一種圖像采集設(shè)備及包括該設(shè)備的機(jī)器視覺實驗平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種圖像采集設(shè)備及其應(yīng)用，具體涉及一種包含固定支架的圖像采集設(shè)備以及包括該設(shè)備的機(jī)器視覺實驗平臺，屬于機(jī)器視覺教育領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器視覺的核心是圖像處理，近幾年，伴隨著國內(nèi)機(jī)器視覺技術(shù)發(fā)展，各行各業(yè)對采用機(jī)器視覺圖像處理設(shè)備的應(yīng)用廣泛出現(xiàn)。國內(nèi)相關(guān)大專院校、研究所和企業(yè)近兩年也積極思索、大膽嘗試，在圖像處理方面逐步開始走向工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用。然而，現(xiàn)有的視覺實驗平臺的取像設(shè)備一般是由相機(jī)、光源和簡單固定支架構(gòu)成，現(xiàn)有的固定方式基本包括兩種，螺絲固定或者蟹夾固定，螺絲固定比較麻煩，更換相機(jī)比較繁瑣;蟹夾固定更換相機(jī)比較方便，但是相機(jī)的位置不能輕易調(diào)節(jié)到垂直或者水平。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]實用新型目的:本實用新型的第一目的是提供一種使用方便、操作精確的圖像采集設(shè)備，本實用新型的第二目的是提供一種包括該設(shè)備的機(jī)器視覺實驗平臺。
[0004]技術(shù)方案:本實用新型所述的一種圖像采集設(shè)備，包括用于采集圖像的相機(jī)，用于固定和更換相機(jī)、并調(diào)節(jié)相機(jī)高度的相機(jī)橫向固定機(jī)構(gòu)，設(shè)置于相機(jī)下方、用于在圖像采集時補(bǔ)光的光源，用于固定光源、并調(diào)節(jié)光源高度的光源橫向固定機(jī)構(gòu)，以及用于縱向固定相機(jī)橫向固定機(jī)構(gòu)和光源橫向固定機(jī)構(gòu)的縱向支撐座;相機(jī)橫向固定機(jī)構(gòu)包括與縱向支撐座固定連接的相機(jī)橫向支撐座，與相機(jī)橫向支撐座固定連接的Y型支撐桿，以及貫穿Y型支撐桿的支臂、用于夾持固定相機(jī)、并可相對或者背離相機(jī)移動的夾持桿。
[0005]本實用新型通過夾持桿與Y型支撐桿的配合，當(dāng)需要固定相機(jī)時，可使夾持桿相對相機(jī)移動至剛好夾持住相機(jī)，當(dāng)需要更換相機(jī)時，先使夾持桿背離相機(jī)移動，卸下待更換的相機(jī)，裝入合適的相機(jī)后，再使夾持桿相對該相機(jī)移動直至將其夾住，相機(jī)的更換、固定方便、省時;而且，通過移動夾持桿，可對相機(jī)的水平位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，完成全面、多位置的圖像采集;同時，通過與縱向支撐座固定連接的相機(jī)橫向支撐座，可適當(dāng)調(diào)節(jié)相機(jī)的高度。
[0006]優(yōu)選的，Y型支撐桿的支臂上對應(yīng)設(shè)有帶內(nèi)螺紋的左、右通孔，夾持桿表面設(shè)有外螺紋。可通過旋轉(zhuǎn)夾持桿的方式使其穿過左、右通孔，繼續(xù)旋進(jìn)夾持相機(jī)或旋出更換相機(jī)。
[0007]上述相機(jī)橫向固定機(jī)構(gòu)還包括豎向貫穿相機(jī)橫向支撐座、可在相機(jī)橫向支撐座內(nèi)縱向移動的高度調(diào)節(jié)桿，Y型支撐桿與高度調(diào)節(jié)桿固定連接。高度調(diào)節(jié)桿可帶動Y型支撐桿、夾持桿和相機(jī)在相機(jī)橫向支撐座內(nèi)縱向移動，實現(xiàn)相機(jī)高度的微調(diào)。
[0008]上述夾持桿包括螺紋桿、與螺紋桿遠(yuǎn)端連接的手柄以及與螺紋桿近端連接的相機(jī)夾持塊。
[0009]進(jìn)一步的，夾持桿還包括貼覆在相機(jī)夾持塊表面的軟墊。通過軟墊與相機(jī)接觸，可避免夾持時對相機(jī)造成損壞。
[0010]上述光源橫向固定機(jī)構(gòu)包括用于固定光源的光源固定架，與光源固定架可轉(zhuǎn)動連接、用于調(diào)節(jié)光源角度的角度調(diào)節(jié)支架，以及與縱向支撐座及角度調(diào)節(jié)支架固定連接、用于調(diào)節(jié)光源高度的光源橫向固定座。根據(jù)取像需要，可通過角度調(diào)節(jié)支架適當(dāng)調(diào)節(jié)光源的角度;通過光源橫向固定座也可適當(dāng)調(diào)節(jié)光源的高度。
