮的各个齿面的图像都采集到，缩短了齿轮图像的采集时间。另外，还通过将线阵相机的摄像头设置在距离齿轮中心位置的预设高度范围处，使得线阵相机在采集齿轮图像时与齿轮之间存在一定的角度差，因而采集到的齿轮图像上的齿面会存在明显的特征，以方便对齿面图像进行提取。

在一个实施例中，该装置还包括：光电传感器；光电传感器用于获取齿轮图像采集的开始位置，并通过开始位置触发线阵相机开始采集齿轮的齿轮图像；其中，开始位置包括齿轮任意的轮齿处。

在上述实现过程中，通过设置光电传感器，光电传感器通过发出光电信号后，获取到齿轮的特定位置信息，生成触发信息并将该触发信息发送到线阵相机，以触发线阵相机开始采集齿轮的图像。该光电传感器实现了齿轮开始位置的自动识别，并通过位置信息触发线阵相机启动，实现了线阵相机进行图像采集的自动化唤醒，减少了人为参与图像采集过程，实现了图像采集的自动化。

在一个实施例中，光电传感器还用于在获取开始位置后，对轮齿数量进行计数，以获取齿轮图像采集的结束位置，并将结束位置发送到线阵相机；其中，结束位置包括光电传感器计数到预设轮齿数时的轮齿处；线阵相机用于在结束位置的触发下停止采集齿轮图像。

在上述实现过程中，通过光电传感器在进行齿轮图像采集时对齿轮的轮齿进行计数，以确定出该齿轮图像采集时的结束位置。通过传感器统计拍摄经过的轮齿数来给出拍照停止信号，以通过传感器实现对线阵相机的停止的控制，减少了人为参与图像采集过程，实现了图像采集的自动化。

在一个实施例中，该装置还包括：差分信号转换器；差分信号转换器与光电传感器以及线阵相机连接；光电传感器用于将开始位置和结束位置发送到差分信号转换器；差分信号转换器用于将开始位置和结束位置的电信号转换为差分信号，并将差分信号发送到线阵相机；线阵相机在差分信号的触发下开始采集齿轮图像或停止采集齿轮图像。

在上述实现过程中，通过设置差分信号转换器，将光电传感器获取的集电信号转换为线阵相机能获取的差分信号，以实现光电传感器和线阵相机之间的信号传输，以通过光电传感器获取的位置信号直接对线阵相机的启动和停止进行控制，提高了线阵相机动作的自动化。

在一个实施例中，多个线阵相机与多个线阵光源一一对应设置；其中，多个线阵光源配置为在线阵相机进行齿轮图像采集时使用频闪的方式依次点亮；多个线阵相机中的每个线阵相机配置为在任意一个或多个线阵光源点亮时，采集齿轮图像。

在上述实现过程中，通过将多个线阵光源的点亮方式设置频闪的方式依次点亮。防止了线阵光源之间的相互影响以造成相机取图的相互干扰，提高了齿轮图像的清晰度。

在一个实施例中，线阵相机为两个；其中，多个线阵光源配置为在线阵相机进行齿轮图像采集时使用频闪的方式交替点亮；两个线阵相机在两个线阵光源中的一者点亮时，采集所述齿轮图像。

在上述实现过程中，通过设置频闪的方式两个线阵光源交替点亮。防止了齿轮两侧的线阵光源之间的相互影响以造成相机取图的相互干扰，提高了齿轮图像的清晰度。

第二方面，本申请实施例还提供一种齿轮图像获取方法，包括：应用于齿轮图像获取装置，该齿轮图像获取装置包括：多个线阵相机和多个线阵光源；其中，多个线阵相机分别设置在齿轮的齿面两侧周围，且线阵相机的摄像头均与所述齿轮的中间位置不对齐，线阵相机的摄像头设置在距离齿轮的中间位置的预设高度范围内；多个线阵光源分别设置在齿轮的齿面两侧周围，且每个线阵相机搭配至少一个线阵光源；该方法包括：线阵光源在线阵相机进行齿轮图像采集时点亮，以照射到齿轮；线阵相机在获取到齿轮图像采集的开始位置信息后开始采集齿轮图像。

第三方面，本申请实施例还提供一种齿面区域获取方法，包括：确定获取到的齿轮图像中目标齿面的第一顶点坐标和第二顶点坐标，齿轮图像通过第二方面方法获得；其中，第一顶点坐标与第二顶点坐标为目标齿面的一个边缘的两个顶点坐标；根据第一顶点坐标和第二顶点坐标确定目标齿面的斜率；根据斜率、第一顶点坐标和第二顶点坐标确定齿轮图像中的所有齿面区域。

在上述实现过程中，通过获取齿轮图像中的一个齿面的第一顶点坐标和第二顶点坐标，进而根据第一顶点坐标和第二顶点坐标计算出该齿轮的斜率，以确定出整个齿轮图像中的齿面图像。仅通过计算第一顶点和第二顶点之间的斜率便将所有的齿面图像都确定出来，大大提升了对算法的检测效率，减少了检测所需的算力，提高了确定齿面图像的效率。

在一个实施例中，根据斜率、第一顶点坐标和第二顶点坐标确定齿轮图像中的所有齿面区域，包括：根据斜率、第一顶点坐标和第二顶点坐标确定目标齿面的第三顶点坐标和第四顶点坐标；其中，第三顶点坐标和第四顶点坐标为目标齿面中与第一顶点坐标与第二顶点坐标所在边缘平行的另一边缘的两个顶点坐标；根据第一顶点坐标、第二顶点坐标、第三顶点坐标和第四顶点坐标确定目标齿面区域；根据目标齿面区域确定齿轮图像中的所有齿面区域。

在上述实现过程中，仅需要根据第一顶点坐标和第二顶点坐标便可以计算出第三顶点坐标、第四顶点坐标，并基于四个顶点确定出目标齿面区域，并基于预设好的特征数据和预设算法依次确定出齿轮图像中的齿面区域。通过找到齿轮图像中特征，从而应用算法将齿轮图像中的检测区域进行提取，在简化了齿面图像提取的同时还提高了提取精度。

