一种视场角调整装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种视场角调整装置，用于调整成像装置所拍摄到的待测物体的视场角，所述视场角调整装置包括：若干反射镜、若干反射镜支架，每个所述反射镜安装在一个所述反射镜支架上；每个所述反射镜支架的姿态和位置能够调整，以改变其上所安装的反射镜的位置和取向；在每个所述反射镜的反射面之前放置有一个待测物体，并且每个所述反射镜的位置和取向使得每个所述反射镜所对应的所述待测物体的待检测表面在相应反射镜中的镜像正对所述成像装置的镜头。本实用新型的视场角调整装置能够消除与位置相关的视场倾斜角度，提供对待检测物体的正面的检测。
【专利说明】一种视场角调整装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及视觉检测领域，具体涉及一种用于视觉检测中的视场角调整装置。
【背景技术】
[0002]在视觉检测领域，往往采用成像装置对待检测物体进行图像拍摄，然后，将所拍摄图像与标准图像进行比对或者显示在显示屏上用于人工检验，如果发现所拍摄图像与标准图像之间的差异过大或者人工判定待检测物品有异样，则将认为待检测物体为非正常产品，即，为疑似次品，并且将疑似次品从产品中剔除，以便对其进行进一步检验或者判断。
[0003]对于体积较大的待检测物体，每次拍摄可能只能拍摄一个样品。然而，对于体积较小的待检测物体，则需要在拍摄时同时拍摄若干样品。在采用成像装置拍摄多个样品时，越靠近画面边缘的样品越容易产生视角倾斜的现象，有些时候这种角度是不希望产生的。
[0004]例如在视觉检测领域，拍摄一组分开排列的被测物体，希望每一个都是从正面角度得到图像，但是由于上述边缘视场角改变现象的存在，实际情况往往是只有正对镜头的那个物体在画面中是正视角度，其他的物体越靠视场边缘，视场倾斜角度越大。
实用新型内容
[0005]针对上述问题，本实用新型提供了一种视场角调整装置。本实用新型的视场角调整装置能够消除上述位置相关的视场倾斜角度，提供对待检测物体的正面的检测。
[0006]具体而言，本实用新型提供一种视场角调整装置，用于调整成像装置所拍摄的待测物体的视场角，所述视场角调整装置包括:若干反射镜、若干反射镜支架，
[0007]其中，每个所述反射镜安装在一个所述反射镜支架上；
[0008]每个所述反射镜支架的姿态和位置能够调整，以改变其上所安装的反射镜的位置和取向；
[0009]在每个所述反射镜的反射面之前放置有一个待测物体，并且每个所述反射镜的位置和取向使得每个所述反射镜所对应的所述待测物体的待检测表面在相应反射镜中的镜像正对所述成像装置的镜头。
[0010]在本实用新型的一种实现方式中，在所述视场角调整装置中，每个所述支架包括水平旋转轴和竖直旋转轴。
[0011]在本实用新型的另一种实现方式中，所述反射镜通过轴承与所述水平旋转轴套接，从而能够绕所述水平旋转轴旋转。
[0012]在本实用新型的另一种实现方式中，所述若干反射镜彼此以固定间隔纵向排列成一排，多个待测物体设置在一传送带上并且在所述反射镜的一侧以所述固定间隔彼此间隔开，所述待测物体的排列方向与所述反射镜的排列方向彼此平行。
[0013]在本实用新型的另一种实现方式中，对于每个反射镜，所述成像装置的镜头中心和所述反射镜的中心的连线与所述反射镜的中心与所述待测物体的待测表面的中心的连线关于该反射镜的法线对称。
[0014]在本实用新型的另一种实现方式中，所述视场角调整装置还包括显示器，所述显示器与所述成像装置相连，从所述成像装置实时接收图像数据，并且所述显示器显示所述成像装置所成图像，以便根据所述图像对所述反射镜进行进一步调整。
[0015]本实用新型中的视场角调整装置还可以用于对玻璃瓶的瓶底等物品进行检测。
[0016]本实用新型利用反光镜可以改变相机视场角度的原理，使用一组反光镜，在不同位置调整该组镜子中每一个镜子的角度，使对每一个待测物体的待检测平面的拍摄效果均成正对成像装置的角度。
[0017]在另一种实现方式中，视场角调整装置的支架上部具有用于安装反射镜的镜框，镜框相对于反射镜向外突出，以便尽量避免反射镜表面被人为污损。
