一种图像采集装置的制作方法

本申请涉及数据采集领域，尤其涉及一种图像采集装置。

背景技术：

计算机视觉是使用计算机、摄像头等相关设备，对生物的视觉的模拟。换句话说，计算机视觉就是给计算机安装上眼睛和大脑，让计算机能够感知环境。它的主要任务就是通过对采集的图片或视频进行处理以获得相应场景的三维信息。

发明人在研究现有技术过程中发现，基于深度学习的计算机视觉需要基于大量的图像数据进行深度学习的样本数据训练。要训练出一个可实际应用的神经网络模型，少则需要上千张图像，多则需要上千万张图像。因此，采集物体的图像数据成为了一件费时费力的事情。

可见，如何高效的采集物体的样本图像，是需要解决的问题。

技术实现要素：

本申请部分实施例所要解决的一个技术问题在于如何高效的采集物体的样本图像。

本申请的一个实施例提供了一种图像采集装置，包括：控制器、与控制器连接的转台，以及与控制器连接的至少一个摄像头，每个摄像头对准转台上用于放置待测物的位置；控制器用于控制放置在转台上的待测物沿转台上设定的滑动轨迹运动，并控制每个摄像头拍摄运动中的待测物。

本申请的实施例相对于现有技术而言，待测物沿转台上设定的滑动轨迹运动，以便摄像头从不同角度、不同距离拍摄待测物，得到待测物的图像，提高了图像的采集效率。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本申请第一实施例的图像采集装置的结构示意图；

图2是本申请第一实施例的转台的俯视图；

图3是本申请第二实施例的图像采集装置的结构示意图；

图4是本申请第二实施例的摄像头、转台等物体的位置示意图；

图5是本申请第二实施例的摄像头与转台的俯视图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请部分实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，本申请的各实施例可应用于基于深度学习的计算机视觉领域，还可以应用在待测物的三维重建领域等需要采集待测物的图像的领域。其中，三维重建领域是指通过三维建模的方式，构建出与待测物对应的、非常逼真的三维虚拟物体，并可以进行360度全景视角观看三维虚拟物体。

本申请的第一实施例涉及一种图像采集装置，如图1所示，包括控制器101、与控制器101连接的转台102，以及与控制器101连接的至少一个摄像头103，每个摄像头103对准转台102上用于放置待测物的位置。控制器101用于控制放置在转台102上的待测物沿转台102上设定的滑动轨迹运动，并控制每个摄像头103拍摄运动中的待测物。

具体实现中，转台102包括托盘，以及与托盘连接的旋转电机。转台102的托盘上设有螺旋状凹槽，螺旋状凹槽用于形成设定的滑动轨迹。控制器101控制旋转电机带动托盘转动，使待测物沿螺旋状凹槽运动。例如，转台102的俯视图如图2所示，其中，螺旋状凹槽的一端位于托盘的中心位置，螺旋状凹槽的另一端位于托盘的边缘。托盘的边缘处设有挡块，以防止待测物从托盘上掉落。控制器101控制旋转电机带动托盘转动时，待测物从托盘的中心位置向托盘的边缘处运动。

值得一提的是，待测物沿设定的滑动轨迹运动的过程中，待测物与摄像头103之间的相对位置不断改变，使得摄像头103从不同距离、不同角度拍摄待测物，得到待测物的图像。

具体实现中，控制器101在控制放置在转台102上的待测物运动之前，根据每个摄像头103的预计拍摄图像数和转台102的预设转速，确定每个摄像头103的拍摄帧率或拍照速度。

需要说明的是，实际应用中，摄像头103的镜头可以是普通镜头(视角不超过75度)、广角镜头(视角不超过120度)或鱼眼镜头(视角大于120度)。摄像头103的波段可以是可见光、红外等波段。摄像头103拍摄的图像可以是灰度图像、彩色图像或深度图像。摄像头103的镜头分辨率、光圈大小，以及是否可变焦距，都可以根据图像质量的要求设置，本实施例不限制摄像头的具体配置。

具体实现中，摄像头103在拍摄过程中，可以根据摄像头103与待测物的距离，调节焦距。例如，摄像头103可以是自动跟踪摄像机，以便摄像头103始终对准待测物。

值得一提的是，根据预计拍摄图像数确定摄像头的帧率，使得摄像头拍摄的图像的数量符合预期的要求。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，实际应用中，转台102还可以包括底座等其他结构，本实施方式不限制转台102的具体结构。

需要说明的是，实际应用中，设定的滑动轨迹的形状还可以是三角形等其他形状的凹槽，设定的滑动轨迹也可以通过焊接在转台上的轨道形成，本实施例不限制滑动轨迹的形状及存在形式。

具体实现中，螺旋状凹槽内还可以设置用于放置待测物的滑块。例如，滑块包括与螺旋状凹槽接触的滑动部，以及用于放置待测物的固定部。其中，滑动部的摩擦因子较小，以便滑块在螺旋状凹槽内滑动。