在一个实施例中，根据目标齿轮的齿面区域确定齿轮图像中的所有齿面区域，包括：根据目标齿面的第一顶点坐标和第二顶点坐标和预设高度确定与目标齿面相邻的下一齿面的第五顶点坐标和第六顶点坐标；其中，第五顶点坐标与第六顶点坐标为下一齿面的一个边缘的两个顶点坐标；根据目标齿面的第三顶点坐标和第四顶点坐标和预设高度确定下一齿面的第七顶点坐标和第八顶点坐标；其中，第七顶点坐标和第八顶点坐标为下一齿面中与第五顶点坐标与第六顶点坐标所在边缘平行的另一边缘的两个顶点坐标；根据下一齿面的第五顶点坐标、第六顶点坐标、第七顶点坐标和第八顶点坐标确定下一齿面的齿面区域，并更新下一齿面为目标齿面，以继续计算齿轮图像中的其他轮齿的齿面区域，直至确定出齿轮图像中的所有轮齿的齿面区域。

在上述实现过程中，在确定出一个齿面区域后，可以根据齿轮中齿面和齿顶的设定高度计算出其他齿面区域，以将齿轮图像中的所有齿面区域确定出来。即通过简单算法即可以将齿轮中的齿面区域确定出来，减少了齿面区域计算所需要的算力，简化了齿面区域计算，提高了齿面区域确定效率。

在一个实施例中，根据斜率、第一顶点坐标和第二顶点坐标确定齿轮图像中的所有齿面区域之后，该方法还包括：将齿轮图像中的所有齿面区域和齿轮图像中除齿面区域之外的其他特征图像进行拆分；将拆分后的所有齿面区域重新组合确定出齿面图像。

在上述实现过程中，通过将齿轮图像中齿面区域和除齿面之外的其他区域拆分开来，以将齿面区域进行重新组合，形成齿面图像。以便于对齿轮的齿面的缺陷进行检测，以提高齿轮的齿面检测精确性。

第四方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器，该存储器存储有处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，机器可读指令被处理器执行时执行上述第二方面，或第二方面的任一种可能的实施方式中齿轮图像获取方法以及上述第三方面，或第三方面的任一种可能的实施方式中齿轮图像获取方法的步骤。

第五方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述第二方面，或第二方面的任一种可能的实施方式中齿轮图像获取方法以及上述第三方面，或第三方面的任一种可能的实施方式中齿轮图像获取方法的步骤。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种齿轮图像获取装置示意图；

图2为本申请实施例提供的线阵相机与光电传感器连接示意图；

图3为本申请实施例提供的一种齿轮图像获取装置中两个线阵相机与两个线阵光源设置示意图；

图4为本申请实施例提供的一种齿轮图像获取方法的流程图；

图5为本申请实施例提供的一种齿面区域获取方法的流程图；

图6为本申请实施例提供的齿轮图像示意图；

图7为本申请实施例提供的一种齿面区域获取方法中步骤S303的流程图；

图8为本申请实施例提供的齿面图像示意图；

图9为本申请实施例提供的一种齿面区域获取装置的功能模块示意图；

图10为本申请实施例提供的电子设备的方框示意图。

附图标记：100-线阵光源、200-线阵相机、300-齿轮、301-轮齿、302-齿面、401-第一确定模块、402-第二确定模块、403-第三确定模块、500-电子设备、511-存储器、513-处理器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

线阵相机的工作原理是将呈“线”状的CCD传感器芯片搭配工业镜头，对待检测样件齿轮进行扫描式拍摄，使待检测样件齿轮在自转的情况下，利用线阵相机完成一圈的扫描采集，从而获取到相对应的图像。并将拍摄的多行图片拼接成一张完整的图像。

目前通过线阵相机采集齿轮的齿轮图像时，通常是将一个线阵相机和齿轮放置在同一高度，线阵相机与齿轮高度相同时,采集的齿轮图像没有可以提取的特征，且一个线阵光源使得线阵相机在齿轮旋转一周时只能采集到齿轮一个方向上的齿面，若要采集到齿轮两个面的齿面需要齿轮多旋转一圈，不仅难以提取到齿轮图像中的齿面区域还增加了检测的耗时。

有鉴于此，本申请发明人提出一种齿轮图像获取装置、方法及齿轮图像获取方法、电子设备，通过两个光源使用频闪的方式交替点亮，当一个线形光源点亮时另一个线形光源熄灭，当一个线形光源熄灭时另一个线形光源点亮，以此达到检测过程中始终保持一个光源点亮。线形光源交替点亮时，线阵相机接收到的亮度不同，会形成亮暗相间的条纹，通过算法将两个线形光源打亮的部分区分开并重新组合，可得到在齿轮只旋转一周的情况下的两张不同光源打光的图像，其中一张图像为正常打光时的图像，另一张为点亮干扰光源时的图像。以得到在齿轮旋转一周时能够得到齿轮两侧齿面的清晰图像。另外再经过将线阵相机的高度提升，采集的齿轮图像齿轮边缘出现了一个顶角，通过提取齿轮边缘的顶角，提取出需要检测的齿面，完成对齿轮检测精度的提升。

为便于对本实施例进行理解，首先对执行本申请实施例所公开的一种齿轮图像获取装置进行详细介绍。

如图1所示，该齿轮图像获取装置，包括：多个线阵相机200和多个线阵光源100。

其中，多个线阵相机200分别设置在齿轮300的齿面两侧周围，且线阵相机200的摄像头与齿轮300中间位置不对齐，线阵相机200的摄像头设置在距离齿轮300的中间位置的预设高度范围内；多个线阵光源100朝向齿轮300设置，并分别设置于齿轮300的齿面两侧周围，且每个线阵相机200搭配至少一个线阵光源100。

这里的齿轮300中间位置可以是齿轮300的轮齿301所在圆的圆心位置处、也可以是齿轮的轮轴与轮齿301连接所在方向上的中点位置处，该轮齿301的中间位置可以根据实际情况进行调整，本申请不做具体限制。

可选地，多个线阵相机200的摄像头可以全部都设置在距离齿轮300的中间位置的预设高度范围内，也可以部分设置在距离齿轮300的中间位置的预设高度范围内。当多个线阵相机200的摄像头部分设置在距离齿轮300的中间位置的预设高度范围内时，该齿轮300的齿面两侧分别至少一个线阵相机200的摄像头设置在距离齿轮300的中间位置的预设高度范围内。本领域技术人员可以根据实际情况对各个线阵相机的设置位置进行调整，本申请不做具体限制。

