一种图像采集装置的制作方法

本发明属于机器视觉检测领域，具体涉及一种物体的表面图像采集装置。

背景技术：

目前，在机器视觉领域中，常常会遇到需要对小尺寸的物体表面进行检测问题。现有的对小尺寸的物体表面进行检测的方式是使用面阵相机拍照检测。在检测的过程中，需要对物体表面进行多次、不同视角的采图，然后将各个视角的图像拼接起来，分析物体表面信息。为了使图像更好地拼接在一起，需要精准地控制采图的频率。

而目前，对小尺寸物体进行测量时，是通过手动旋转物体进行测量。虽然检测装置相对简单，但手动旋转无法做到精准控制。一般会遇到以下几个问题：

1.手动旋转，无法保证匀速旋转；

2.手动旋转无法精确地调整转速，无法保证采集的照片图样的清晰度；

3.由于图像的拼接需要一致的采图频率，手动旋转拼接后的图像会出现重复区域或缺失区域，后期处理复杂。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种图像采集完整且无重复区域的图像采集装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案是：一种图像采集装置，用于采集工件的周向表面图像信息。所述图像采集装置包括依次连接的旋转机构、控制器和相机，所述旋转机构用于安装工件并带动工件旋转，所述相机用于对工件表面拍照，所述旋转机构还能将工件旋转角度的信号传输给控制器，所述控制器根据旋转机构反馈的工件旋转角度信号触发相机对工件拍照，当旋转机构带动工件旋转一周，所述控制器能够控制相机多次对工件拍照并采集到工件一周表面的图像信息。

具体的，所述旋转机构包括电机、底座、编码器和传动装置，所述底座用于安装工件，所述电机与底座以及电机与编码器之间通过传动装置连接，所述电机工作能够带动底座和编码器的旋转轴同步旋转，所述底座旋转能够带动工件旋转，所述编码器的旋转轴旋转能够检测获得工件的旋转角度。

优选的，所述传动装置为同步带传动机构。

进一步的，所述传动装置包括安装在电机转轴上的主动轮、安装在底座下部的第一从动轮、安装在编码器旋转轴上的第二从动轮、绕设在主动轮和第一从动轮上的第一同步带和绕设在主动轮和第二从动轮上的第二同步带，当电机带动主动轮转动时，主动轮能够带动第一从动轮和第二从动轮同步转动。

进一步的，所述主动轮为二级同步带轮，所述主动轮包括与第一同步带连接的第一主动轮部和与第二同步带连接的第二主动轮部，所述第一主动轮部、第二主动轮部、第一从动轮和第二从动轮的轮径相等。

优选的，所述电机为调速电机，电机的转速和转向可调节。

优选的，所述底座为磁性底座，所述底座呈圆台型，所述底座的上台面上用于安装工件。

具体的，所述图像采集装置内设置有触发相机拍照的间隔角，当电机转动间隔角，所述编码器发送脉冲信号给控制器，所述控制器根据编码器的脉冲信号触发相机拍照。

具体的，所述控制器为PLC控制器。

上下文中所涉及到的前后左右上下等方位词，是在所述图像采集装置的正常使用时的方位作定义的。

本发明的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：采用旋转机构带动工件旋转，控制器根据旋转机构带动工件旋转的角度控制相机拍照。本发明能够采集到工件完整的一周表面的图像信息，拍摄工件表面的每张照片对应的视角间隔相等，拍摄工件表面的所有照片之间无重复的采集区域，方便工件表面图像的拼接。

附图说明

图1为图像采集装置的旋转机构的立体结构示意图；

图2为图像采集装置的旋转机构的主视图；

图3为图像采集装置的旋转机构的左视图；

图4为图像采集装置的旋转机构的俯视图；

图5为图像采集装置的模块原理图；

其中：1、电机；2、底座；3、编码器；4、主动轮；5、第一从动轮；6、第二从动轮；7、第一同步带；8、第二同步带；31、旋转轴；41、第一主动轮部；42、第二主动轮部；10、旋转机构；20、控制器；30、相机；100、工件。

具体实施方式

如图1至图5所示，本发明所述的一种图像采集装置，用于采集工件100的周向表面图像信息。所述图像采集装置包括依次连接的旋转机构10、控制器20和相机30。所述控制器20采用PLC控制器。所述旋转机构10用于安装工件100并带动工件100旋转。所述相机30用于对工件100表面拍照。所述旋转机构10还能将工件100旋转角度的信号传输给控制器20，所述控制器20根据旋转机构10反馈的工件100旋转角度信号触发相机30对工件100拍照。当旋转机构10带动工件100旋转一周，所述控制器20能够控制相机30多次对工件100拍照并采集到工件100一周表面的图像信息。

具体的说，所述旋转机构10包括电机1、底座2、编码器3和传动装置。所述底座2用于安装工件100。所述底座2为磁性底座，所述底座2呈圆台型，所述底座2的上台面上用于安装工件100。磁性底座能够方便安装铁磁性的工件100。工件100无需用紧固件机械式的固定在底座2上，只需放置在底座2的上台面上就能很好地保证工件100随底座2一起运动，而且拆卸时也非常方便，适合流水线的作业。底座2的上台面能够适应多种尺寸的工件100，适应性强。

所述电机1在本实施例中选择的是调速电机。电机1的转速和转向可调节，这样能够调整电机1的转速以配合相机30拍摄工件100的频率。

所述电机1与底座2以及电机1与编码器3之间通过传动装置连接。所述电机1工作能够带动底座2和编码器3的旋转轴31同步旋转，所述底座2旋转能够带动工件100旋转，所述编码器3的旋转轴31旋转能够检测获得工件100的旋转角度。

本实施例中，所述传动装置采用的是同步带传动机构。所述传动装置包括安装在电机1转轴上的主动轮4、安装在底座2下部的第一从动轮5、安装在编码器3旋转轴31上的第二从动轮6、第一同步带7和第二同步带8。所述主动轮4为二级同步带轮，所述主动轮4包括第一主动轮部41和第二主动轮部42，所述第一主动轮部41、第二主动轮部42、第一从动轮5和第二从动轮6的轮径相等。所述第一同步带7绕设在第一主动轮部41和第一从动轮5上的第一同步带7上，所述第二同步带8绕设在第二主动轮42和第二从动轮6上。当电机1带动主动轮4转动时，主动轮4能够带动第一从动轮5和第二从动轮6同步转动。这样，就能保证编码器3准确地检测到安装在底座2上的工件100旋转的角度。

所述图像采集装置内设置有触发相机30拍照的间隔角θ，当电机1转动间隔角θ，所述编码器3发送脉冲信号给控制器20。所述控制器20根据编码器3的脉冲信号触发相机30拍照。这样工件100旋转一周360°就能转过多个间隔角θ，相机30能够拍摄多个视角的工件100表面图像，将所述的多个视角的工件100表面图像依次拼接就能获得工件100完整的一周表面图像信息，不会缺失也不会重复，拼接的效果大大提高，方便了后期的处理。本发明能够采集到工件100完整的一周表面的图像信息，拍摄工件100表面的每张照片对应的视角间隔相等。

如上所述，我们完全按照本发明的宗旨进行了说明，但本发明并非局限于上述实施例和实施方法。相关技术领域的从业者可在本发明的技术思想许可的范围内进行不同的变化及实施。