一种双工位摄像头自动对焦效果校正设备及其控制方法与流程

本发明涉及一种摄像头自动对焦效果校正设备，具体涉及一种双工位的高端像素摄像头产品的自动对焦效果一致性校正设备及设备的控制方法。

背景技术：

目前行业中高端像素摄像头自动对焦和相位对焦效果校正及数据写入设备主要有以下三种类型：

1、单工位气缸或者伺服电机控制校正设备

这种校正设备因每次只能校正一颗高端像素摄像头产品，效率低下，制约着生产线产能，如果要达到规模化的生产，就需要增加大批量该种设备，这就造成了设备成本投入增加和厂房占地面积增加。

2、双工位伺服电机控制校正设备

这种校正设备使用的是伺服电机控制系统，采用的是各自独立的气缸和LED背光源组合体分开工作方式，并且两个工位高端像素摄像头用控制装置也是分别独立进行控制工作，这样就造就了设备成本投入比较高昂，设备操作效率不能最大化。

3、双工位独立气缸控制校正设备

这种校正设备使用的气缸控制系统由于是分别独立工作，这样就会存在一颗摄像头产品正在进行效果校正或者数据写入当中，而另外一颗摄像头产品已经完成了数据写入动作，接着要进行下一步操作，这样就会有气缸和LED背光源组合体的切换动作，由于气缸控制系统是用气压进行推动，运行过程中冲击力比较大，会引起整台设备的震动，这样就会影响到正在进行效果校正或者数据写入产品的软件抓取图像稳定性，产生算法偏差，进而影响产品之间校正的一致性。

技术实现要素：

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种双工位的摄像头自动对焦效果校正设备及其控制方法，以提升高端像素摄像头自动对焦和相位对焦效果校正及数据写入效率，并降低设备成本投入。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种双工位摄像头自动对焦效果校正设备，所述校正设备正面设有两套摄像头产品安装固定和控制装置，采用双工位联动控制方式，其中一个控制装置与控制主机数据通讯，另一个控制装置与控制从机数据通讯，两个摄像头产品安装固定后中心在同一水平线上；所述校正设备内部从前到后依次设有白板光源、自动对焦近景光源、第一相位对焦光源、自动对焦远景光源和第二相位对焦光源，所述自动对焦远景光源前面设有增距镜装置；所述白板光源、自动对焦近景光源、第一相位对焦光源、自动对焦远景光源、第二相位对焦光源和增距镜装置在工作时均覆盖到两个工位；所述设备中光源或增距镜装置的移动由气缸控制；所述气缸的运动由可编程控制器控制，所述可编程控制器与控制主机数据通讯。

作为优选，所述白板光源的中心与摄像头中心在同一水平线上，白板光源可在第一气缸的控制下沿左右方向在工作位置和原始位置之间切换；所述自动对焦近景光源的中心与两个摄像头垂直中心在同一垂直线上，自动对焦近景光源可在第二气缸的控制下沿上下方向在工作位置和原始位置之间切换；所述第一相位对焦光源的中心与两个摄像头垂直中心在同一垂直线上，第一相位对焦光源可在第三气缸的控制下沿上下方向在工作位置和原始位置之间切换；所述自动对焦远景光源的中心与两个摄像头垂直中心在同一垂直线上，自动对焦远景光源可在第四气缸的控制下沿上下方向在工作位置和原始位置之间切换。

作为优选，所述增距镜装置包括两个增距镜，每个增距镜的中心与一个摄像头的中心在同一垂直线上，增距镜装置可在第二气缸的控制下沿上下方向在工作位置和原始位置之间切换。

作为优选，所述自动对焦近景光源原始位置和第一相位对焦光源原始位置位于摄像头水平中心上方，自动对焦远景光源原始位置和增距镜装置原始位置位于摄像头水平中心下方。

作为优选，所述第二相位对焦光源固定设置在设备内部最后端。

作为优选，所述控制主机和控制从机之间通过路由器进行通讯，控制主机和控制从机分别通过USB连接线与摄像头产品控制装置通讯，控制主机通过串口与可编程控制器进行通讯。

作为优选，所述校正设备正面还设有两台显示器，分别用于显示其中一个摄像头产品的操作过程和结果。

一种上述双工位摄像头自动对焦效果校正设备的控制方法，采用主机控制从机的方式，控制主机和控制从机通过软件同时分别向相连的摄像头控制装置发送相同的控制指令，两个摄像头同步执行效果校正和数据写入，控制主机通过软件向可编程控制器发送指令，可编程控制器向气缸发送指令，首先将自动对焦近景光源移到指定工作位置，进行近景效果校正及数据写入，然后将近景光源移开，将增距镜和自动对焦远景光源移到指定工作位置，进行远景效果校正及数据写入，接着将增距镜和远景光源移开，将白板光源移到指定工作位置，进行白板效果校正及数据写入，然后再将白板光源移开，将第一相位对焦光源移到指定工作位置，进行第一相位对焦效果校正及数据写入，最后将让第一相位对焦光源移开，使用第二相位对焦光源进行第二相位对焦效果校正及数据写入。