上述的线阵光源100用于在线阵相机200进行齿轮图像采集时点亮，以照射到齿轮300。该线阵光源可以是一个或多个，一个线阵相机200可以搭配一个或多个线阵光源。如，一个线阵相机200可以搭配1个、2个、3个或10个线阵光源，本申请不对线阵光源的数量和型号做具体的限制。

可以理解地，该线阵相机200的摄像头在可以高于该齿轮300中间位置预设高度范围内设置，也可以低于该齿轮300中间位置预设高度范围内设置。

虽然线阵光源100与线阵相机200为搭配设置，但是线阵光源100的设置位置不需要和线阵相机200保持一致。该线阵光源100的设置位置可以是和线阵相机200的设置位置在同一位置，也可以是在不同位置。例如，若线阵光源100的设置位置和线阵相机200的设置位置不在同一位置，则该线阵光源100的设置位置需与该线阵相机200的设置位置在一侧，以使得线阵相机200能够采集到清晰的齿轮图像。

上述线阵相机200用于在获取到齿轮图像采集的开始位置信息后开始采集齿轮图像。该线阵相机200可以是两个及以上，当该线阵相机200为两个时，该线阵相机200分别设置在该齿轮300的齿面两侧。若该线阵相机200为多个时，该多个线阵相机200可以设置在该齿轮300的周围，但是该齿轮300的齿面两个需要分别设置至少一个线阵光源100。例如，该线阵相机200为3个，则其中2个线阵相机200需要分别设置在齿轮300的齿面两侧，另一个线阵相机200可以设置在该齿轮300的齿面两侧的其中一侧，也可以设置在除齿轮300的齿面两侧之外的位置。

这里的预设高度范围可以是40-60mm、10-30mm、20-50mm、50-70mm或80-100mm等。当然，为了使得该线阵相机200获得的齿轮图像中的特征更加明显，也可以将线阵相机200的摄像头设置为高于齿轮300的中间位置为预设高度值，如，该预设高度值可以是10mm、30mm、50mm、70mm等。本领域技术人员可以知道该线阵相机200的摄像头设置高于该齿轮300的中间位置的预设高度值或预设高度范围可以根据线阵相机200的型号、大小、齿轮300的大小以及对获取到的齿轮图像的需求进行相应调整，本申请不做具体限制。

在上述实现过程中，通过在齿轮的齿面两侧周围设置线阵相机，并为每个线阵相机配置至少一个线阵光源，使得齿轮在旋转的一圈内便能够将齿轮的各个齿面的图像都采集到，缩短了齿轮图像的采集时间。另外，还通过将线阵相机的摄像头设置在距离齿轮中心位置的预设高度范围处，使得线阵相机在采集齿轮图像时与齿轮之间存在一定的角度差，因而采集到的齿轮图像上的齿面会存在明显的特征，以方便对齿面图像进行提取。

在一种可能的实现方式中，该装置还包括：光电传感器。

该光电传感器用于获取齿轮图像采集的开始位置，并通过开始位置触发线阵相机200开始采集齿轮300的齿轮图像；其中，开始位置包括齿轮300任意的轮齿301处。

该光电传感器用于获取齿轮300的轮齿位置，因此该光电传感器的设置位置可以根据实际情况进行调整。例如，该光电传感器可以设置在线阵光源100处，该光电传感器也可以设置在齿轮300位置处，当然，该光电传感器也可以设置在其他的任何位置，只要该光电传感器能获取到该齿轮300的轮齿信息即可。

当该线阵相机200需要采集齿轮图像时，光电传感器通过光信号获取齿轮300的轮齿位置，当检测到齿轮300位置后，将该轮齿信号发送给线阵相机200，该线阵相机200在该轮齿信号的触发下启动图像采集，此时被该光电传感器获取到的轮齿位置为齿轮图像采集的开始位置。

如图1所示，若光电传感器获取到轮齿信号，并将该轮齿信号发送到线阵相机200，线阵相机200在该轮齿信号的触发下开始采集轮齿图像，则该轮齿301的位置即为开始位置。

在一些实施例中，该轮齿301上也可以设置有特殊位置点作为开始位置，光电传感器也可以通过获取该特殊位置点信号来确定齿轮图像采集的开始位置。本领域技术人员可以知道，该开始位置选择和设置可以根据实际需求进行设置，本申请不做具体限制。

在一些实施例中，一个光电传感器可以对应控制一个线阵相机200，也可以通过控制多个线阵相机200。若一个光电传感器对应控制一个线阵相机200，则当线阵相机200为多个时，则需要对应设置多个光电传感器。

在上述实现过程中，通过设置光电传感器，光电传感器通过发出光电信号后，获取到齿轮的特定位置信息，生成触发信息并将该触发信息发送到线阵相机，以触发线阵相机开始采集齿轮的图像。该光电传感器实现了齿轮开始位置的自动识别，并通过位置信息触发线阵相机启动，实现了线阵相机进行图像采集的自动化唤醒，减少了人为参与图像采集过程，实现了图像采集的自动化。

在一种可能的实现方式中，该光电传感器还用于在获取开始位置后，对轮齿数量进行计数，以获取齿轮图像采集的结束位置，并将该结束位置发送到线阵相机200；该线阵相机200用于在结束位置的触发下停止采集齿轮图像。

其中，该结束位置包括光电传感器计数到预设轮齿数时的轮齿301处。

可以理解地，每个齿轮300的轮齿数量是一定的，在线阵相机200进行齿轮图像采集时，齿轮300会随着图像采集地进行而旋转，以保证该线阵相机200可以采集到该齿轮300各个方向的图像。在齿轮300旋转的过程中，光电传感器会对该齿轮300上的轮齿301进行计数，当光电传感器获取到的轮齿数量到达预设轮齿数量时，则确定最后一个获取到轮齿信息的轮齿301为该轮齿图像采集的结束位置。

示例性地，若一个齿轮300的轮齿数为50个，若在采集轮齿图像时需要采集到整个轮齿301的图像，则光电传感器在获取到第50个轮齿信息时，确定该轮齿信息对应的轮齿301为结束位置，则将该结束位置发送到线阵相机200，线阵相机200在该结束位置的触发下停止采集齿轮图像。

若一个齿轮300的轮齿数为50个，若在采集轮齿图像时只需要采集半个轮齿的图像，则光电传感器在获取到第25个轮齿信息时，确定该轮齿信息对应的轮齿301为结束位置，则将该结束位置发送到线阵相机200，线阵相机200在该结束位置的触发下停止采集齿轮图像。

