CN203482300U

CN203482300U - 一种图像识别设备

Info

Publication number: CN203482300U
Application number: CN201320592438.4U
Authority: CN
Inventors: 许文焕; 易仰卿
Original assignee: Shenzhen Minde Electronics Technology Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN MINDE ELECTRONICS TECHNOLOGY Ltd
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2023-09-24

Abstract

本实用新型涉及一种图像识别设备，包括焦距可变的镜头组件、图像传感器、与图像传感器连接的图像解码单元。本实用新型通过焦距可变的镜头组件实现了对不同成像范围内的可采集图像或条形码进行识别读取，使本设备的图像识别范围得到了增加，从而增强了图像识别设备的识别能力。

Description

一种图像识别设备

技术领域

本实用新型涉及图像处理技术领域，具体涉及一种图像识别设备。

背景技术

图像或者条形码识别设备使用范围广泛。目前图像或者条形码识别设备信号源部分主要由以下部件组成：可采集图像或者条码的镜头、接收镜头采集的图像或者条码并处理转化为电信号的图像传感器、对图像传感器提供的电信号进行解码以完成识读的解码电路板。

相关技术中是通过图像传感器接收镜头采集的图像或者条码并处理转化为电信号，再将所获得的信息传送给的解码电路板，来完成对图像或者条码的识别。但是常见可采集图像或者条码的镜头的有效成像范围有一定的局限性，如果需要识读的图像或条码大小超过了可采集图像或者条码的镜头的有效成像范围，或者需要识读的图像或条形码被放置于离镜头的焦点较远位置时，因得到的图像不够完整或者不够清晰，故难以实现有效识别或解码。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的图像识别设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种图像识别设备，包括镜头组件、图像传感器、以及与图像传感器连接的图像解码单元，所述镜头组件是焦距可变的镜头组件。

优选地，所述镜头组件中包括不同焦距的至少两个取像镜头；所述各个取像镜头共享同一个所述图像传感器、或者每个取像镜头各设一个所述图像传感器；所述图像识别设备中还包括：设于所述图像传感器与图像解码单元之间的图像选择模块，用于从所述各个取像镜头所获取的图像中选择最清晰的图像并输出到所述图像解码单元进行解码处理。

优选地，所述镜头组件中包括不同焦距的至少两个取像镜头；所述各个取像镜头共享同一个所述图像传感器、或者每个取像镜头各设一个所述图像传感器；所述图像识别设备中还包括：距离检测模块，用于检测所述镜头组件与被摄目标之间的距离；镜头选择模块，用于根据所述距离检测模块输入的距离信息从所述镜头组件中选择对应焦距的那一个取像镜头。

优选地，所述至少两个取像镜头平行设置，所述各个取像镜头共享同一个所述图像传感器，所述镜头选择模块中包括相互连接的控制驱动单元及切换单元，所述控制驱动单元根据所述距离检测模块输入的距离信息来控制所述切换单元，所述切换单元从所述至少两个取像镜头选择对应焦距的那一个取像镜头并将其移动到与所述图像传感器配合的位置。

优选地，所述切换单元包括与所述取像镜头的取像方向呈夹角设置的导轨、以及可滑动地设在所述导轨上的切换座，所述至少两个取像镜头装设在所述切换座上；所述导轨的导向方向垂直于所述取像镜头取像方向，所述导轨包括上下平行设置的两条，所述两条导轨的相对面上分别设有导槽，所述切换座的上下两侧分别设有与所述导槽滑动配合的凸台。

优选地，所述镜头组件为焦距可调的单个取像镜头；所述图像识别设备中还包括：

距离检测模块，用于检测所述镜头组件与被摄目标之间的距离；

焦距调整装置，用于根据所述距离检测模块输入的距离信息将所述取像镜头调整到最佳焦距。

优选地，所述取像镜头包括相对平行设置的第一透镜、第二透镜，所述第一透镜靠近所述被摄目标一侧，所述第二透镜靠近所述图像传感器一侧；所述焦距调整装置包括动力驱动装置，所述动力驱动装置驱动所述第一透镜向远离或靠近所述第二透镜的方向移动。