作为优选，对各光源进行控制的具体步骤包括：

(1)可编程控制器给第二气缸发出指令，让自动对焦近景光源自上而下移动到工作位置，使自动对焦近景光源垂直中心与两个摄像头垂直中心在同一个水平线上，进行近景效果校正及数据写入；

(2)可编程控制器给第二气缸发出指令，让自动对焦近景光源自下而上移开到原始位置，让增距镜装置自下而上移动到工作位置，使增距镜装置垂直中心与两个摄像头垂直中心在同一个水平线上，给第四气缸发出指令，让自动对焦远景光源自下而上移动到工作位置，使自动对焦远景光源垂直中心与两个摄像头垂直中心在同一个水平线上，进行远景效果校正及数据写入；

(3)可编程控制器给第二气缸发出指令，让增距镜装置自上而下移开到原始位置，给第四气缸发出指令，让自动对焦远景光源自上而下移开到原始位置，给第一气缸发出指令，让白板光源自右而左移动到工作位置，使白板光源水平中心和两个摄像头水平中心在同一个垂直线上，进行白板效果校正及数据写入；

(4)可编程控制器给第一气缸发出指令，让白板光源自左而右移开到原始位置，给第三气缸发出指令，让第一相位对焦光源自上而下移动到工作位置，使第一相位对焦光源垂直中心与两个摄像头垂直中心在同一个水平线上，进行第一相位对焦效果校正及数据写入；

(5)可编程控制器给第三气缸发出指令，让第一相位对焦光源自下而上移开到原始位置，进行第二相位对焦效果校正及数据写入。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明采用双工位联动控制方式，确保设备上装载的两颗高端像素摄像头能够按软件设定的指令要求同步进行效果校正及数据写入，有效提升了高端像素摄像头自动对焦和相位对焦效果校正及数据写入效率。

2、本发明的校正设备上双工位摄像头产品效果校正及数据写入过程中所需要的光源及增距镜是一体化的，通过单气缸来控制，避免像市面上现有的双工位设备使用双气缸独立控制光源及增距镜，因效果校正及数据写入过程不同步而导致气缸运行不同步，这样就会产生一个工位正在效果校正或数据写入，而另外一个工位气缸在运动造成设备震动，使正在进行效果校正或数据写入工位产生抓取图像不稳定或者算法偏差；因此本发明设备能提升高端像素摄像头在效果校正和数据写入过程中的稳定性，确保不因为设备气缸运行导致设备产生震动，进而影响到软件抓取图像稳定性，产生算法偏差。

3、本发明采用气缸控制，与使用伺服电机设备相比，大幅度降低了设备成本投入；并且采用双工位联动控制方式，将设备所需要使用的气缸和LED背光源的数量减半，进一步降低了设备成本投入。

4、通过软件对可编程控制器进行操作，可编程控制器对设备气缸进行全自动控制，解决摄像头产品在进行完每个工序效果校正和数据写入后，需要手动控制气缸和LED背光源组合体之间的切换动作；并且设备上两个工位高端像素摄像头用控制装置，采用主机控制从机的方式，对摄像头图像打开可采用一键式控制，解决两个工位高端像素摄像头要分别进行图像打开的问题，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明实施例的设备正面整体结构示意图。

图2为本发明实施例的设备内部白板光源及控制气缸相关部件结构示意图。

图3为图2中增设自动对焦近景光源、增距镜及控制气缸相关部件结构示意图。

图4为图3中增设第一相位对焦光源及控制气缸相关部件结构示意图。

图5为图4中增设自动对焦远景光源及控制气缸相关部件结构示意图。

图6为图5中增设第二相位对焦光源相关部件结构示意图。

以上图中：1-第一摄像头主控机盒，2-第二摄像头主控机盒，3-第一产品压接盒，4-第二产品压接盒，5-第一电脑显示器，6-第二电脑显示器，7-设备工作状态指示灯，8-可编程控制器，9-白板光源，10-第一气缸，11-自动对焦近景光源，12-增距镜，13-第二气缸，14-第一相位对焦光源，15-第三气缸，16-自动对焦远景光源，17-第四气缸，18-第二相位对焦光源。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步说明本发明。

如图1所示，本发明实施例公开的一种双工位摄像头自动对焦效果校正设备，在设备正面放置两套高端像素摄像头产品安装固定和控制装置，这套装置包括摄像头主控机盒及产品压接盒，产品压接盒用于安装固定摄像头产品，主控机盒对摄像头产品进行效果校正和数据写入。图1中，第一摄像头主控机盒1和第一产品压接盒3通过USB线与电脑主机实现数据通讯，对其中的一个高像素摄像头进行控制操作，操作过程和结果在第一电脑显示器5上显示；第二摄像头主控机盒2和第二产品压接盒4通过USB线与另外一台电脑主机实现数据通讯，对另外的一个高像素摄像头进行控制操作，操作过程和结果在第二电脑显示器6上显示。两台电脑主机中任意一台可作为主控服务器来使用，它们之间采用主机控制从机的方式，即主机和从机之间使用一个有线路由器进行通讯，当主机上用于产品效果校正及数据写入软件界面打开后，采用一键式控制方式(键盘或者鼠标)同时将从机上相关软件打开，让两颗摄像头同步进行工作。控制气缸运动的指令是通过可编程控制器8来发出的，用来做主控服务器的电脑主机(即控制主机)通过RS232串口与可编程控制器8通讯，通过软件对可编程控制器8进行控制，从而控制可编程控制器8发出命令的顺序及时间点。

