CN209170519U - 一种新型工业相机视觉激光照明成像装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及物体成像技术领域，具体提出一种新型工业相机视觉激光照明成像装置，包括有相机支架、工业相机等组成，所述的相机支架包括有相机支架底板、相机固定支架和相机固定支柱，相机固定支柱固定在相机支架底板上，相机固定支架固定在相机固定支柱的上部位置，所述的相机支架底板上固定安装有若干个一字激光发生器，装置还包括有激光发生器、光源控制器和相机图像处理软件。本实用新型安装和维护方便，降低使用成本和节省能源，提高了工业相机视觉识别物体的速度和精度,利用激光红外线作为光源来解决上述拍摄无法有效识别物体特征的技术缺陷。
Description
技术领域
本申请涉及物体成像技术领域，具体提出一种新型工业相机视觉激光照明成像装置。
背景技术
目前工业相机视觉识别物体时一般配备LED环形光源，条形光源，背光源，都是属于面照明。由于不同的距离和不同的物质表面对光的吸收、反射千差万别，导致被拍摄物体表面明暗反差很大，工业相机受图像传感器动态范围的限制，在拍摄亮暗差距悬殊大的物体时，就会导致所摄取的图像亮的部分过分曝光泛白，暗的地方光照不足无法显示，使得工业相机无法获得均匀的光照。目前现有的技术只能整体调节光照强度，但是不能局部调节亮与暗，也不能指定照射范围调节。增加光照强度，暗的特征可以拍摄清楚，但亮的地方光照太强，或者拍摄到了其他无关特征，特别是在拍摄一些尺寸小，亮暗差距大的物体时，工业相机无法获取清晰有效的图像，导致无法有效识别物体特征,而用激光点照明方式依次扫描拍摄时，拍摄时间长，成像速度慢，无法满足实际使用需求。如何解决照射角度、距离、物体大小、形状，不同材质表面而获得均匀的光照，一直是工业相机视觉领域未解决的问题。
发明内容
本方案通过逆向思维的方法，利用激光红外线作为光源来解决上述拍摄无法有效识别物体特征的技术缺陷，一种新型工业相机视觉激光照明成像装置，包括有相机支架、工业相机等组成，其特征在于，所述的相机支架包括有相机支架底板、相机固定支架和相机固定支柱，相机固定支柱固定在相机支架底板上，相机固定支架固定在相机固定支柱的上部位置，所述的相机支架底板上固定安装有若干个一字激光发生器，装置还包括有激光发生器、光源控制器和相机图像处理软件。
上述的相机支架底板上安装固定有置物台，上述的相机固定支架上固定有工业相机，工业相机的镜头垂直于置物台。上述工业相机包括有镜头，将拍摄物体放置在相机支架的置物台上，通过若干个光源控制器对拍摄物体起到的光线作用来铺助完成工业相机来成像,在所述的工业相机的镜头上安装有一字激光发生器同样起到光线铺助完成成像工作。
在上述的相机支架底板上还固定安装有若干个一字激光发生器，所述的若干个一字激光发生器呈周向阵列在相机支架底板上和与镜头同向设置，所述的镜头与同向设置的一字激光发生器用螺钉固定在镜头上。在相机支架底板上的一字激光发生器和一字光学透镜组成合成并固定在控制器调节支架上，所述的一字激光发生器和一字光学透镜为一体式共同组成为激光发生器，在相机支架底板上的一字激光发生器穿设在万向调节支架上；所述的一字激光发生器发布设置在置物台的多个方向，优选的设置是在置物台四周。
上述的激光发生器产生的激光束经过一字光学透镜后转变为一字平行激光束，一字激光发生器分别从拍摄物体的多个方向同时照射到拍摄物体上，从而形成一个X-Y平面的面照明光源，而与镜头同向设置并安装在镜头上的一字激光发生器发出同样的一字平行激光束，使光源充分照射到拍摄物体上，从而建造一个立体的照明光源；工业相机和镜头通过图像传感器采集到拍摄物体的初步采集图像，相机图像处理软件通过数字信号处理器把采集到的初步采集图像与目标图像进行算法分析和计算，得到初步采集图像和目标图像的像素差值，从而得到激光发生器的电流差值，通过光源控制器分别控制一字激光发生器的电流强度，使拍摄物体的每个像素点的光照强度都分别被调整，最终获得合适的光照条件和清晰的拍摄物体数字图像。上述在相机支架底板的一字激光发生器分别从拍摄物体的多个方向同时照射到拍摄物体上，在拍摄物体的方向上还可以设置为前、后、左、右四个方向，适合于对类似元器插件的拍摄，再加上本申请的镜头上安装的一字激光发生器可以对各种不同的拍摄物体进行成像。