在一些实施例中，该光电传感器还用于在获取开始位置后，对齿槽数量进行计数，以获取齿轮图像采集的结束位置，并将该结束位置发送到线阵相机200；该线阵相机200用于在结束位置的触发下停止采集齿轮图像。

在一个齿轮300中，齿槽数和轮齿数是一样的，光电传感器除了通过对轮齿301进行计数，还可以通过对齿槽进行计数，确定出线阵相机200在采集齿轮图像时的结束位置。

可以理解地，在一些情况下，该齿轮图像采集的结束位置也可以不通过计数的方式确定。若该结束位置为齿轮300上的设置的特殊位置点，则该光电传感器也可以通过获取该特殊位置点信息确定该齿轮图像采集的结束位置。该光电传感器获取该齿轮图像采集的结束位置可以根据实际情况调整，本申请不做具体限制。

在上述实现过程中，通过光电传感器在进行齿轮图像采集时对齿轮的轮齿301进行计数，以确定出该齿轮图像采集时的结束位置。通过传感器统计拍摄经过的轮齿数来给出拍照停止信号，以通过传感器实现对线阵相机的停止的控制，减少了人为参与图像采集过程，实现了图像采集的自动化。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，该装置还包括：差分信号转换器。

其中，该差分信号转换器与光电传感器以及线阵相机200连接；该光电传感器用于将开始位置和结束位置发送到差分信号转换器；该差分信号转换器用于将开始位置和结束位置的电信号转换为差分信号，并将差分信号发送到线阵相机200；该线阵相机200在差分信号的触发下开始采集齿轮图像或停止采集齿轮图像。

由于光电传感器获取到的信号是集电信号，而线阵相机200需要采集的是差分信号。线阵相机200和光电传感器之间属于两种不同的信号，因此线阵相机200不能直接采集光电传感器的信号。通过设置差分信号转换器，将光电传感器获取到的集电信号发送到该差分信号转换器，通过该差分信号转换器将该集电信号转换为线阵相机200能够采集的差分信号，以是实现根据光电传感器获取到的信号直接对线阵相机200进行控制。

可以理解地，当该装置存在多个线阵相机200时，该多个线阵相机200均与该差分信号转换器连接。

若线阵相机200为多个时，且每个线阵相机200配置一个光电传感器，则该多个线阵相机200和多个光电传感器可以和一个差分信号转换器连接。当然，每一个光电传感器和线阵相机200之间也可以设置一个差分信号转换器。该差分信号转换器的数量和设置方式可以根据实际情况进行调整，不申请不做具体限制。

在上述实现过程中，通过设置差分信号转换器，将光电传感器获取的集电信号转换为线阵相机能获取的差分信号，以实现光电传感器和线阵相机之间的信号传输，以通过光电传感器获取的位置信号直接对线阵相机的启动和停止进行控制，提高了线阵相机动作的自动化。

在一种可能的实现方式中，多个线阵相机200与多个线阵光源100一一对应设置。

其中，多个线阵光源100配置为在线阵相机200进行齿轮图像采集时使用频闪的方式依次点亮；多个线阵相机200中的每个线阵相机200配置为在任意一个或多个线阵光源100点亮时，采集齿轮图像。

可以理解地，当存在多个线阵光源100时，由于每个线阵光源100散发的光源范围除了包括各自对应的线阵相机200的采集范围，还包括一个或多个相邻的线阵相机200的采集范围。而每个线阵相机200均配置有线阵光源100，则可能会在线阵相机200进行齿轮图像采集时出现多个线阵光源100的相互影响导致线阵相机200采集到的齿轮图像出现模糊、曝光等情况。

可选地，该线阵光源100可以通过设置一定的时间间隔依次点亮。如，每个线阵光源100点亮的时间间隔为0.1ms、0.2ms、0.5ms或1s等。可以理解地，在线阵相机200进行齿轮图像采集时这多个线阵光源100依次点亮，以使得在图像采集的整个过程中始终保持一个光源点亮。该线阵光源100点亮的时间间隔的设置可以根据齿轮300的转速、线阵相机200的拍照频率等适应性调整，本申请不做具体限制。

示例性地，若该齿轮图像获取装置包括6个线阵相机和6个线阵光源100，分别为线阵相机A、线阵相机B、线阵相机C、线阵相机D、线阵相机E、线阵相机F对应的线阵光源A、线阵光源B、线阵光源C、线阵光源D、线阵光源E、线阵光源F。若该线阵光源A、线阵光源B、线阵光源C、线阵光源D、线阵光源E和线阵光源F的点亮的时间间隔设置为6ms，则在第1ms时线阵光源A点亮，线阵光源B、线阵光源C、线阵光源D、线阵光源E以及线阵光源F均熄灭，在第2ms时线阵光源B点亮，线阵光源A、线阵光源C、线阵光源D、线阵光源E以及线阵光源F均熄，在第3ms时线阵光源C点亮，线阵光源A、线阵光源B、线阵光源D、线阵光源E以及线阵光源F均熄灭...在第6ms时线阵光源F点亮，线阵光源A、线阵光源B、线阵光源C、线阵光源D以及线阵光源E均熄灭。且在第1ms至第6ms整个过程中，线阵相机A、线阵相机B、线阵相机C、线阵相机D、线阵相机E以及线阵相机F均连续采集齿轮图像。

在一些实施例中，多个线阵相机中的一个线阵相机配置为在对应的线阵光源点亮时，采集所述齿轮图像。

示例性地，若该齿轮图像获取装置包括3个线阵相机和3个线阵光源100，分别为线阵相机G、线阵相机H、线阵相机I对应的线阵光源G、线阵光源H、线阵光源I。当线阵光源G点亮时，对应的线阵相机G采集齿轮图像，线阵相机H和线阵相机I则停止图像采集。当线阵光源H点亮时，对应的线阵相机H采集齿轮图像，线阵相机G和线阵相机I则停止图像采集。

可以理解地，每个线阵相机在进行图像采集时，由于只有该线阵相机对应的线阵光源点亮，且齿轮包括了凸出的轮齿部分和凹进的齿槽部分，基于光线和齿轮结构的影响，由两组线阵光源以频闪的方式交替点亮采集到的齿面图像为明暗相间的齿面图像。