如图2-6所示，校正设备内部从前到后依次设有白板光源9、自动对焦近景光源11、第一相位对焦光源14、自动对焦远景光源16和第二相位对焦光源18，自动对焦远景光源16前面设有增距镜装置。两个工位的白板光源9、自动对焦近景光源11、第一相位对焦光源14、自动对焦远景光源16、第二相位对焦光源18和增距镜装置一体设置，在工作时均覆盖到两个工位。

如图2，白板光源9的中心与摄像头中心在同一水平线上，白板光源9可在第一气缸10的控制下沿左右方向在工作位置和原始位置之间切换。如图3，自动对焦近景光源11的中心与两个摄像头垂直中心在同一垂直线上，自动对焦近景光源11可在第二气缸13的控制下沿上下方向在工作位置和原始位置之间切换；增距镜装置包括两个增距镜12，每个增距镜12的中心与一个摄像头的中心在同一垂直线上，增距镜装置可在第二气缸13的控制下沿上下方向在工作位置和原始位置之间切换。自动对焦近景光源11原始位置和位于摄像头水平中心上方，增距镜装置原始位置位于摄像头水平中心下方，通过左右两个气缸分别控制自动对焦近景光源11和增距镜装置的位置状态切换。

如图4，第一相位对焦光源14的中心与两个摄像头垂直中心在同一垂直线上，第一相位对焦光源14可在第三气缸15的控制下沿上下方向在工作位置和原始位置之间切换。如图5，自动对焦远景光源16的中心与两个摄像头垂直中心在同一垂直线上，自动对焦远景光源16可在第四气缸17的控制下沿上下方向在工作位置和原始位置之间切换。如图6，第二相位对焦光源18直接固定设置在设备内部最后端，不需要气缸控制。

每个气缸都会由一个三通电磁阀来控制气体的流向，当气缸需要向其中一个方向移动时，可编程控制器8通过指令控制三通电磁阀内的电磁开关把这个方向的端口打开，让气体沿着此方向形成通路，推动气缸移动，从而通过传动装置带动光源移动；同样的原理，当气缸需要向相反方向移动时，可编程控制器8通过指令控制三通电磁阀内的电磁开关把这个方向的端口打开，让气体沿着此方向形成通路，推动气缸移动，从而通过传动装置带动光源向相反方向移动。近景光源和增距镜装置是通过一组气缸内的两个气缸独立控制，控制原理和单气缸一致。

本发明实施例公开的一种双工位摄像头自动对焦效果校正设备的控制方法,采用主机控制从机的方式，控制主机和控制从机通过软件同时分别向相连的摄像头控制装置发送相同的控制指令，两个摄像头同步执行效果校正和数据写入，控制主机通过软件向可编程控制器8发送指令，可编程控制器8向气缸发送指令，具体控制过程为：可编程控制器8先给第二气缸13发出指令，让自动对焦近景光源11自上而下移动到指定位置，使自动对焦近景光源11垂直中心与第一产品压接盒3及第二产品压接盒4内的摄像头垂直中心在同一个水平线上，进行近景效果校正及数据写入；接着可编程控制器8给第二气缸13发出指令，让自动对焦近景光源11自下而上移开到原始位置，让增距镜12自下而上移动到指定位置，使增距镜12垂直中心与第一产品压接盒3及第二产品压接盒4内的摄像头垂直中心在同一个水平线上，给第四气缸17发出指令，让自动对焦远景光源16自下而上移动到指定位置，使自动对焦远景光源16垂直中心与第一产品压接盒3及第二产品压接盒4内的摄像头垂直中心在同一个水平线上，进行远景效果校正及数据写入；接着可编程控制器8给第二气缸13发出指令，让增距镜12自上而下移开到原始位置，给第四气缸17发出指令，让自动对焦远景光源16自上而下移开到原始位置，给第一气缸10发出指令，让白板光源9自右而左移动到指定位置，使白板光源9水平中心与第一产品压接盒3及第二产品压接盒4内的摄像头水平中心在同一个垂直线上，进行白板效果校正及数据写入；接着可编程控制器8给第一气缸10发出指令，让白板光源9自左而右移开到原始位置，给第三气缸15发出指令，让第一相位对焦光源14自上而下移动到指定位置，使第一相位对焦光源14垂直中心与第一产品压接盒3及第二产品压接盒4内的摄像头垂直中心在同一个水平线上，进行第一相位对焦效果校正及数据写入；接着可编程控制器8给第三气缸15发出指令，让第一相位对焦光源14自下而上移开到原始位置，进行第二相位对焦效果校正及数据写入(因第二相位对焦光源18处于设备内部的最后端，所以被完全固定在设备内部，不需要气缸控制)；整个设备的运行状态通过设备工作状态指示灯7指示。

上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。