优选地，所述取像镜头包括相对平行设置的第一透镜、第二透镜，所述第一透镜靠近所述被摄目标一侧，所述第二透镜靠近所述图像传感器一侧；所述焦距调整装置包括压力驱动装置，所述压力驱动装置根据所述距离识别信息调整所述第一透镜的曲率。

优选地，所述第一透镜包括一弹性的腔体，所述腔体内装有液体，所述压力驱动装置为液压驱动装置，所述第一透镜腔体与所述液压驱动装置连通，所述液压驱动装置根据所述距离识别信息向所述腔体内注入或抽出液体。

优选地，所述距离检测模块为激光测距装置或红外测距装置。

实施本实用新型的图像识别设备，具有以下有益效果：本实用新型能通过焦距可变的镜头组件实现对不同成像范围内的可采集图像或条形码等进行识别读取，使本设备的图像识别范围得到了增加，从而增强了本设备对图像或者条形码的识别能力。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型第一实施例中图像识别设备的结构示意图；

图2是本实用新型第二实施例中图像识别设备的结构示意图；

图3是本实用新型第三实施例中图像识别设备的结构示意图；

图4是本实用新型第三实施例中第一透镜在位置C时的取像范围示意图；

图5是本实用新型第三实施例中第一透镜在位置D时的取像范围示意图；

图6是本实用新型第三实施例中第一透镜在状态E时的取像范围示意图；

图7是本实用新型第三实施例中第一透镜在状态F时的取像范围示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型第一实施例中的图像识别设备包括基座10以及设置在基座10上的镜头组件20、图像传感器30、与图像传感器30连接的图像解码单元40，设于所述图像传感器30与图像解码单元40之间的图像选择模块（图中未示出）。

镜头组件是焦距可变的镜头组件，其包括不同焦距的第一取像镜头21、第二取像镜头22，第一取像镜头21的取像范围为A、第二取像镜头22的取像范围为B。即第一取像镜头21的焦距使得取像范围A内的被摄目标50能够得以在图像传感器30上清晰成像，而第二取像镜头22的焦距使得取像范围B内的被摄目标50能够得以在图像传感器30上清晰成像。本实施例中，取像范围A和取像范围B的边界相邻、或者有部分重叠，防止在取像范围A和取像范围B之间形成取像的盲区。

镜头组件20设置在图像传感器30的前面，用于对放置在镜头组件20前面的图像或者条码等被摄目标50进行取像。优选地，第一取像镜头21、第二取像镜头22共享同一个图像传感器30，图像传感器30接收第一取像镜头21、第二取像镜头22采集的图像或者条码等被摄目标50的光信号，并将其转化为电信号，图像传感器30将处理后的信号传送给图像选择模块。可以理解的，在其他实施例中，也可以第一取像镜头21、第二取像镜头22各设一个图像传感器30，以分别接收第一取像镜头21、第二取像镜头22采集的图像或条码等被摄目标50的光信号，处理后再分别传送给图像选择模块。

图像选择模块可为带图像分析功能的处理模块，用于从第一取像镜头21、第二取像镜头22所获取的图像中选择最清晰的图像并输出到图像解码单元40进行解码处理，以完成对被摄目标50的识别。可以理解的，在其他实施例中，镜头组件20也可包括两个以上取像范围不同的取像镜头，以扩大本图像识别设备的取像范围。

如图2所示，本实用新型第二实施例中的图像识别设备与第一实施例相比，减少了图像选择模块，增加了用于识别镜头组件20与图像或条码等被摄目标50之间距离范围的距离检测模块(图中未示出)、以及根据距离范围选择不同的取像镜头进行取像的镜头选择模块23，其他部件与第一实施例中的基本相同。

在一些实施例中，距离检测模块包括激光测距装置或红外测距装置，优选地，距离检测模块通常设置在镜头组件20的前端侧面，其识别方向与镜头组件20的取像方向一致，以直接准确地识别镜头组件20与图像或条码等被摄目标50之间距离范围。

进一步地，在其他实施例中，距离检测模块也可为与图像解码单元40连接的图像分析单元，该图像分析单元根据图像解码单元40得出的图像质量信息分析计算被摄目标50到镜头组件20的距离范围。

