一种超大动态范围相机及其方法以及色选机与流程

1.本发明属于相机技术领域，特别是涉及一种超大动态范围相机及其方法以及色选机。


背景技术：

2.传统相机对于物体拍摄，在光源亮度及曝光时间一定的情况下，其所能拍摄到的物料信息是有限的：如果能将暗的物料拍摄清楚的话，对于亮的物料成像自然就会存在饱和的现象；相反的，如果能将亮的物料拍摄清楚的话，对于暗的物料成像就会存在物料与背景分辨不清的问题。
3.现有市场的做法是固定光源亮度，一个传感器采用两种曝光时间获得两幅图像，然后将这两幅图像进行整合，使得亮的物料和暗的物料在同一幅图像中均能清晰的呈现。这种方法对应的也就是一般意义上的hdr相机。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种超大动态范围相机及其方法以及色选机，通过设置分光棱镜将入射光源进行分光处理后分别照射至反射相机和透射相机，控制器将反射相机和透射相机传输的图像数据与预设的阈值进行比较后进行拼接，能够同时将暗的物料和亮的物料拍摄清楚；图像处理速度比传统hdr相机更快。
5.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
6.本发明为一种超大动态范围相机，包括固定座、透射相机组件、反射相机组件和分光棱镜；所述分光棱镜安装在固定座的中间；所述固定座的底部设有一入光口；所述透射相机组件和反射相机组件通过调节螺柱组件固定在固定座上；所述透射相机组件安装在固定座的顶部，所述反射相机组件安装在固定座的侧面；所述分光棱镜与入光口呈45
°
倾斜；所述分光棱镜将入射光源分为2路光分别照射至透射相机组件和反射相机组件；所述透射相机组件和反射相机组件将接收的数据传输至信号板；所述信号板将接收的数据传输至控制器。
7.进一步地，所述固定座唯一矩形框架结构，所述固定座固定在底板上；所述固定座的一侧面设有用于安装反射相机组件的第一安装槽；所述固定座的上表面设有用于安装透射相机组件的第二安装槽；所述固定座一侧设有用于固定分光棱镜的棱镜固定座。
8.进一步地，所述第一安装槽和第二安装槽的两侧均设有用于安装螺柱的安装孔。
9.进一步地，所述透射相机组件包括第一固定架和透射相机；所述透射相机安装在第一固定架的中间；所述第一固定架的两侧分别设有一第一固定板；所述第一固定板的上表面设有用于与调节螺柱组件配合的第一固定孔。
10.进一步地，所述反射相机组件包括第二固定架和反射相机；所述反射相机安装在第二固定架的中间，所述第二固定架的两侧分别设有一第二固定板；所述第二固定板的上表面设有用于与调节螺柱组件配合的第二固定孔。
11.进一步地，所述透射相机的顶部安装散热组件；所述散热组件包括导热片、制冷片和散热风扇；所述散热风扇安装在风扇固定板上；所述风扇固定板的两端通过支撑板固定在固定座上；
12.所述制冷片安装在风扇固定板的下表面；所述制冷片的下端与导热片连接，所述导热片的下端与透射相机连接。
13.进一步地，所述调节螺柱组件包括螺柱、安装螺母、调节螺母和固定螺母；所述螺柱通过安装螺母固定在安装孔上；所述调节螺母和固定螺母配合固定第一固定架或第二固定架。
14.进一步地，所述分光棱镜的两侧分别设有分光棱镜固定座，所述分光棱镜安装座通过螺钉固定在棱镜固定座上；所述分光棱镜的中间设有用于安装透镜的透镜安装槽。
15.一种超大动态范围相机及其方法以及色选机的控制方法，包括以下步骤：
16.stp1、分光棱镜将从入光口进入的光源分为a/b两路依次照射至反射相机和透射相机；其中a路光源的亮度高于b路光源；
17.stp2、透射相机和反射相机接收光源后将数据传输至控制器；
18.stp3、控制器接收到透射相机和反射相机传输的图像数据后进行比对后进行图像整合；
19.包括以下子步骤：
20.ss01、工作人员根据需要筛选的物料向控制器内输入阈值c；将反射相机传输的图像中的每一个像素点(x,y)对应的像素值标记为v(x,y,1),将透射相机传输的图像中的每一个像素点(x,y)对应的像素值标记为v(x,y,2)；
21.ss02、将反射相机传输的像素值v(x,y,1)分别与阈值c比较；若像素值v(x,y,1)不高于阈值c，则控制器输出的整合图像中该像素点(x,y)的像素值v(x,y,out)取像素值v(x,y,1)；若像素值v(x,y,1)高于阈值c，则控制器输出的整合图像中该像素点(x,y)的像素值v(x,y,out)取像素值v(x,y,2)。
22.一种色选机，所述色选机应用有一种超大动态范围相机及其方法以及色选机。
23.本发明具有以下有益效果：
24.本发明通过设置分光棱镜将入射光源进行分光处理后分别照射至反射相机和透射相机，控制器将反射相机和透射相机传输的图像数据与预设的阈值进行比较后进行拼接，能够同时将暗的物料和亮的物料拍摄清楚；图像处理速度比传统hdr相机更快。
25.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为一种超大动态范围相机的结构示意图；
