CN117579927A - 具有多台工业相机的光学测量装置 - Google Patents

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周春东
高玉斌
刘建
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Abstract

本发明揭示一种具有多台工业相机的光学测量装置，所述具有多台工业相机的光学测量装置包括多台并排相邻设置的工业相机，所述每一台工业相机具有光源模块、图像传感器模块、数据处理模块及图像传感器控制模块，其中一台工业相机还设有一延时信号产生模块，受相应的图像传感器控制模块控制，并与相应的光源模块连接，其中一台工业相机工作时，此工业相机的图像传感器控制模块给另一图像传感器控制模块输出一个同步信号，此另一图像传感器控制模块输出指令至延时信号产生模块，所述延时信号产生模块产生预定的时延并发送到对应的光源模块。

Description

具有多台工业相机的光学测量装置
【技术领域】
本发明属于测量技术领域，特别涉及具有多台工业相机的光学测量装置。
【背景技术】
光学测量装置(如工业相机)以其高精度、非接触、自动化以及低成本等优势，被广泛运用在航空航天、汽车制造、建筑、工程等领域。
在精密测量时，因为工业相机扫描宽度的限制，有时需要把2台或多台工业相机并排起来使用来增加扫描的宽度。如图1所示，第一工业相机10(即图2与图3中的相机A)与第二工业相机11(即图2与图3中的相机B)的激光扫描线分别为AB与CD，二条扫描线之间中间就会有一个激光叠加的区域，即CD线段对应的区域，如图2所示，这2条激光扫描线AB与CD是无法完全重合的，这使后续的循迹算法无法进行处理，造成取点失败。
当然，现有技术中通常将两台工业相机前后分开装夹，将两条激光线分开一段距离，使一台工业相机的激光线分布在另一台相机的可视区域之外，如此这两台工业相机的激光相互不影响，可以完成测量。然而此种方式安装不方便，扫描的行程增加，并且CT时间变长。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种光学测量装置，设有多台工业相机，通过调整每个工业相机的图像采集时间以便相邻的工业相机的图像采集时间相互间隔，用以解决现有技术中将多台工业相机分开装夹所导致的安装不方便、扫描的行程增加及CT时间变长的问题。
为实现上述目的，实施本发明的具有多台工业相机的光学测量装置包括多台并排相邻设置的工业相机，所述每一台工业相机具有光源模块、图像传感器模块、数据处理模块及图像传感器控制模块，并且其中一台工业相机还设有一延时信号产生模块，受相应的图像传感器控制模块控制，并与相应的光源模块连接，其中一台工业相机工作时，此工业相机的图像传感器控制模块给另一图像传感器控制模块输出一个同步信号，此另一图像传感器控制模块输出指令至延时信号产生模块，所述延时信号产生模块产生预定的时延并发送到对应的光源模块。
依据上述主要特征，所述图像传感器控制模块在其对应的光源模块中的脉冲信号从低电平转为高电平时，则发出控制信号到另一工业相机的图像传感器控制模块。
为实现上述目的，实施本发明的具有多台工业相机的光学测量装置包括多台并排相邻设置的工业相机，所述每一台工业相机具有光源模块、图像传感器模块、数据处理模块及图像传感器控制模块，并且其中一台工业相机还设有一延时信号产生模块，受相应的图像传感器控制模块控制，并与相应的光源模块连接，另外，所述具有多台工业相机的光学测量装置还包括一编码器，所述编码器与每个图像传感器控制模块连接，所述编码器提供启动信号，同时发送给每个图像传感器控制模块，其中一个图像传感器控制模块接收到此启动信号后则直接触发其对应的光源模块，进行图像采集，而另一图像传感器控制模块接收到此启动信号后则输出控制信号至延时信号产生模块，所述延时信号产生模块产生预定的时延并发送到其对应的光源模块。
与现有技术相比较，本发明通过调整每个工业相机的图像采集时间以便相邻的工业相机的图像采集时间相互间隔，如此工业相机可以并排摆放，方便装夹，并且没有增加额外的CT时间。
【附图说明】
图1为现有两台工业相机并排使用的示意图。
图2为图1所示两台工业相机的激光扫描线模拟图。
图3为图1所示两台工业相机的激光脉冲时序图。
图4为实施本发明的具有多台工业相机的光学测量装置的功能模块结构示意图。
图5为图4所示的两台工业相机的激光脉冲时序图。
图6为实施本发明的具有多台工业相机的光学测量装置的第二实施例的功能模块结构示意图。
【具体实施方式】
如图4所示，为实施本发明的具有多台工业相机的光学测量装置的功能模块结构示意图。实施本发明的具有多台工业相机的光学测量装置包括多台并排相邻设置的工业相机，为便于理解，本实施例以二台(即图5中相机A与相机B，)为例进行说明。其中每一台工业相机均具有光源模块、图像传感器模块及数据处理模块，如图4所示的第一与第二光源模块、第一与第二图像传感器模块、第一与第二数据处理模块及第一与第二图像传感器控制模块，并且第二工业相机(如相机B)还设有一延时信号产生模块，受第二图像传感器控制模块控制，并与第二光源模块连接，第一工业相机(如相机A)工作时，第一图像传感器控制模块给第二图像传感器控制模块输出一个同步信号，第二图像传感器控制模块输出指令至延时信号产生模块，所述延时信号产生模块产生预定的时延并发送到第二工业相机的第二光源模块，如此第二光源模块依据延时信号产生模块输出的延长时间延时启动第二光源模块，即延迟第二工业相机的图像采集过程，从而与第一工业相机的图像采集过程间隔开。
