CN117010427B - 一种圆柱形回转体表面标识码采集装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及图像采集技术领域，具体而言，涉及一种圆柱形回转体表面标识码采集装置，通过在安装架设置有测试腔，安装架上设置有第一光源、主相机和辅助相机，主相机的第一光轴与辅助相机的第二光轴相交于所述回转体的轴心线上，且第一光轴与第二光轴之间具有一夹角，以使主相机的视野与辅助相机的视野有重叠；第一光源用于对回转体表面进行照明，主相机用于采集包含回转体表面的标识码的至少一部分的第一表面图像，辅助相机用于采集包含回转体的表面的标识码的至少另一部分的第二表面图像；数据处理器用于根据第一表面图像和第二表面图像提取对应部分的标识码以拼合为完整的标识码，从而实现快速获取回转体表面标识码。

Description

一种圆柱形回转体表面标识码采集装置

技术领域

本申请涉及图像采集技术领域，具体而言，涉及一种圆柱形回转体表面标识码采集装置。

背景技术

目前，回转体的标识码的实时在线采集、处理和识别技术在工业、汽车电子、航空航天等领域具有非常广泛的应用前景，通过对回转体表面特征标识码的识别，可以快速得到相关回转体的具体信息，然而，现有的采集装置的结构复杂，操作不方便，无法快速获取回转体表面标识码。

针对上述问题，目前尚未有有效的技术解决方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种圆柱形回转体表面标识码采集装置，从而实现快速获取回转体表面标识码。

本申请提供了一种圆柱形回转体表面标识码采集装置，包括安装架、支撑架和数据处理器；

所述安装架设置有测试腔，所述测试腔用于放置所述支撑架，所述支撑架用于放置回转体，所述安装架上设置有第一光源、主相机和辅助相机，所述主相机的第一光轴与所述辅助相机的第二光轴相交于所述回转体的轴心线上，且所述第一光轴与所述第二光轴之间具有一夹角，以使所述主相机的视野与所述辅助相机的视野有重叠；

所述第一光源用于对所述回转体表面进行照明，所述主相机用于采集包含所述回转体表面的标识码的至少一部分的第一表面图像，所述辅助相机用于采集包含所述回转体的表面的标识码的至少另一部分的第二表面图像；

所述数据处理器用于根据所述第一表面图像和所述第二表面图像提取对应部分的标识码以拼合为完整的标识码。

通过上述设置，可以快速获取回转体表面的标识码，提高标识码识别效率。

可选地所述支撑架为V型结构，且所述支撑架的开口朝向所述主相机。

通过上述设置，可以防止回转体在支撑架上发生转动，保证回转体在拍摄过程中的稳定性。

可选地，所述支撑架上可拆卸地设置有支撑垫，所述支撑垫用于放置所述回转体，且能够调节所述回转体与所述主相机的距离。

可选地，所述支撑垫为V型结构，且所述支撑垫的开口朝向所述主相机。

可选地，所述安装架的材料为合成树脂，所述第一光源的照射光穿透所述安装架进入所述测试腔，所述安装架对所述照射光起匀光作用。

可选地，所述第一光源设置有两个，且两个所述第一光源均为灯带，所述安装架外壁上设置有两个盲孔，两个所述灯带分别嵌入两个所述盲孔中，且所述灯带的出光面朝内设置。

可选地，所述安装架上设置有收纳空间，所述收纳空间用于安装所述数据处理器。

可选地，所述安装架的其中一侧设置有第二采集结构，所述第二采集结构包括放置平台和固定座，所述固定座设置在所述放置平台的上方，所述固定座上设置有第三相机和第二光源，所述第三相机正对所述放置平台设置，所述放置平台用于放置无法放入所述测试腔的所述回转体，所述第三相机用于采集包含所述回转体的表面的完整标识码的第三表面图像，所述第二光源用于对所述回转体表面进行照明，所述数据处理器还用于根据所述第三表面图像以提取完整的标识码。