[0011]進(jìn)一步的，光源橫向固定座包括與縱向支撐座固定連接、可沿縱向支撐座縱向移動的光源高度調(diào)節(jié)座，以及一端與角度調(diào)節(jié)支架固定連接、另一端與光源高度調(diào)節(jié)座固定連接的支撐橫桿。光源高度調(diào)節(jié)座帶動支撐橫桿、進(jìn)而帶動光源固定架縱向移動，進(jìn)行高度的調(diào)節(jié)。
[0012]更進(jìn)一步的，支撐橫桿為并列設(shè)置的多個。單個支撐橫桿的平衡性較低，通過并列設(shè)置多個支撐橫桿可提高光源橫向固定機(jī)構(gòu)的整體平衡性。
[0013]優(yōu)選的，光源固定架與角度調(diào)節(jié)支架通過鉸接方式連接。
[0014]本實用新型所述的一種包括圖像采集設(shè)備的機(jī)器視覺實驗平臺，其特征在于，包括用于控制樣品運(yùn)轉(zhuǎn)到指定位置的伺服控制器，用于對伺服控制器和圖像采集設(shè)備分別發(fā)出控制樣品運(yùn)轉(zhuǎn)指令和圖像采集指令的PLC控制器，用于接收并處理采集到的樣品圖像的工控機(jī)，以及用于顯示工控機(jī)作出的圖像處理結(jié)果的顯示器。通過使用本實用新型的圖像采集設(shè)備，可以方便、準(zhǔn)確地獲取樣品圖像，該圖像由工控機(jī)分析處理后，將結(jié)果輸出，由顯示器顯示，可以真實模擬工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境，使學(xué)生和研究人員零距離理解工業(yè)視覺。
[0015]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于:
[0016](1)本實用新型的圖像采集設(shè)備能夠方便、快捷地安裝、卸除、更換相機(jī)，通過移動夾持桿，能夠支持多種尺寸相機(jī)的安裝、卸除和更換，同時能夠有效調(diào)節(jié)相機(jī)的水平位置，全面、多位置的進(jìn)行圖像采集；
[0017](2)本實用新型的圖像采集設(shè)備通過設(shè)置高度調(diào)節(jié)桿，能夠?qū)ο鄼C(jī)的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)相機(jī)垂直位置的微調(diào)；
[0018](3)用戶可以根據(jù)需要，調(diào)節(jié)光源的方向，控制光源的安裝位置，滿足多種教學(xué)或?qū)嶒灩庠匆?；用戶也可以自主組合光源和相機(jī)，根據(jù)實際需要完整、精確地采集樣品圖像。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的圖像采集設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實用新型的相機(jī)橫向固定機(jī)構(gòu)的俯視圖；
[0021]圖3為本實用新型的光源橫向固定機(jī)構(gòu)的俯視圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
[0023]本實用新型的一種圖像采集設(shè)備，包括用于采集圖像的相機(jī)1、相機(jī)橫向固定機(jī)構(gòu)
2、光源3、光源橫向固定機(jī)構(gòu)4以及縱向支撐座5。
[0024]本實用新型中，以相機(jī)及其固定機(jī)構(gòu)所處的平面方向為橫向和豎向，垂直于該水平面的方向為縱向。
[0025]相機(jī)橫向固定機(jī)構(gòu)2用于固定和更換相機(jī)1、并調(diào)節(jié)相機(jī)1高度，包括與縱向支撐座5固定連接的相機(jī)橫向支撐座21，與相機(jī)橫向支撐座21固定連接的Y型支撐桿22，以及用于夾持固定相機(jī)1的夾持桿23，24，夾持桿23，24分別貫穿Y型支撐桿22的支臂221，222，夾持桿23，24可相對或者背離相機(jī)1移動。本實用新型中，以Y型支撐桿的主臂方向為橫向，與主臂方向垂直的為豎向。
[0026]夾持桿23，24可包括螺紋桿231，241，與螺紋桿231，241遠(yuǎn)端連接的手柄232、242以及與螺紋桿231，241近端連接的相機(jī)夾持塊233，243;夾持桿23，24還可以包括貼覆在相機(jī)夾持塊233，243表面的軟墊，通過軟墊與相機(jī)1接觸，可避免夾持時對相機(jī)1造成損壞。此處，靠近相機(jī)1的一端為近端，背離相機(jī)1的一端為遠(yuǎn)端?？稍赮型支撐桿22的支臂221，222上對應(yīng)設(shè)置帶內(nèi)螺紋的左、右通孔，夾持桿23，24表面設(shè)置外螺紋，通過旋轉(zhuǎn)夾持桿23，24的方式使其穿過左、右通孔，繼續(xù)旋進(jìn)夾持相機(jī)或旋出更換相機(jī)。
[0027]相機(jī)橫向固定機(jī)構(gòu)2還可以包括高度調(diào)節(jié)桿25，高度調(diào)節(jié)桿25