在上述实现过程中，通过将多个线阵光源的点亮方式设置频闪的方式依次点亮。防止了线阵光源之间的相互影响以造成相机取图的相互干扰，提高了齿轮图像的清晰度。

在一种可能的实现方式中，如图3所示，该线阵相机200为两个。

其中，两个线阵光源100在线阵相机200进行齿轮图像采集时使用频闪的方式交替点亮。

当线阵相机200为两个时，该两个线阵相机200分别设置在齿轮300的两个齿面上。如图3所示，齿轮300的两个齿面是两个对立的面，为了使得线阵相机200获取到的齿轮图像更加清晰，则与这两个线阵相机200分别匹配的线阵电源分别设置在该齿轮300的两侧齿面。当两个线阵电源同时点亮时，由于这两个线阵电源处于相对位置，会彼此影响，则线阵相机200采集到的齿轮图像会影响光源之间的影响而不清晰。

可选地，该线阵光源100可以通过设置一定的时间间隔交替点亮。如，每个线阵光源100点亮的时间间隔为0.1ms、0.2ms、0.5ms或1s等。可以理解地，在线阵相机200进行齿轮图像采集时这两个线阵光源100交替点亮，以使得在图像采集的整个过程中始终保持一个光源点亮。该线阵光源100点亮的时间间隔的设置可以根据齿轮300的转速、线阵相机200的拍照频率等适应性调整，本申请不做具体限制。在上述实现过程中，通过设置频闪的方式两个线阵光源交替点亮。防止了线阵光源之间的相互影响以造成相机取图的相互干扰，提高了齿轮图像的清晰度。

请参阅图4，是本申请实施例提供的齿轮图像获取方法的流程图。下面将对图4所示的具体流程进行详细阐述。

步骤S201，线阵光源在线阵相机进行齿轮图像采集时点亮，以照射到齿轮。

步骤S202，线阵相机在获取到齿轮图像采集的开始位置信息后开始采集齿轮图像。

这里的齿轮图像获取方法应用于上述的齿轮图像获取装置。

在一种可能的实现方式中，步骤S201之前该齿轮图像获取方法还包括：光电传感器获取齿轮图像采集的开始位置，并通过该开始位置触发线阵相机开始采集齿轮的齿轮图像；其中，该开始位置包括齿轮任意的轮齿处。

在一种可能的实现方式中，步骤S202之后该齿轮图像获取方法还包括：光电传感器在获取开始位置后，对轮齿数量进行计数，以获取齿轮图像采集的结束位置，并将该结束位置发送到线阵相机；该线阵相机在该结束位置的触发下停止采集齿轮图像。

其中，该结束位置包括光电传感器计数到预设轮齿数时的轮齿处。

在一种可能的实现方式中，齿轮图像获取方法还包括：光电传感器将开始位置和结束位置发送到差分信号转换器；差分信号转换器将开始位置和结束位置的电信号转换为差分信号，并将该差分信号发送到线阵相机；线阵相机在差分信号的触发下开始采集齿轮图像或停止采集齿轮图像。

请参阅图5，是本申请实施例提供的齿面区域获取的流程图。下面将对图5所示的具体流程进行详细阐述。

步骤S301，确定获取到的齿轮图像中目标齿面的第一顶点坐标和第二顶点坐标。

这里的齿轮图像通过上述齿轮图像获取方法获得。

其中，该第一顶点坐标与第二顶点坐标为目标齿面的一个边缘的两个顶点坐标。

示例性地，如图6所示，图6示出的是线阵相机采集到的齿轮图像，该齿轮图像包括多个齿面图像（图中6示出的P1、P2、P3、P4四个点连接起来的平行四边形，即图中灰色部分）和齿面图像之外（图中6示出的除灰色部分之外的白色部分和黑色部分）的其他图像。

可选地，该第一顶点和第二顶点可以分别是图中的P1和P2，也可以是分别是图中的P1和P3，还可以是分别是图中的P3和P4，或分别是图中的P2和P4。可以理解地，该第一顶点为同一齿面的四个顶点中两个相邻的顶点。

在一些实施例中，步骤S301之前，该方法还包括：获取齿轮图像中目标齿面的第一顶点和第二顶点。

可选地，该第一顶点和第二顶点可以通过是人工标定，也可以是通过图像特征比对标定，还可以是通过图像特征点识别标定。若该第一顶点和第二顶点是通过图像特征比对标定，则该将获取到的齿轮图像与预设好的标准齿轮图像进行比对，根据比对结果标定第一顶点和第二顶点。若该第一顶点和第二顶点是通过图像特征点识别标定，则需要将该齿轮图像和预设的特征点的特征进行比对，根据比对结果标定第一顶点和第二顶点。

在一些实施例中，步骤S301还包括：确定获取到的齿轮图像中的正常打光图像；确定该正常打光图像中目标齿面的第一顶点坐标和第二顶点坐标。

可以理解地，由于该多个线阵光源交替点亮，在同一时间点，该多个线阵相机获取到的齿轮图像中只有被点亮的线阵光源对应的线阵次相机获取到的齿轮图像为正常打光图像，其余的线阵相机获取到的齿轮图像为干扰光源图像。干扰光源图像可能会出现图像不清晰、亮度不够等问题，因此，在进行齿面图像的提取时，通过提取正常打光图像中的齿面图像即可。

步骤S302，根据第一顶点坐标和第二顶点坐标确定目标齿面的斜率。

可以理解地，第一顶点和第二顶点为齿面图像中相邻两个顶点，则将该第一顶点与第二顶点连接后形成的直线为该齿面图像的一个边，通过第一顶点坐标和第二顶点坐标可以计算出该齿面图像中齿面的边的斜率，由于该齿面图像中齿面的边的斜率是因为线阵相机与目标齿轮之间的高度差造成的，因此该斜率也是目标齿轮的斜率。

示例性地，如图6所示，若该第一顶点为P1和P2，则该目标齿轮的斜率为P1、P2连接线的斜率。若该第一顶点为P1和P3，则该目标齿轮的斜率为P1、P3连接线的斜率。

步骤S303，根据斜率、第一顶点坐标和第二顶点坐标确定齿轮图像中的所有齿面区域。

根据齿轮的特性可知，每个齿轮同一侧的齿面都是平行的，因此，线阵相机采集到的齿轮图像中的齿面为相互平行的平行四边形（如图6灰色部分示出）。在确定出该图像中的一个齿面的第一顶点坐标和第二顶点坐标后，可以根据齿面的高度、宽度等值确定出该齿轮图像中所有的齿面图像。