在一些实施例中，镜头选择模块23包括相互连接的控制驱动单元231和切换单元232，切换单元232包括导向方向与镜头组件20的取像方向垂直的上下两条导轨233以及设置在两条导轨233之间的切换座234。两条导轨233的相对面上分别设有导槽，切换座234的上下两侧分别设有与导槽滑动配合的凸台，切换座234通过凸台可沿导槽来回滑动。

第一取像镜头21和第二取像镜头22分别朝向取像方向平行并排固定在切换座234上。在其他实施例中，导轨233也可以与取像方向呈0°到180°内的任意夹角设置，以针对不同的应用环境需求。

控制驱动单元231包括控制器和驱动器，控制器与距离检测模块连接，距离检测模块将其获取的被摄目标50的距离信息传输给控制器，控制器根据获取的距离信息发出指令给到驱动器，驱动器驱动切换座234沿导轨233滑动，以将焦距与距离信息所对应的距离范围相匹配的第一取像镜头21或第二取像镜头22移动至图像传感器30的前面用于对被摄目标50进行取像。

可以理解的，在其他实施例中，导轨233也可为圆弧形，不同取像范围的取像镜头沿弧形呈发散状排布，且每一取像镜头的取像方向与其安装位置的弧形导轨233的法向方向一致，以保证切换到任意一个取像镜头时，均能保证其取像方向不变。

如图3所示，本实用新型第三实施例中的图像识别设备包括基座10以及设置在基座10上的镜头组件20、图像传感器30、与图像传感器30连接的图像解码单元40，还包括用于识别镜头组件20与被摄目标50之间距离范围的距离检测模块(图中未示出)以及根据距离检测模块输入的距离信息将取像镜头24调整到最佳焦距的焦距调整装置25。图像传感器30、图像解码单元40及距离检测模块与第二实施例中的相同，在此不再赘述。

针对第三实施例的图像识别设备的结构，镜头组件20和焦距调整装置25包括但不限于如下具体实施方式。

如图4所示，镜头组件20为焦距可调的单个取像镜头24，取像镜头24包括镜筒241以及相互平行地设置在镜筒241内的第一透镜242、第二透镜243，第一透镜242为靠近被摄目标50一侧的凸透镜，第二透镜243为靠近图像传感器30一侧的凸透镜。

焦距调整装置25包括动力驱动装置，动力驱动装置可包括用于牵引第一透镜242移动的马达等。距离检测模块将其获取的距离信息传输给动力驱动装置，动力驱动装置根据距离信息驱动第一透镜242向远离或靠近第二透镜243的方向移动。

如图4及图5所示，在一些实施例中，在第一透镜242靠近第二透镜243的第一位置C时，取像镜头24的取像范围为A，在第一透镜242远离第二透镜243的第二位置D时，取像镜头24的取像范围为B。在第一透镜242移动过程中，取像镜头24的取像范围也随之调整，直至调整到与获取的被摄目标50的距离范围相匹配的取像范围。

如图6所示，另外一个实施例中，镜头组件20为焦距可调的单个取像镜头24，取像镜头24包括镜筒241以及相互平行地设置在镜筒241内的第一透镜242、第二透镜243，第一透镜242为靠近被摄目标50一侧的凸透镜，第二透镜243为靠近图像传感器30一侧凸透镜。在本实施例中，第一透镜242包括一弹性的腔体，腔体内装有水或其他透光的液体。

在该实施例中，焦距调整装置25包括压力驱动装置，压力驱动装置可为液压驱动装置，第一透镜242的腔体内腔与液压驱动装置连通，液压驱动装置根据距离检测模块获取的距离识别信息向腔体内注入或抽出液体，以改变第一透镜242的曲率和焦距。

如图6及图7所示，在一些实施例中，在第一透镜242的内腔注满液体的第一状态E时，取像镜头24的取像范围为A，在第一透镜242的内腔被抽出部分液体的第二状态F时，腔体的外形收缩，第一透镜242的镜片曲率改变，进而将取像镜头24的取像范围调整为B。即，在液压驱动装置向腔体内注入或抽出液体时，取像镜头24的取像范围也随之调整，进而调整到和获取的被摄目标50的距离范围相匹配的取像范围。