通过上述设置，满足特殊尺寸的回转体的标识码识别，提高本申请的采集装置的适用性。

可选地，所述固定座上还设置有聚光装置，所述聚光装置套设在所述第二光源上，所述聚光装置用于使所述第二光源的光聚焦在所述回转体上。

可选地，所述辅助相机的上表面设置有选择开关，所述选择开关用于控制所述主相机、所述辅助相机和所述第三相机的开或关。

有益效果：本申请提供的一种圆柱形回转体表面标识码的采集装置，通过在安装架设置有测试腔，测试腔用于放置支撑架，支撑架用于放置回转体，安装架上设置有第一光源、主相机和辅助相机，主相机的第一光轴与辅助相机的第二光轴相交于回转体的轴心线上，且第一光轴与第二光轴之间具有一夹角，以使主相机的视野与辅助相机的视野有重叠；第一光源用于对回转体表面进行照明，主相机用于采集包含回转体表面的标识码的至少一部分的第一表面图像，辅助相机用于采集包含回转体的表面的标识码的至少另一部分的第二表面图像；数据处理器用于根据第一表面图像和第二表面图像提取对应部分的标识码以拼合为完整的标识码，由于该采集装置结构简单，体积小，从而实现快速获取回转体表面标识码。

附图说明

图1为本申请提供的圆柱形回转体表面标识码采集装置的整体结构示意图。

图2为本申请提供的圆柱形回转体表面标识码采集装置的剖面示意图。

图3为本申请提供的主相机与辅助相机安装的结构示意图。

标号说明：1、安装架；2、主相机；3、辅助相机；4、盲孔；5、支撑架；6、支撑垫；7、固定座；8、放置平台；9、第三相机；10、第二光源；11、测试腔；12、收纳空间；13、引线孔；15、回转体。

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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。

本申请提供了一种圆柱形回转体15表面标识码采集装置，包括安装架1、支撑架5和数据处理器；

安装架1设置有测试腔11，测试腔11用于放置支撑架5，支撑架5用于放置回转体15，安装架1上设置有第一光源、主相机2和辅助相机3，主相机2的第一光轴与辅助相机3的第二光轴相交于回转体15的轴心线上，且第一光轴与第二光轴之间具有一夹角，以使主相机2的视野与辅助相机3的视野有重叠；

第一光源用于对回转体15表面进行照明，主相机2用于采集包含回转体15表面的标识码的至少一部分的第一表面图像，辅助相机3用于采集包含回转体15的表面的标识码的至少另一部分的第二表面图像；

数据处理器用于根据第一表面图像和第二表面图像提取对应部分的标识码以拼合为完整的标识码。

其中，标识码可以由数字、字母或者文字等字符组成，标识码为现有技术，此处不作限制。

具体地，如图1和图2所示，如果主相机2的视野可以覆盖回转体15上的标识码的长度，则直接由主相机2采集完整标识码的第一表面图像，并由数据处理器根据第一表面图像提取对应的完整的标识码；如果主相机2的视野无法全部覆盖回转体15上的标识码的长度，则由主相机2采集包含回转体15表面的标识码的至少一部分的第一表面图像，辅助相机3采集包含回转体15的表面的标识码的至少另一部分的第二表面图像，并由数据处理器根据第一表面图像和第二表面图像提取对应部分的标识码以拼合为完整的标识码，从而可以快速获取回转体15表面的标识码，提高标识码识别效率，本申请通过辅助相机3的第二光轴与主相机2的第一光轴相交于回转体15的轴心线上，且第一光轴与第二光轴之间具有一夹角，从而保证主相机2的视野与辅助相机3的视野有重叠，使放在测试腔11中的不同规格的回转体15都可以在重叠视野范围内。

在一些实施方式中，测试腔11为圆腔，回转体15与测试腔11同轴设置，主相机2和辅助相机3的镜头末端均与测试腔11的内表面齐平，且主相机2的镜头末端到回转体15表面的距离等于辅助相机3的镜头末端到回转体15表面的距离。

在实际应用中，如图3所示，图中О点为回转体15和测试腔11的轴心，E为主相机2的第一光轴与测试腔11内表面相交的点，B为主相机2的镜头中心点到回转体15外壁的切线的相切点，C为辅助相机3的第二光轴与测试腔11内表面相交的点，A为辅助相机3的镜头中心点到回转体15外壁的切线的相切点，D为主相机2的镜头末端到回转体15表面的距离，当主相机2工作时，主相机2能够照射在回转体15上的半视场（即图3中ОEB范围）对应的第一弧度可表示为：