在上述实现过程中，通过获取齿轮图像中的一个齿面的第一顶点坐标和第二顶点坐标，进而根据第一顶点坐标和第二顶点坐标计算出该齿轮的斜率，以确定出整个齿轮图像中的齿面图像。仅通过计算第一顶点和第二顶点之间的斜率便将所有的齿面图像都确定出来，大大提升了对算法的检测效率，减少了检测所需的算力，提高了确定齿面图像的效率。

在一种可能的实现方式中，如图7所示，步骤S303包括：

步骤S3031，根据斜率、第一顶点坐标和第二顶点坐标确定目标齿面的第三顶点坐标和第四顶点坐标。

其中，第三顶点坐标和第四顶点坐标为目标齿面中与第一顶点坐标与第二顶点坐标所在边缘平行的另一边缘的两个顶点坐标。

由于第三顶点和第四顶点所在的直线与第一顶点和第二顶点所在的直线平行，则在确定出斜率后，根据齿轮的齿面的长或宽特性确定出第二顶点和第四顶点。

示例性地，若该第一顶点和第二顶点分别是P1和P2，则第三顶点和第四顶点分别是P3和P4，则可以根据第一顶点坐标和第二顶点坐标计算出该齿轮整体的斜率，进而根据斜率和齿轮齿面的长度值确定出第三顶点坐标和第四顶点坐标。

若该第一顶点和第二顶点分别是P1和P3，则第三顶点和第四顶点分别是P2和P4，则可以根据第一顶点坐标和第二顶点坐标计算出该齿轮整体的斜率，进而根据斜率和齿轮齿面的宽度值确定出第三顶点坐标和第四顶点坐标。

在一些实施例中，该第三顶点和第四顶点可以与第一顶点、第二顶点一样，通过标记获取。标记方法和第一顶点、第二顶点一样，这里不再赘述。

步骤S3032，根据第一顶点坐标、第二顶点坐标、第三顶点坐标和第四顶点坐标确定目标齿面区域。

可以理解地，在标记第一顶点、第二顶点、第三顶点和第四顶点之后，该第一顶点、第二顶点、第三顶点和第四顶点依次连接形成的四边形范围内的图像即为目标齿面区域。

步骤S3033，根据目标齿面区域确定齿轮图像中的齿面区域。

由于齿轮的结构固定，齿轮上的每个齿面长度、宽度、面积以及齿顶的宽度和长度都是一致的，所以在采集到的齿轮图像上的齿面区域和齿顶区域也都是一致的。在确定出目标齿面区域，可以根据齿轮的特征数据（如，齿顶宽度、齿面宽度、齿面长度等数据）依次确定出齿轮的其他齿面区域。

在上述实现过程中，仅需要根据第一顶点坐标和第二顶点坐标便可以计算出第三顶点坐标、第四顶点坐标，并基于四个顶点确定出目标齿面区域，并基于预设好的特征数据和预设算法依次确定出齿轮图像中的齿面区域。通过找到齿轮图像中特征，从而应用算法将齿轮图像中的检测区域进行提取，在简化了齿面图像提取的同时还提高了提取精度。

在一种可能的实现方式中，步骤S3033包括：根据目标齿面的第一顶点坐标和第二顶点坐标和预设高度确定与目标齿面相邻的下一齿面的第五顶点坐标和第六顶点坐标；根据目标齿面的第三顶点坐标和第四顶点坐标和预设高度确定下一齿面的第七顶点坐标和第八顶点坐标；根据下一齿面的第五顶点坐标、第六顶点坐标、第七顶点坐标和第八顶点坐标确定下一齿面的齿面区域，并更新下一齿面为目标齿面，以继续计算齿轮图像中的其他轮齿的齿面区域，直至确定出齿轮图像中的所有轮齿的齿面区域。

其中，第五顶点坐标与第六顶点坐标为下一齿面的一个边缘的两个顶点坐标；第七顶点坐标和第八顶点坐标为下一齿面中与第五顶点坐标与第六顶点坐标所在边缘平行的另一边缘的两个顶点坐标。

这里的预设高度可以是齿顶区域宽度与齿面区域宽度之和，也可以是齿顶区域长度与齿面区域长度之和。该预设高度可以根据具体的算法进行调整，本申请不做具体限制。

在齿轮中，同一齿轮上的齿面区域和齿顶区域是不变的，因此，齿轮图像中的齿面区域和齿顶区域也是保持不变的。如图6所示，图中相邻两个齿面区域（图中标记齿面302处）之间有一个齿顶区域（图中标记轮齿301，在确定出目标齿面的第一顶点坐标和第二顶点坐标后，可以根据预设高度和第一顶点坐标计算出第五顶点P5坐标，根据预设高度和第二顶点坐标计算出第六顶点P6坐标，以及根据预设高度和第三顶点坐标计算出第七顶点P7坐标，根据预设高度和第四顶点坐标计算出第八顶点P8坐标。在确定出第五顶点坐标、第六顶点坐标、第七顶点坐标和第八顶点坐标之后，根据该第五顶点坐标、第六顶点坐标、第七顶点坐标和第八顶点坐标之间连线区域内的区域为目标齿面的下一齿面区域。

可以理解地，为了将该齿轮图像中的所有齿面区域都确定出来，将当前确定出来的齿面区域作为目标齿面，以按照上述方法将齿轮图像中所有的齿面图像都确定出来。

在一些实施例中，在确定出下一齿面区域后，也可以不将下一齿面更新为目标齿面。在需要确定下一齿面的下一齿面区域时，可以在目标齿面的第一顶点坐标、第二顶点坐标、第三顶点坐标、第四顶点坐标以及两布预设高度确定出下一齿面的下一齿面区域的四个顶点坐标。即每增加一个齿面，则在计算时增加一个预设高度来计算待计算齿面的齿面区域。

在上述实现过程中，在确定出一个齿面区域后，可以根据齿轮中齿面和齿顶的设定高度计算出其他齿面区域，以将齿轮图像中的所有齿面区域确定出来。即通过简单算法即可以将齿轮中的齿面区域确定出来，减少了齿面区域计算所需要的算力，简化了齿面区域计算，提高了齿面区域确定效率。