值得一提的是，在螺旋状凹槽内设置滑块，用滑块带动待测物滑动，使得该图像采集装置能够采集各种粗糙度的待测物的图像，提高了图像采集装置的实用性。

与现有技术相比，本实施例中提供的图像采集装置，待测物沿转台上设定的滑动轨迹运动，以便摄像头能够从不同角度、不同距离拍摄待测物，得到待测物的图像，提高了采集图像的效率。

本申请的第二实施例涉及一种图像采集装置，本实施例是对第一实施例的改进，主要区别之处在于，增加了存储器等其他相关装置。

如图3所示，本实施例的图像采集装置包括控制器101、转台102、摄像头103、存储器104、至少一个支架105、位置调节机构106和光照设备107。

具体地说，存储器104用于存储每个摄像头103拍摄的待测物的图像，支架105用于放置摄像头103。其中，支架105均匀分布于转台102周围。例如，当图像采集装置包括3个支架时，3个支架之间的角度为120度。摄像头103与支架105之间通过位置调节机构106连接。位置调节机构106在控制器101的控制下，带动摄像头103移动至预设位置，并使摄像头103对准转台102上用于放置待测物的位置。控制器101在控制放置在转台102上的待测物沿转台上设定的滑动轨迹运动的过程中，调节光照设备107的光照强度。

具体实现中，可以根据待测物的体积调节支架105的位置和摄像头103的位置。位置调节机构106可以是自带电机的活动滚轴，该活动滚轴在控制器101的控制下移动，调节摄像头103的位置。当摄像头103在预设位置时，活动滚轴将摄像头103锁定，以免摄像头103从支架105上滑落。

以下结合实际场景说明摄像头103的放置方式。

假设，图像采集装置包括第一摄像头401、第二摄像头402和第三摄像头403。其中，每个支架105设有一个光照设备107。摄像头、转台102等物体的位置示意图如图4所示(位置调节机构106、光照设备107与控制器101的连接关系未示出)，摄像头与转台102的俯视图如图5所示。第一摄像头401与转台102上的待测物的几何中心处于同一高度，且与转台102的圆心的水平距离为转台102的直径的4/3；第二摄像头402与转台102的垂直距离为两个待测物的高度，与转台102的圆心的水平距离为转台102的直径的1/2；第三摄像头403与转台102的垂直距离为三个待测物的高度，与转台102的圆心的水平距离为转台102的直径的1/4。

值得一提是，将摄像头设置在不同位置，使得图像采集装置可以采集待测物的不同距离、不同角度和不同高度的图像。

值得一提的是，控制器101调节光照设备107的光照强度，使得摄像头103能够拍摄到待测物在不同光照条件下的图像。

具体实现中，图像采集装置还可以包括速度采集器，速度采集器用于获取托盘的实时转速，并将托盘的实时转速传输至控制器101。控制器101获取托盘的预设转速，根据实时转速与预设转速，确定转速偏差量。控制器101内设有速度调节器，速度调节器根据转速偏差量调节托盘的转速至预设转速。其中，预设转速可以是固定值，也可以随采集时间变化的变化值，即可以设定托盘匀速运动，也可以设置托盘加速运动或减速运动。

具体实现中，图像采集装置还可以包括位置采集器，位置采集器用于获取摄像头的实时位置，并将摄像头的实时位置传输至控制器101。控制器101根据预设位置和实时位置，确定位置偏移量，根据位置偏移量，控制位置调节机构106带动摄像头103运动至预设位置。其中，预设位置可以是预先存储的默认位置，也可以是用户输入的给定位置。

需要说明的是，摄像头103的位置可以通过控制器101调节，也可以手动调节，本实施例不限制摄像头103的位置的调节方式。

具体实现中，图像采集装置还可以包括光照强度采集器。光照强度采集器用于获取照射在转台上的实时光照强度，并将实时光照强度传输至控制器101。控制器101根据预设的光照强度和实时的光照强度，调节光照设备的光照强度。

需要说明的是，预设的光照强度可以为固定值，也可以随采集时间变化。以下对采集过程中，预设的光照强度与采集时间的函数关系进行举例说明。

方式a，预设的光照强度与采集时间的函数关系是常数函数，即预设的光照强度是固定的光照强度值。例如，预设的光照强度时10勒克斯(lux或lx)。

方式b，预设的光照强度与采集时间的函数关系是分段函数。例如，预设的光照强度是多个间断的光照强度值，采集时间为0秒至采集时间为5秒时，预设的光照强度为5lux；采集时间为5秒至采集时间为10秒时，预设的光照强度为10lux；采集时间为10秒至采集时间为15秒时，预设的光照强度为15lux；采集时间为15秒至采集时间为20秒时，预设的光照强度为20lux。

方式c，预设的光照强度与采集时间的函数关系是比例函数。例如，预设的光照强度随采集时间的增加而变强，即在采集图像过程中，光照强度由弱变强。又如，预设的光照强度随采集时间的增加而变弱，即在采集图像过程中，光照强度由强变弱。

与现有技术相比，本实施例中提供的图像采集装置，待测物沿转台上设定的滑动轨迹运动，以便摄像头能够从不同角度、不同距离拍摄待测物，得到待测物的图像，提高了采集图像的效率。除此之外，通过调节光照设备的光照强度，使得图像采集装置能够获得各种光照强度下的待测物的图像。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施例是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。