；

式中，为第一弧度，R为回转体15的半径，D为主相机2的镜头末端到回转体15表面的距离；

根据第一弧度，可以得到主相机2全视场能够测得的回转体15表面对应的第一总弧度为：

；

同理，当主相机2视场不能完全覆盖该回转体15表面标识码时，开启辅助相机3，辅助相机3能够照射在回转体15上的半视场（即图3中ОCA范围）对应的第二弧度可表示为：

；

式中，为第二弧度；

因此，辅助相机3覆盖回转体15上的弧度范围与主相机2相同，则辅助相机3对应的第二总弧度为：

；

式中，为第二总弧度；

当主相机2和辅助相机3同时开始工作，此时所能够覆盖回转体15表面的标识码的第三总弧度为：

γ=

式中，γ为第三总弧度，为主相机2的第一光轴与辅助相机3的第二光轴之间的夹角；

的范围15°-60°，其中，/>的优选角度为30°，因此，根据回转体15的半径以及测试腔11内表面到回转体15外表面的距离D，便可以计算得到能够检测的回转体15表面的弧度大小；同时，也可以依据回转体15半径及标识码的弧度大小，决定选择主相机2进行图像采集还是由主相机2和辅助相机3组合进行图像采集，从而能够准确地拍摄所需要的标识码。

在一些实施方式中支撑架5为V型结构，且支撑架5的开口朝向主相机2。由于回转体15一般为圆柱形的，设置V型结构的支撑架5，可以防止回转体15在支撑架5上发生转动，保证回转体15在拍摄过程中的稳定性，有利于提高标识码识别效率。

在一些实施方式中，支撑架5上可拆卸地设置有支撑垫6，支撑垫6用于放置回转体15，且能够调节回转体15与主相机2的距离。

具体地，由于回转体15有不同规格，因此，在支撑架5上可拆卸地设置支撑垫6，根据不同规格的回转体15，选择不同厚度的支撑垫6，例如，比较小的回转体15，选择厚度比大的支撑垫6，这样有利于提高主相机2和辅助相机3对该回转体15的聚焦。

在一些实施方式中，支撑垫6为V型结构，且支撑垫6的开口朝向主相机2。通过设置支撑垫6为V型结构，防止回转体15在支撑垫6上发生转动而导致标识码采集失败或者降低标识码识别效率。

在一些实施方式中，安装架1的材料为合成树脂，第一光源的照射光穿透安装架1进入测试腔11，安装架1对照射光起匀光作用。

其中，本申请的安装架1可以通过现有3D打印技术制成，具体不限于此。

在一些实施方式中，第一光源设置有两个，且两个第一光源均为灯带，安装架1外壁上设置有两个盲孔4，两个灯带分别嵌入两个盲孔4中，且灯带的出光面朝内设置。

其中，灯带为可调光灯带。

具体地，由于安装架1对照射光起匀光作用，因此，在安装架1外壁上设置两个盲孔4，将两个灯带分别嵌入两个盲孔4中，且灯带的出光面朝内设置，即可使测试腔11中的光照变得均匀，为放置在测试腔11中的回转体15提供均匀性较好的光源，有利于主相机2和辅助相机3采集高质量的图像。

在一些实施方式中，安装架1上设置有收纳空间12，收纳空间12用于安装数据处理器。通过在收纳空间12处安装数据处理器，使安装架1的结构更加紧凑，无需另外设置装置来安装数据处理器。

在一些实施方式中，安装架1的其中一侧设置有第二采集结构，第二采集结构包括放置平台8和固定座7，固定座7设置在放置平台8的上方，固定座7上设置有第三相机9和第二光源10，第三相机9正对放置平台8设置，放置平台8用于放置无法放入测试腔11的回转体15，第三相机9用于采集包含回转体15的表面的完整标识码的第三表面图像，第二光源10用于对回转体15表面进行照明，数据处理器还用于根据第三表面图像以提取完整的标识码。

具体地，有些回转体15的尺寸比较大，无法放入测试腔11，因此，需要使用第二采集结构，一般标识码的尺寸大小是相同的，相同规格的标识码长度在比较大尺寸的回转体15上，通过一个相机即可拍摄到整个标识码，无需两个相机拍摄，从而，在安装架1的其中一侧设置第二采集结构，满足特殊尺寸的回转体15的标识码识别，提高本申请的采集装置的适用性。

在一些实施方式中，安装架1与第二采集结构之间设置有引线孔13，引线孔13与收纳空间12连通，引线孔13用于将主相机2、辅助相机3和第三相机9的电线导引到收纳空间12中，从而可以把较长的电线放到收纳空间12，避免电线裸露，提高本申请的采集装置的整洁度。

在一些实施方式中，固定座7上还设置有聚光装置，聚光装置套设在第二光源10上，聚光装置用于使第二光源10的光聚焦在回转体15上。

具体地，为了使第三相机9可以清楚地拍摄回转体15，将聚光装置套设在第二光源10上，使第二光源10的光聚焦在回转体15上，从而有利于获取到比较清楚的第三表面图像。

在一些实施方式中，辅助相机3的上表面设置有选择开关，选择开关用于控制主相机2、辅助相机3和第三相机9的开或关。

具体地，通过在辅助相机3的上表面设置选择开关，方便控制主相机2、辅助相机3或第三相机9的开或关。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，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，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者，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。