[0018]在另一种实现方式中，视场角调整装置还包括控制装置和驱动装置，所述控制装置用于根据成像装置的位置和待测物体的位置计算每个反射镜的位置和取向，并控制驱动装置改变每个反射镜的位置和取向。
[0019]采用本实用新型的视场角调整装置对视场角进行调整之后，成像装置可以直接对着多个反射镜进行拍摄。采用本实用新型的视场角调整装置之后，在拍摄出的待测物体的图像中，每个待测物体都呈现出正对成像装置的姿态。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为在根据本实用新型的一个实施例中的待测物体的俯视图；
[0021]图2为在根据本实用新型的一个实施例中的待测物体的正视图；
[0022]图3为采用常规的成像装置在没有使用本实用新型的视场角调整装置情况下所拍摄到的待测物体的视图；
[0023]图4为根据本实用新型的一个实施例的视场角调整装置中的支架和反射镜的示意性视图；
[0024]图5为根据本实用新型的一个实施例的视场角调整装置用在待测物体拍摄中时的视图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合本实用新型的附图，对本实用新型的具体实施例进行详细描述:
[0026]本实施例中的视场角调整装置主要针对采用单个成像装置对多个待测物品同时进行拍摄的情形。
[0027]图1是在本实施例中的一组待测物体的俯视图，该组待测物体例如可以为多个药物胶囊。从图中可以看出该组待测物体彼此间隔开放置。图2为该组待测物体的正视图。
[0028]在视觉检测领域中，通常情况下，是对待测物体的正视图进行检测。例如，当待测物体为药物胶囊时，可能需要根据待测物体正视图的图像来进行检测。待测物体可以放在台子上、放在传送带上或者放在其他平台上。
[0029]然而，采用通常的视觉检测设备，在对多个待测物体进行正视图拍摄和检测时，往往会得到图3中所示的图形。从图3中可以看到，成像装置所拍摄到的图案并不能反映待测物体的真正的正视图情况。偏左和偏右的待测物体在图像中均发生了倾斜，倾斜的程度取决于与中心的距离。这里，中心指的是成像装置的成像中心。
[0030]于是，在本实用新型的实施例中，提供了如图4所示的视场角调整装置，图5示出了该装置的应用情景。如图4和5所示，该视场角调整装置包括:若干反射镜1、若干反射镜支架2，每个反射镜前放置一个待测物体4，例如，胶囊，然后利用成像装置3从上方进行拍摄。每个反射镜支架的位置和取向能够调整，以便胶囊的端面的镜像正对成像装置。
[0031]在图4中示意性地画出来6个反射镜和6个反射镜支架,每个反射镜安装在一个反射镜支架上。在支架的最下方具有底座，在该底座中嵌入了 一个竖直旋转轴，这样安装在支架上的反射镜就能够绕着该竖直旋转轴旋转。另外，在支架上方还安装有水平旋转轴，反射镜通过轴承与所述水平旋转轴套接，从而能够绕所述水平旋转轴旋转。
[0032]或者，底座可以通过若干机械关节与反射镜相连接，每个关节上都有螺丝加紧或顶紧，以确保角度调节完成后不会改变。反射镜组中每个反射镜可以上下左右平移，也可以上下左右旋转。
[0033]这样，所述反射镜支架的姿态就可以根据需要进行调整，以改变反射镜的取向。
[0034]当本实用新型中的视场角调整装置工作时，需要用成像装置，例如，C⑶相机，对一定数量的待测物体进行同时拍摄，比如，可以对5个待测物体进行同时拍摄。在本实施例中，需要拍摄的表面为待测物体的端面。
[0035]为了同时对5个待测物体的端面进行正向拍摄，在视场角调整装置的每个反射镜的反射面之前放置一个待测物体，针对每个待测物体调整相应反射镜的位置和取向，从而使得每个反射镜所对应的待测物体的待检测表面在相应反射镜中的镜像正对成像装置的镜头，这样，成像装置相当于对待测物体的镜像进行拍摄，所以所拍摄到的所有待测物体都相当于从待测物体正面拍摄的。
[0036]从图4和图5中可以看出，在本实施例中，视场角调整装置的反射镜彼此以一定的间隔纵向排列成一排，每个反射镜安装在一个反射镜支架上。虽然图中仅仅画出了 6个反射镜支架和6个反射镜，但是本领域技术人员应该理解，可以包括更多的反射镜和反射镜支架。
[0037]从图4还可以看出每个反射镜前面放置着一个待测物体，该待测物体为药物胶囊。图中并未画出对胶囊的支撑，胶囊可以放置在传送装置上、支撑平台上或者其他支撑物上。本领域技术人员应该理解，本发明主要针对视场角调整装置，待测物体只要能够放置在本发明的视场角调整装置之前即可。