可以理解的，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种图像识别设备，包括镜头组件（20）、图像传感器（30）、以及与图像传感器（30）连接的图像解码单元（40），其特征在于，所述镜头组件（20）是焦距可变的镜头组件。

2.根据权利要求1所述的图像识别设备，其特征在于，所述镜头组件（20）中包括不同焦距的至少两个取像镜头；所述各个取像镜头共享同一个所述图像传感器（30）、或者每个取像镜头各设一个所述图像传感器（30）；所述图像识别设备中还包括：

设于所述图像传感器（30）与图像解码单元（40）之间的图像选择模块，用于从所述各个取像镜头所获取的图像中选择最清晰的图像并输出到所述图像解码单元（40）进行解码处理。

3.根据权利要求1所述的图像识别设备，其特征在于，所述镜头组件（20）中包括不同焦距的至少两个取像镜头；所述各个取像镜头共享同一个所述图像传感器（30）、或者每个取像镜头各设一个所述图像传感器（30）；所述图像识别设备中还包括：

距离检测模块，用于检测所述镜头组件（20）与被摄目标（50）之间的距离；

镜头选择模块（23），用于根据所述距离检测模块输入的距离信息从所述镜头组件（20）中选择对应焦距的那一个取像镜头。

4.根据权利要求3所述的图像识别设备，其特征在于，所述至少两个取像镜头平行设置，所述各个取像镜头共享同一个所述图像传感器（30），所述镜头选择模块（23）中包括相互连接的控制驱动单元（231）及切换单元（232），所述控制驱动单元（231）根据所述距离检测模块输入的距离信息来控制所述切换单元（232），所述切换单元（232）从所述至少两个取像镜头选择对应焦距的那一个取像镜头并将其移动到与所述图像传感器（30）配合的位置。

5.根据权利要求4所述的图像识别设备，其特征在于，所述切换单元（232）包括与所述取像镜头的取像方向呈夹角设置的导轨（233）、以及可滑动地设在所述导轨（233）上的切换座（234），所述至少两个取像镜头装设在所述切换座（234）上；所述导轨（233）的导向方向垂直于所述取像镜头取像方向，所述导轨（233）包括上下平行设置的两条，所述两条导轨（233）的相对面上分别设有导槽，所述切换座（234）的上下两侧分别设有与所述导槽滑动配合的凸台。

6.根据权利要求1所述的图像识别设备，其特征在于，所述镜头组件（20）为焦距可调的单个取像镜头；所述图像识别设备中还包括：

焦距调整装置（25），用于根据所述距离检测模块输入的距离信息将所述取像镜头调整到最佳焦距。

7.根据权利要求6所述的图像识别设备，其特征在于，所述取像镜头包括相对平行设置的第一透镜（242）、第二透镜（243），所述第一透镜（242）靠近所述被摄目标（50）一侧，所述第二透镜（243）靠近所述图像传感器（30）一侧；所述焦距调整装置（25）包括动力驱动装置，所述动力驱动装置驱动所述第一透镜（242）向远离或靠近所述第二透镜（243）的方向移动。

8.根据权利要求6所述的图像识别设备，其特征在于，所述取像镜头包括相对平行设置的第一透镜（242）、第二透镜（243），所述第一透镜（242）靠近所述被摄目标（50）一侧，所述第二透镜（243）靠近所述图像传感器（30）一侧；所述焦距调整装置（25）包括压力驱动装置，所述压力驱动装置根据所述距离识别信息调整所述第一透镜（242）的曲率。

9.根据权利要求8所述的图像识别设备，其特征在于，所述第一透镜（242）包括一弹性的腔体，所述腔体内装有液体，所述压力驱动装置为液压驱动装置，所述第一透镜（242）腔体与所述液压驱动装置连通，所述液压驱动装置根据所述距离识别信息向所述腔体内注入或抽出液体。

10.根据权利要求3-9中任一项所述的图像识别设备，其特征在于，所述距离检测模块为激光测距装置或红外测距装置。