本申请的一种新型工业相机视觉激光照明成像装置设备布局图，一字激光发生器固定在万向调节支架上，分别从多个方向照射中心的拍摄物体，工业相机从拍摄物体正上方采集图像传输给相机图像处理软件，
将初步采集图像与目标图像进行算法分析与计算，通过光源控制器分别调节一字激光发生器的光照强度，获得最佳的照明成像条件，使工业相机视觉系统正确清晰识别不同物体，不同材质，形状，大小的物体特征。
经过一字光学透镜变为一字平行激光束，多个互相平行的激光束组成线光源组，照射到需要拍摄的物体上，一字激光发生器连接到光源控制器上，当工业相机和镜头采集到图像后，工业相机图像处理软件根据图像成像质量和成像要求，控制光源控制器使个一字激光发生器发出合适的光照，达到最佳成像效果，使工业相机清晰的拍摄到物体的特征，解决了不同物体，不同距离，不同大小，不同材质表面光照不均匀问题，是的工业相机视觉能正确识别物体。
本发明安装和维护方便，降低使用成本和节省能源，提高了工业相机视觉识别物体的速度和精度,利用激光红外线作为光源来解决上述拍摄无法有效识别物体特征的技术缺陷，有效的提高了生产线的生产效率和产品质量，降低生产线劳动工人的劳动强度，同时也拓展了工业相机视觉识别系统在具体生产中的应用范围，达到了有效的“机器换人”目的。
附图说明
图1是本申请一种新型工业相机视觉激光照明成像装置示意图；
图2是本申请一种新型工业相机视觉激光照明成像装置的光源控制器示意图；
图3是本申请一种新型工业相机视觉激光照明成像装置的方案原理图；
图4是本申请一种新型工业相机视觉激光照明成像装置的设备布局图。
图中数字编号代表的特征如下：1.拍摄物体；2.相机支架；21.置物台.22.相机支架底板；23.相机固定支架；24.相机固定支柱；3.工业相机；31.镜头；4.一字激光发生器；42.一字光学透镜；43.万向调节支架。
具体实施例
在图1图2中，本申请的一种新型工业相机视觉激光照明成像装置包括有相机支架2、工业相机3和光源控制器4等组成，将拍摄物体1放置在相机支架2的置物台21上，通过若干个光源控制器4对拍摄物体1起到的光线作用来铺助完成工业相机3来成像。
上述的相机支架2包括有相机支架底板22、相机固定支架23和相机固定支柱24，相机固定支柱24固定在相机支架底板22上，相机固定支架23固定在相机固定支柱24的上部位置。
上述的相机支架底板22上安装固定有置物台21，上述的相机固定支架23上固定有工业相机3，工业相机3的镜头31垂直于置物台21，在所述的工业相机3的镜头31上安装有一字激光发生器4同样起到光线铺助完成成像工作。
在上述的相机支架底板22上还固定安装有若干个光源控制器5的一字激光发生器4，所述的若干个一字激光发生器4呈周向阵列在相机支架底板22上和与镜头31同向设置，所述的镜头31与同向设置的一字激光发生器4用螺钉固定在镜头31上。在相机支架底板22上的一字激光发生器4和一字光学透镜42组成合成并固定在控制器调节支架43上，所述的一字激光发生器4和一字光学透镜42为一体式共同组成为激光发生器，在相机支架底板22上一字激光发生器4穿设在万向调节支架43上；所述的一字激光发生器4发布设置在置物台21的四周。