在具体实施时，上述的光源模块包括光源驱动电路，其产生脉冲信号，其中在高电平时光源工作，发出光线，此时图像传感器模块工作，采集被测物体的图像，之后在低电平时间，数据处理模块对图像传感器模块输出的像素值进行处理，以实现预定的功能。在低电平时间，光源模块不工作。至于高电平保持时间与低电平保持时间则可通过设置图像传感器的工作频率实现。
如图5所示，在具体实施时，第一图像传感器控制模块在第一光源模块中的脉冲信号从低电平转为高电平时，则发出控制信号到第二图像传感器控制模块，第二图像传感器控制模块发出信号到延时信号产生模块，延时信号产生模块按使用者预设的延时时间产生延时信号，并发送到第二光源模块，第二光源模块依据此延时信号延长第二工业相机的第二光源模块的启动时间，此时设延长时间为ΔT，如此第二工业相机在第一工业相机启动之后的ΔT后启动，如此保证第一与第二工业相机的光源模块分时工作，从而避免二者同时工作产生图像重叠的问题。
在具体实施时，△t时间需大于第一光源模块的曝光时间(即电平保持高电位的时间)，并且△t时间的设置与相机工作状态和相机的配置有关，可由使用者预先设置并存储在第二工业相机的延时信号产生模块或存储模块中，针对同一测试场景，经调试选择确定△t时间后则不会改变。如改变测试场景时，则需再次调试确定△t时间。所述的延时信号产生模块是系统根据配置如曝光、帧率、延时参数等通过计算得出延时触发时间△t，将触发信号的触发时间后移，以此来完成分时曝光采集数据的功能。
请参阅图6所示，为实施本发明的具有多台工业相机的光学测量装置的第二实施例的功能模块结构示意图。与图4所示的第一实施例不同之处在于实施本发明的具有多台工业相机的光学测量装置还包括一编码器，所述编码器与第一与第二图像传感器控制模块连接，所述编码器提供启动信号，同时发送给第一与第二图像传感器控制模块，第一图像传感器控制模块接收到此启动信号后则直接触发第一光源模块，进行图像采集，而第二图像传感器控制模块接收到此启动信号后则输出控制信号至延时信号产生模块，所述延时信号产生模块产生预定的时延并发送到第二工业相机的第二光源模块，如此第二光源模块依据延时信号产生模块输出的延长时间延时启动第二光源模块，即延迟第二工业相机的图像采集过程，从而与第一工业相机的图像采集过程间隔开。即在第二实施例中，第一图像传感器控制模块不再向第二图像传感器控制模块输出同步信号。其中所述的编码器信号是外部触发源，经数字滤波后调整到系统需要频率的方波信号，此信号同时传递给第一图像传感器控制模块和第二图像传感器控制模块，其中第一图像传感器控制模块直接触发信号以采集图像，第二图像传感器控制模块通过延时信号产生模块产生触发信号，在处理时序上和第一实施列是一致的只是信号源不同。
与现有技术相比较，本发明通过调整每台工业相机的图像采集时间以便相邻的工业相机的图像采集时间相互间隔，如此工业相机可以并排摆放，方便装夹，并且没有增加额外的CT时间。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种具有多台工业相机的光学测量装置，包括多台并排相邻设置的工业相机，所述每一台工业相机具有光源模块、图像传感器模块、数据处理模块及图像传感器控制模块，其特征在于：其中一台工业相机还设有一延时信号产生模块，受相应的图像传感器控制模块控制，并与相应的光源模块连接，其中一台工业相机工作时，此工业相机的图像传感器控制模块给另一图像传感器控制模块输出一个同步信号，此另一图像传感器控制模块输出指令至延时信号产生模块，所述延时信号产生模块产生预定的时延并发送到对应的光源模块。
2.如权利要求1所述的具有多台工业相机的光学测量装置，其特征在于：所述图像传感器控制模块在其对应的光源模块中的脉冲信号从低电平转为高电平时，则发出控制信号到另一工业相机的图像传感器控制模块。
3.一种具有多台工业相机的光学测量装置，所述每一台工业相机具有光源模块、图像传感器模块、数据处理模块及图像传感器控制模块，其特征在于：其中一台工业相机还设有一延时信号产生模块，受相应的图像传感器控制模块控制，并与相应的光源模块连接，并且所述具有多台工业相机的光学测量装置还包括一编码器，所述编码器与每个图像传感器控制模块连接，所述编码器提供启动信号，同时发送给每个图像传感器控制模块，其中一个图像传感器控制模块接收到此启动信号后则直接触发其对应的光源模块，进行图像采集，而另一图像传感器控制模块接收到此启动信号后则输出控制信号至延时信号产生模块，所述延时信号产生模块产生预定的时延并发送到其对应的光源模块。
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