在一种可能的实现方式中，根据斜率、第一顶点坐标和第二顶点坐标确定齿轮图像中的所有齿面区域之后，该方法还包括：将齿轮图像中的所有齿面区域和齿轮图像中除齿面区域之外的其他特征图像进行拆分；将拆分后的所有齿面区域重新组合确定出齿面图像。

可以理解地，如图8所示，在通过上述方法确定出每个齿轮图像中的齿面区域后，将获得的齿面区域确定出来之后，将该齿面区域重新组合，确定出只有齿面区域的齿面图像（即图8中齿面302部分）。

在一些实施例中，在确定出齿面图像后，将该齿面图像用于齿面缺陷检测，以确定齿轮的齿面是否存在缺陷。

在上述实现过程中，通过将齿轮图像中齿面区域和除齿面之外的其他区域拆分开来，以将齿面区域进行重新组合，形成齿面图像。以便于对齿轮的齿面的缺陷进行检测，以提高齿轮的齿面检测精确性。

基于同一申请构思，本申请实施例中还提供了与齿面区域获取方法对应的齿面区域获取装置，由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与前述的齿面区域获取方法实施例相似，因此本实施例中的装置的实施可以参见上述方法的实施例中的描述，重复之处不再赘述。

请参阅图9，是本申请实施例提供的齿面区域获取装置的功能模块示意图。本实施例中的齿面区域获取装置中的各个模块用于执行上述方法实施例中的各个步骤。齿面区域获取装置包括第一确定模块401、第二确定模块402、第三确定模块403；其中，

第一确定模块401用于确定获取到的齿轮图像中目标齿面的第一顶点坐标和第二顶点坐标，齿轮图像通过上述齿轮图像获取方法获得；其中，第一顶点坐标与第二顶点坐标为目标齿面的一个边缘的两个顶点坐标。

第二确定模块402用于根据第一顶点坐标和第二顶点坐标确定目标轮齿的斜率。

第三确定模块403用于根据斜率、第一顶点坐标和第二顶点坐标确定齿轮图像中的所有齿面区域。

一种可能的实施方式中，第三确定模块403，还用于：根据斜率、第一顶点坐标和第二顶点坐标确定目标齿面的第三顶点坐标和第四顶点坐标；其中，第三顶点坐标和第四顶点坐标为目标齿面中与第一顶点坐标与第二顶点坐标所在边缘平行的另一边缘的两个顶点坐标；根据第一顶点坐标、第二顶点坐标、第三顶点坐标和第四顶点坐标确定目标齿面区域；根据目标齿面区域确定齿轮图像中的所有齿面区域。

一种可能的实施方式中，第三确定模块403，具体用于：根据目标齿面的第一顶点坐标和第二顶点坐标和预设高度确定与目标齿面相邻的下一齿面的第五顶点坐标和第六顶点坐标；其中，第五顶点坐标与第六顶点坐标为下一齿面的一个边缘的两个顶点坐标；根据目标齿面的第三顶点坐标和第四顶点坐标和预设高度确定下一齿面的第七顶点坐标和第八顶点坐标；其中，第七顶点坐标和第八顶点坐标为下一齿面中与第五顶点坐标与第六顶点坐标所在边缘平行的另一边缘的两个顶点坐标；根据下一齿面的第五顶点坐标、第六顶点坐标、第七顶点坐标和第八顶点坐标确定下一齿面的齿面区域，并更新下一齿面为目标齿面，以继续计算齿轮图像中的其他轮齿的齿面区域，直至确定出齿轮图像中的所有轮齿的齿面区域。

一种可能的实施方式中，齿面区域获取装置还包括拆分模块，用于：将齿轮图像中的所有齿面区域和齿轮图像中除齿面区域之外的其他特征图像进行拆分；将拆分后的所有齿面区域重新组合确定出齿面图像。

为便于对本实施例进行理解，下面对执行本申请实施例所公开的齿轮图像获取方法以及齿面区域获取方法的电子设备进行详细介绍。

如图10所示，是电子设备的方框示意图。电子设备500可以包括存储器511、处理器513。本领域普通技术人员可以理解，图10所示的结构仅为示意，其并不对电子设备500的结构造成限定。例如，电子设备500还可包括比图10中所示更多或者更少的组件，或者具有与图10所示不同的配置。

上述的存储器511及处理器513之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。上述的处理器513用于执行存储器中存储的可执行模块。

其中，存储器511可以是，但不限于，随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM），只读存储器（Read Only Memory，简称ROM），可编程只读存储器（ProgrammableRead-Only Memory，简称PROM），可擦除只读存储器（Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EPROM），电可擦除只读存储器（Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EEPROM）等。其中，存储器511用于存储程序，处理器513在接收到执行指令后，执行该程序，本申请实施例任一实施例揭示的过程定义的电子设备500所执行的方法可以应用于处理器513中，或者由处理器513实现。

上述的处理器513可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器513可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(digital signalprocessor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

本实施例中的电子设备500可以用于执行本申请实施例提供的各个方法中的各个步骤。下面通过几个实施例详细描述齿轮图像获取方法以及齿面区域获取方法的实现过程。

此外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例中的齿轮图像获取方法以及齿面区域获取方法的步骤。

本申请实施例所提供的齿轮图像获取方法以及齿面区域获取方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，程序代码包括的指令可用于执行上述方法实施例中的齿轮图像获取方法以及齿面区域获取方法的步骤，具体可参见上述方法实施例，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，该模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

该功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种齿轮图像获取装置，其特征在于，包括：多个线阵相机和多个线阵光源；

其中，多个所述线阵相机分别设置在齿轮的齿面两侧周围，且所述线阵相机的摄像头与所述齿轮的中间位置不对齐，所述线阵相机的摄像头设置在距离所述齿轮的中间位置的预设高度范围内，使得所述线阵相机在采集齿轮图像时与所述齿轮之间存在一定的角度差，以使得获取到的所述齿轮图像中的目标齿面存在明显特征；多个所述线阵光源朝向所述齿轮设置，并分别设置于所述齿轮的齿面两侧周围，且每个所述线阵相机搭配至少一个所述线阵光源，所述多个线阵相机与多个线阵光源一一对应设置；

所述线阵光源用于在所述线阵相机进行齿轮图像采集时使用频闪的方式依次点亮，以照射到所述齿轮；

多个所述线阵相机中的每个线阵相机配置为在任意一个线阵光源点亮时，采集所述齿轮图像，以使得获取到的所述齿轮图像为明暗相间的齿面图像；其中，所述明暗相间的齿面图像通过预设算法处理后得到所述齿轮旋转一周时两侧齿面的清晰图像；