28.图2为一种超大动态范围相机的后视角度的结构示意图；
29.图3为一种超大动态范围相机的侧视图；
30.图4为固定座的结构示意图；
31.图5为透射相机组件的结构示意图；
32.图6为透射相机组件的正视图；
33.图7为反射相机组件的结构示意图；
34.图8为分光棱镜的结构示意图。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
36.实施例一：
37.请参阅图1-8所示，本发明为一种超大动态范围相机，包括固定座1、透射相机组件2、反射相机组件3和分光棱镜7；分光棱镜7安装在固定座1的中间；固定座1的底部设有一入光口102；
38.透射相机组件2和反射相机组件3通过调节螺柱组件6固定在固定座1上；透射相机组件2安装在固定座1的顶部，反射相机组件3安装在固定座1的侧面；固定座1的一侧面安装有电源板5，电源板为透射相机201、反射相机301、散热风扇206和信号板4进行供电。
39.调节螺柱组件6包括螺柱604、安装螺母601、调节螺母602和固定螺母603；螺柱604通过安装螺母601固定在安装孔106上；调节螺母602和固定螺母603配合固定第一固定架201或第二固定架301；通过调节调节螺母602的高度可以调节第一固定架201和第二固定架301的位置；方便根据不同使用环境进行调节，扩大装置的使用范围；
40.分光棱镜7与入光口102呈45
°
倾斜；分光棱镜7将入射光源分为2路光分别照射至透射相机组件2和反射相机组件3；透射相机组件2和反射相机组件3将接收的数据传输至信号板4；信号板4将接收的数据传输至控制器；。
41.其中如图4所示，固定座1唯一矩形框架结构，固定座1固定在底板101上；固定座1的一侧面设有用于安装反射相机组件3的第一安装槽103；固定座1的上表面设有用于安装透射相机组件2的第二安装槽104；固定座1一侧设有用于固定分光棱镜7的棱镜固定座105，第一安装槽103和第二安装槽104的两侧均设有用于安装螺柱的安装孔106。
42.其中如图5-6所示，透射相机组件2包括第一固定架201和透射相机202；透射相机202安装在第一固定架201的中间；第一固定架201的两侧分别设有一第一固定板2011；第一固定板2011的上表面设有用于与调节螺柱组件6配合的第一固定孔2012。
43.透射相机202的顶部安装散热组件；散热组件包括导热片203、制冷片204和散热风扇206；散热风扇206安装在风扇固定板205上；风扇固定板205的两端通过支撑板207固定在固定座1上；制冷片204安装在风扇固定板205的下表面；制冷片204的下端与导热片203连接，导热片203的下端与透射相机202连接。
44.其中如图7所示，反射相机组件3包括第二固定架301和反射相机302；反射相机302安装在第二固定架301的中间，第二固定架302的两侧分别设有一第二固定板3011；第二固定板3011的上表面设有用于与调节螺柱组件6配合的第二固定孔3012。
45.其中如图8所示，分光棱镜7的两侧分别设有分光棱镜固定座701，分光棱镜安装座701通过螺钉固定在棱镜固定座105上；分光棱镜7的中间设有用于安装透镜的透镜安装槽702。
46.实施例二：
47.本实施例为一种超大动态范围相机的控制方法，包括以下步骤：
48.stp1、分光棱镜7将从入光口102进入的光源分为a/b两路依次照射至反射相机302和透射相机202；其中a路光源的亮度高于b路光源；a+b＝1,1表示100％光源；a路对应的反射相机302主要是为了将暗的物料拍摄清楚，b路对应的透射相机202主要是为了将亮的物料拍摄清楚；
49.stp2、透射相机202和反射相机302接收光源后将数据传输至控制器；
50.stp3、控制器接收到透射相机202和反射相机302传输的图像数据后进行比对后进行图像整合；
51.包括以下子步骤：
52.ss01、工作人员根据需要筛选的物料向控制器内输入阈值c；将反射相机302传输的图像中的每一个像素点x,y对应的像素值标记为vx,y,1,将透射相机202传输的图像中的每一个像素点(x,y)对应的像素值标记为v(x,y,2)；
53.ss02、将反射相机302传输的像素值v(x,y,1)分别与阈值c比较；
54.若像素值v(x,y,1)不高于阈值c，则控制器输出的整合图像中该像素点(x,y)的像素值v(x,y,out)取像素值v(x,y,1)；
55.若像素值v(x,y,1)高于阈值c，则控制器输出的整合图像中该像素点(x,y)的像素值v(x,y,out)取像素值v(x,y,2)；公式如下：
[0056][0057]
实施例三：
[0058]
一种色选机，色选机上安装有本技术提出的一种超大动态范围相机，通过相机对色选机的物料进行拍摄。
[0059]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0060]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。