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。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，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。

Claims (10)

1.一种圆柱形回转体表面标识码采集装置，其特征在于,包括安装架（1）、支撑架（5）和数据处理器；

所述安装架（1）设置有测试腔（11），所述测试腔（11）用于放置所述支撑架（5），所述支撑架（5）用于放置回转体（15），所述安装架（1）上设置有第一光源、主相机（2）和辅助相机（3），所述主相机（2）的第一光轴与所述辅助相机（3）的第二光轴相交于所述回转体（15）的轴心线上，且所述第一光轴与所述第二光轴之间具有一夹角，以使所述主相机（2）的视野与所述辅助相机（3）的视野有重叠；

所述第一光源用于对所述回转体（15）表面进行照明，所述主相机（2）用于采集包含所述回转体（15）表面的标识码的至少一部分的第一表面图像，所述辅助相机（3）用于采集包含所述回转体（15）的表面的标识码的至少另一部分的第二表面图像；

所述数据处理器用于根据所述第一表面图像和所述第二表面图像提取对应部分的标识码以拼合为完整的标识码；

所述测试腔（11）为圆腔，所述回转体（15）与所述测试腔（11）同轴设置，所述主相机（2）和所述辅助相机（3）的镜头末端均与所述测试腔（11）的内表面齐平，且所述主相机（2）的镜头末端到所述回转体（15）表面的距离等于所述辅助相机（3）的镜头末端到所述回转体（15）表面的距离。

2.根据权利要求1所述的圆柱形回转体表面标识码采集装置，其特征在于，所述支撑架（5）为V型结构，且所述支撑架（5）的开口朝向所述主相机（2）。

3.根据权利要求2所述的圆柱形回转体表面标识码采集装置，其特征在于，所述支撑架（5）上可拆卸地设置有支撑垫（6），所述支撑垫（6）用于放置所述回转体（15），且能够调节所述回转体（15）与所述主相机（2）的距离。

4.根据权利要求3所述的圆柱形回转体表面标识码采集装置，其特征在于，所述支撑垫（6）为V型结构，且所述支撑垫（6）的开口朝向所述主相机（2）。

5.根据权利要求1所述的圆柱形回转体表面标识码采集装置，其特征在于，所述安装架（1）的材料为合成树脂，所述第一光源的照射光穿透所述安装架（1）进入所述测试腔（11），所述安装架（1）对所述照射光起匀光作用。

6.根据权利要求5所述的圆柱形回转体表面标识码采集装置，其特征在于，所述第一光源设置有两个，且两个所述第一光源均为灯带，所述安装架（1）外壁上设置有两个盲孔（4），两个所述灯带分别嵌入两个所述盲孔（4）中，且所述灯带的出光面朝内设置。

7.根据权利要求1所述的圆柱形回转体表面标识码采集装置，其特征在于，所述安装架（1）上设置有收纳空间（12），所述收纳空间（12）用于安装所述数据处理器。

8.根据权利要求1所述的圆柱形回转体表面标识码采集装置，其特征在于，所述安装架（1）的其中一侧设置有第二采集结构，所述第二采集结构包括放置平台（8）和固定座（7），所述固定座（7）设置在所述放置平台（8）的上方，所述固定座（7）上设置有第三相机（9）和第二光源（10），所述第三相机（9）正对所述放置平台（8）设置，所述放置平台（8）用于放置无法放入所述测试腔（11）的所述回转体（15），所述第三相机（9）用于采集包含所述回转体（15）的表面的完整标识码的第三表面图像，所述第二光源（10）用于对所述回转体（15）表面进行照明，所述数据处理器还用于根据所述第三表面图像提取完整的标识码。

9.根据权利要求8所述的圆柱形回转体表面标识码采集装置，其特征在于，所述固定座（7）上还设置有聚光装置，所述聚光装置套设在所述第二光源（10）上，所述聚光装置用于使所述第二光源（10）的光聚焦在所述回转体（15）上。

10.根据权利要求8所述的圆柱形回转体表面标识码采集装置，其特征在于，所述辅助相机（3）的上表面设置有选择开关，所述选择开关用于控制所述主相机（2）、所述辅助相机（3）和所述第三相机（9）的开或关。