在附图3中，激光发生器产生的激光束经过一字光学透镜42后转变为一字平行激光束，一字激光发生器4分别从拍摄物体1的多个方向同时照射到拍摄物体1上，从而形成一个X-Y平面的面照明光源，而与镜头同向设置并安装在镜头上的一字激光发生器发出同样的一字平行激光束，使光源充分照射到拍摄物体上，从而建造一个立体的照明光源；工业相机3和镜头31通过图像传感器采集到拍摄物体1的初步采集图像，相机图像处理软件通过数字信号处理器把采集到的初步采集图像与目标图像进行算法分析和计算，得到初步采集图像和目标图像的像素差值，从而得到激光发生器4的电流差值，通过光源控制器分别控制一字激光发生器4的电流强度，使拍摄物体1的每个像素点的光照强度都分别被调整，最终获得合适的光照条件和清晰的拍摄物体1数字图像。上述在相机支架底板的的一字激光发生器4和一字光学透镜4为一体式共同组成为激光发生器4分别从拍摄物体1的多个方向同时照射到拍摄物体1上，在拍摄物体1的方向上还可以设置为前、后、左、右四个方向，适合于对类似元器插件的拍摄，当然这里更离不开镜头31上的一字激光发生器4作用。
在附图4中，本图体现出本申请的一种新型工业相机视觉激光照明成像装置设备布局图。图中，一字激光发生器4和一字光学透镜42固定在万向调节支架43上，分别从多个方向照射中心的拍摄物体1，工业相机3从拍摄物体正上方采集图像传输给相机图像处理软件，将初步采集图像与目标图像进行算法分析与计算，通过光源控制器分别调节一字激光发生器4的光照强度，获得最佳的照明成像条件，使工业相机3视觉系统正确清晰识别不同物体，不同材质，形状，大小的物体特征。
还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本申请的具体实施例。显然本申请不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本申请公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本申请的保护范围。
Claims (5)
1.一种新型工业相机视觉激光照明成像装置，包括有相机支架、工业相机等组成，其特征在于，所述的相机支架包括有相机支架底板、相机固定支架和相机固定支柱，相机固定支柱固定在相机支架底板上，相机固定支架固定在相机固定支柱的上部位置，所述的相机支架底板上固定安装有若干个一字激光发生器，装置还包括有激光发生器、光源控制器和相机图像处理软件。
2.根据权利要求1所述的一种新型工业相机视觉激光照明成像装置，其特征在于，所述的相机支架底板上安装固定有置物台，上述的相机固定支架上固定有工业相机，上述工业相机包括有镜头，工业相机的镜头垂直于置物台。
3.根据权利要求1所述的一种新型工业相机视觉激光照明成像装置，其特征在于，所述的若干个一字激光发生器呈周向阵列在相机支架底板上和与镜头同向设置，所述的镜头与同向设置的一字激光发生器用螺钉固定在镜头上。
4.根据权利要求1所述的一种新型工业相机视觉激光照明成像装置，其特征在于，所述的相机支架底板上的一字激光发生器穿设在万向调节支架上；所述的一字激光发生器发布设置在置物台的多个方向。
5.根据权利要求4所述的一种新型工业相机视觉激光照明成像装置，其特征在于，所述的一字激光发生器发布设置在置物台四周。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920106884.7U CN209170519U (zh) | 2019-01-22 | 2019-01-22 | 一种新型工业相机视觉激光照明成像装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201920106884.7U CN209170519U (zh) | 2019-01-22 | 2019-01-22 | 一种新型工业相机视觉激光照明成像装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109561248A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-02 | 杭州琦星机器人科技有限公司 | 一种新型工业相机视觉激光照明成像装置 |
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