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原文传递一种多角度图像采集装置及其方法

专利名称：	一种多角度图像采集装置及其方法
摘要：	本发明公开了一种多角度图像采集装置及其使用方法，涉及电力设备特征识别领域。现有的比对装置仅能对PCB板的顶部、前部、后部、左侧、右侧五个方向进行检测，并且只能对水平放置的PCB板进行检测，针对柱状元器件或丝印印制与侧面的元器件无法采集到图像，需要人工核对、检测。本发明包括控制单元和图像采集单元，控制单元设有对图像采集单元进行自动采集、判断、调节、识别的自动控制模块，图像采集单元包括装置平台、相机、光源、电动升降台、可自动夹紧待测物品的固定台、可进行前后和左右角度翻转的舵机。通过对舵机前后左右翻转角度调节，可方便地实现对待测PCB板的较高元器件进行的多角度比对识别，能够有效提升比对准确率，提高检测效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	国网浙江省电力有限公司电力科学研究院
发明人：	鲁然;达文燕;江岚;宋磊;任旭;石金保;代智慧;徐永进;沈曙明;周永佳;严华江;李晨;黄小琼;丁徐楠;陈欢军
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-29T00:00:00+0800
申请号：	CN201910670096.5
公开号：	CN110389134A
代理机构：	浙江翔隆专利事务所(普通合伙)
代理人：	王晓燕
分类号：	G01N21/956(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	310014 浙江省杭州市下城区朝晖八区华电弄1号
主权项：	1.多角度图像采集装置，其特征在于：包括控制单元和与控制单元连接的图像采集单元，所述的控制单元设有对图像采集单元进行自动采集、判断、调节、识别的自动控制模块，所述的图像采集单元包括装置平台（1）、工业级高分辨率相机（6）、用于图像采集过程中光补偿的光源（5）、电动升降台（2）、可自动夹紧待测物品的固定台（4）、可进行前后和左右角度翻转的舵机（3），所述的相机（6）、光源（5）和升降台（2）按横向或竖向依次固定于装置平台（1）上，所述的舵机（3）连接于升降台（2）上，所述的固定台（4）与舵机（3）连接。 2.根据权利要求1所述的一种多角度图像采集装置，其特征在于：所述的装置平台（1）为柜式，并设有开关门（7），所述的相机（6）、光源（5）、升降台（2）、舵机（3）和固定台（4），均设于柜内空间。 3.根据权利要求2所述的一种多角度图像采集装置，其特征在于：所述的相机（6）设于装置平台（1）的顶部，其镜头朝下，所述的光源（5）设于装置平台（1）的中部，并与装置平台（1）的侧壁连接固定，所述的升降台（2）连接于装置平台（1）的底座上，并位于工业相机（6）的正下方。 4.根据权利要求3所述的一种多角度图像采集装置，其特征在于：所述的升降台（2）包括电动推杆和升降平台，电动推杆的下端与底座的底板连接固定，电动推杆的上端与升降平台连接固定。 5.根据权利要求3所述的一种多角度图像采集装置，其特征在于：所述的舵机（3）包括均为双出轴的第一工业舵机（302）和第二工业舵机（301），第一工业舵机（302）的双出轴与第二舵机连接片（304）连接，第二舵机连接片（304）与升降台（2）固定连接；第二工业舵机（301）的双出轴与第二舵机连接片（303）连接，第二舵机连接片（303）与第一工业舵机（302）之间固定连接，第二工业舵机（301）与固定台（4）固定连接；第一工业舵机（302）和第二工业舵机（301）在俯视平面上呈90度夹角布置。 6.根据权利要求5所述的一种多角度图像采集装置，其特征在于：所述的第一工业舵机（302）的双出轴方向为左右向，所述的第二工业舵机（301）的双出轴方向为前后向，两舵机（3）分别可做前后向控制翻转或左右向控制翻转的最大角度为270度。 7.根据权利要求3所述的一种多角度图像采集装置，其特征在于：所述的光源（5）包括4个条状灯，4个条状灯组成一个长度方向为左右向的矩形环状，所述的镜头和升降台（2）对准矩形环状光源（5）的中间位置。 8.根据权利要求1所述的一种多角度图像采集装置，其特征在于：所述的固定台（4）为可自动夹紧的前后可伸缩卡夹。 9.采用权利要求1-8任一项所述的一种多角度图像采集装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤： 1）装置开机，开启光源（5），相机（6）进入待机状态，舵机（3）进入待机状态，升降台（2）进入待机状态； 2）放置待测物品至固定台（4）并夹紧； 3）相机（6）对待测物品进行拍照； 4）控制单元对所拍照片进行清晰度判断，若不清晰，转至步骤5，若清晰，转至步骤6； 5）控制单元控制升降台（2）调节固定台（4）高度，以调节待测物品的拍摄范围和焦距，然后转至步骤3； 6）若待测物品为待测终端，控制单元识别判断待测终端外观待识别标识位置并进行图像识别；若待测物品为PCB板（8），针对PCB板（8）上常规高度元器件，控制单元判断PCB板（8）上待检测常规高度元器件位置并进行图像识别；若待测物品为PCB板（8），针对PCB板（8）上较高元器件，控制单元判断PCB板（8）上待检测较高元器件位置，确定坐标后，再控制舵机（3）调整旋转角度，控制升降台（2）调整固定台（4）高度后进行拍照、清晰度判断和识别； 7）输出识别结论并生成报表。 10.根据权利要求9所述的一种多角度图像采集装置的使用方法，其特征在于：步骤6中，针对PCB板（8）上待检测较高元器件，控制舵机（3）、控制升降台（2）及拍照、清晰度判断和识别的具体操作包括以下步骤： 6-1）控制单元控制第二工业舵机（301）进行左右各270度角度进行旋转； 6-2）控制单元根据第二工业舵机（301）进行旋转的左右方向多个典型角度进行计算调焦高度，并控制电动升降台（2）根据各角度分别进行升降； 6-3）控制单元控制第一工业舵机（302）进行前后各270度角度进行旋转； 6-4）控制单元根据第一工业舵机（302）进行旋转的前后方向多个典型角度进行计算调焦高度，并控制电动升降台（2）根据各角度分别进行升降； 6-5）第一工业舵机（302）和第二工业舵机（301）每旋转一个预设的典型角度，控制单元均控制相机（6）对PCB板（8）进行拍照； 6-6）控制单元对每张照片进行清晰度判断，若不清晰，转至步骤6-7，若清晰，转至步骤6-8； 6-7）控制单元判断在哪一个舵机（3）旋转的设定角度下不清晰，重新调焦并转至步骤6-5进行拍照； 6-8）软件识别出PCB板（8）上待测较高元器件。
所属类别：	发明专利