[0038]例如，可以将多个待测物体设置在一传送带上并且放在反射镜的一侧，传送带的方向与反射镜的排列方向平行。然后，使传送带步进地前移，每次前移的距离等于两个反射镜之间的间隔的整数倍。这样，如果在初始状态每个反射镜前均放置一个待测物体，则随着传送带的步进前移，后续的待测物体也会停留在相应反射镜前，前面的待测物体所停留的位置处。
[0039]具体而言，对于每个所述反射镜，为了保证该反射镜前的待测物体的待检测平面(例如端面)的镜像更好地对向成像装置，可以对着反射镜进行拍摄。同时，需要保证反射镜、待测物体和所述成像装置的镜头之间具有一定的位置关系。具体而言，优选地，对于每个反射镜，所述成像装置的镜头中心和所述反射镜的中心的连线与所述反射镜的中心与所述待测物体的待测表面的中心的连线关于该反射镜的法线对称。[0040]换言之，需要待测物体的位置与成像装置的镜头的位置关于反射镜的法线方向大体对称。
[0041]本实用新型中的视场角调整装置还可以包括显示器，所述显示器与所述成像装置相连，从所述成像装置实时接收图像数据，并且所述显示器显示所述成像装置所成图像，以便根据所述图像对所述反射镜进行进一步调整。
[0042]在另一个实施例中，视场角调整装置包括若干棱镜，用以替代前面提到的反射镜，每个棱镜安装在一个棱镜支架上。该实施例也可以达到相同的效果，只是采用棱镜代替反射镜更加耐用。
[0043]需要说明的是，本实用新型中所提到的在每个反射镜的反射面之前放置有一个待测物体，并不是限定待测物体要固定在反射镜前面，而是说，当反射镜工作时，一个待测物体会刚好行经或刚好位于相应反射镜前面，待测物体可以是持续或间歇性运动的待测物体。
[0044]需要说明的是，本实用新型的附图中的各个部件的形状均是示意性的，不排除其与其真实形状存在一定差异，附图仅用于对本实用新型的原理进行说明，图中所示部件的具体细节并非对实用新型保护范围的限定。本领域技术人员也应该理解，上述实施例也仅仅是对本实用新型的示意性实现方式的解释，并非对本实用新型包含范围的限定。
【权利要求】
1.一种视场角调整装置，用于调整成像装置所拍摄的待测物体的视场角，其特征在于，所述视场角调整装置包括:若干反射镜、若干反射镜支架， 其中，每个所述反射镜安装在一个所述反射镜支架上； 每个所述反射镜支架的姿态和位置能够调整，以改变其上所安装的反射镜的位置和取向； 在每个所述反射镜的反射面之前放置有一个待测物体，并且每个所述反射镜的位置和取向使得每个所述反射镜所对应的所述待测物体的待检测表面在相应反射镜中的镜像正对所述成像装置的镜头。
2.根据权利要求1所述的视场角调整装置，其特征在于，每个所述支架包括水平旋转轴和竖直旋转轴。
3.根据权利要求2所述的视场角调整装置，其特征在于，所述反射镜通过轴承与所述水平旋转轴套接，从而能够绕所述水平旋转轴旋转。
4.根据权利要求1所述的视场角调整装置，其特征在于，所述若干反射镜彼此以固定间隔纵向排列成一排，多个待测物体设置在一传送装置上并且在所述反射镜的一侧以所述固定间隔彼此间隔开，所述待测物体的排列方向与所述反射镜的排列方向彼此平行。
5.根据权利要求1所述的视场角调整装置，其特征在于，对于每个反射镜，所述成像装置的镜头中心和所述反射镜的中心的连线与所述反射镜的中心与所述待测物体的待测表面的中心的连线关于该反射镜的法线对称。
6.根据权利要求1所述的视场角调整装置，其特征在于，所述视场角调整装置还包括显示器，所述显示器与所述成像装置相连，从所述成像装置实时接收图像数据，并且所述显示器显示所述成像装置所成图像，以便根据所述图像对所述反射镜进行进一步调整。
7.根据权利要求1所述的视场角调整装置，其特征在于，所述视场角调整装置还包括控制装置和驱动装置，所述控制装置根据成像装置的位置和待测物体的位置计算每个所述反射镜的位置和取向，并控制驱动装置相应改变每个所述反射镜的位置和取向。
【文档编号】G02B17/06GK203616521SQ201320792128
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2013年12月4日
【发明者】申磊, 郑晓峰, 王加冕, 房超 申请人:北京大恒图像视觉有限公司