所述线阵相机用于在获取到齿轮图像采集的开始位置信息后开始采集所述齿轮图像；

所述装置还包括：光电传感器；

所述光电传感器用于获取所述齿轮图像采集的开始位置，并通过所述开始位置触发所述线阵相机开始采集所述齿轮的齿轮图像；其中，所述开始位置包括所述齿轮任意的轮齿处；

所述光电传感器还用于在获取所述开始位置后，对轮齿数量进行计数，以获取齿轮图像采集的结束位置，并将所述结束位置发送到所述线阵相机；其中，所述结束位置包括所述光电传感器计数到预设轮齿数时的轮齿处；

所述线阵相机用于在所述结束位置的触发下停止采集所述齿轮图像。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：差分信号转换器；

所述差分信号转换器与所述光电传感器以及所述线阵相机连接；

所述光电传感器用于将所述开始位置和所述结束位置发送到所述差分信号转换器；

所述差分信号转换器用于将所述开始位置和所述结束位置的电信号转换为差分信号，并将所述差分信号发送到所述线阵相机；

所述线阵相机在所述差分信号的触发下开始采集所述齿轮图像或停止采集所述齿轮图像。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述线阵相机为两个；

其中，多个所述线阵光源配置为在所述线阵相机进行齿轮图像采集时使用频闪的方式交替点亮；

所述多个线阵相机中的每个线阵相机配置为在任意一个或多个线阵光源点亮时，采集所述齿轮图像。

4.一种齿轮图像获取方法，其特征在于，应用于齿轮图像获取装置，所述齿轮图像获取装置包括：多个线阵相机和多个线阵光源；

其中，多个所述线阵相机分别设置在齿轮的齿面两侧周围，且所述线阵相机的摄像头均与所述齿轮的中间位置不对齐，所述线阵相机的摄像头设置在距离所述齿轮的中间位置的预设高度范围内，使得所述线阵相机在采集齿轮图像时与所述齿轮之间存在一定的角度差，以使得获取到的所述齿轮图像中的目标齿面存在明显特征；多个所述线阵光源分别设置在齿轮的齿面两侧周围，且每个所述线阵相机搭配至少一个所述线阵光源；所述多个线阵相机与多个线阵光源一一对应设置；所述方法包括：

所述线阵光源在所述线阵相机进行齿轮图像采集时使用频闪的方式依次点亮，以照射到所述齿轮；

多个所述线阵相机中的每个线阵相机在任意一个线阵光源点亮时，采集所述齿轮图像，以使得获取到的所述齿轮图像为明暗相间的齿面图像；其中，所述明暗相间的齿面图像通过预设算法处理后得到所述齿轮旋转一周时两侧齿面的清晰图像；

所述线阵相机在获取到齿轮图像采集的开始位置信息后开始采集所述齿轮图像；

所述装置还包括：光电传感器，所述线阵相机在获取到齿轮图像采集的开始位置信息后开始采集所述齿轮图像，包括：

所述光电传感器获取所述齿轮图像采集的开始位置，并通过所述开始位置触发所述线阵相机开始采集所述齿轮的齿轮图像；其中，所述开始位置包括所述齿轮任意的轮齿处；

所述光电传感器还用于在获取所述开始位置后，对轮齿数量进行计数，以获取齿轮图像采集的结束位置，并将所述结束位置发送到所述线阵相机；其中，所述结束位置包括所述光电传感器计数到预设轮齿数时的轮齿处；

所述线阵相机用于在所述结束位置的触发下停止采集所述齿轮图像。

5.一种齿面区域获取方法，其特征在于，包括：

确定获取到的齿轮图像中目标齿面的第一顶点坐标和第二顶点坐标，所述齿轮图像通过所述权利要求4所述方法获得；其中，所述第一顶点坐标与所述第二顶点坐标为所述目标齿面的一个边缘的两个顶点坐标；

根据所述第一顶点坐标和所述第二顶点坐标确定所述目标齿面的斜率；

根据所述斜率、所述第一顶点坐标和所述第二顶点坐标确定齿轮图像中的所有齿面区域。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述斜率、所述第一顶点坐标和所述第二顶点坐标确定齿轮图像中的所有齿面区域，包括：

根据所述斜率、所述第一顶点坐标和所述第二顶点坐标确定所述目标齿面的第三顶点坐标和第四顶点坐标；其中，所述第三顶点坐标和第四顶点坐标为所述目标齿面中与所述第一顶点坐标与所述第二顶点坐标所在边缘平行的另一边缘的两个顶点坐标；

根据所述第一顶点坐标、所述第二顶点坐标、所述第三顶点坐标和所述第四顶点坐标确定目标齿面区域；

根据所述目标齿面区域确定所述齿轮图像中的所有齿面区域。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标齿面区域确定所述齿轮图像中的所有齿面区域，包括：

根据所述目标齿面的所述第一顶点坐标和所述第二顶点坐标和预设高度确定与所述目标齿面相邻的下一齿面的第五顶点坐标和第六顶点坐标；其中，所述第五顶点坐标与所述第六顶点坐标为所述下一齿面的一个边缘的两个顶点坐标；

根据所述目标齿面的所述第三顶点坐标和所述第四顶点坐标和所述预设高度确定所述下一齿面的第七顶点坐标和第八顶点坐标；其中，所述第七顶点坐标和第八顶点坐标为所述下一齿面中与所述第五顶点坐标与所述第六顶点坐标所在边缘平行的另一边缘的两个顶点坐标；

根据所述下一齿面的第五顶点坐标、第六顶点坐标、第七顶点坐标和第八顶点坐标确定所述下一齿面的齿面区域，并更新所述下一齿面为所述目标齿面，以继续计算所述齿轮图像中的其他轮齿的齿面区域，直至确定出所述齿轮图像中的所有轮齿的齿面区域。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述斜率、所述第一顶点坐标和所述第二顶点坐标确定齿轮图像中的所有齿面区域之后，所述方法还包括：

将所述齿轮图像中的所述所有齿面区域和所述齿轮图像中除所述齿面区域之外的其他特征图像进行拆分；

将拆分后的所述所有齿面区域重新组合确定出齿面图像。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求4或权利要求5至8任一所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求4或权利要求5至8任一所述的方法的步骤。