专利名称：一种大张品表面图像采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及摄像技术领域，特别涉及一种大张品表面图像采集装置。
背景技术：
近年来，印刷业向小批量、多品种、高质量的需求发展，激烈的竞争使得用户对产品质量的要求越来越高。然而在现代高速印刷的环境下，由于受生产工艺、设备、环境等不确定性因素的影响，印刷过程中常常出现各种印刷缺陷与瑕疵。为了严格控制产品出厂时的质量，及时剔除不合格产品，在印刷过程中需要对生产线上的印刷产品进行实时质量监控。采用工业相机与光源对印刷品整幅画面进行实时扫描，代替了人工检测时的“抽查”检测现象，实现了 100%检测；利用图像处理技术，对采集到的整幅图像进行综合处理与分析，能准确判定印刷过程中发生的套印不准、偏色、漏印等缺陷，可实现精确检测；通过将机器视觉检测系统与生产线上控制系统的集成，优化生产流程，组成集生产、检测与反馈为一体的在线检测系统，实现了真正意义上的印刷质量实时过程监控。基于机器视觉的检测方法可大大提高企业的生产效率，缩短生产周期，增强企业的竞争力。但现有的大张品表面图像采集装置对相机和光源的位置调节较困难，并且调节精度不高、采集到的图像质量差。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题是提供一种大张品表面图像采集装置，以克服现有的大张品表面图像采集装置中相机和光源的位置不仅调节困难、调节精度低，而且采集到的图像质量差的缺陷。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种大张品表面图像采集装置，包括第一框架，所述第一框架内设有光源调节模块；所述光源调节模块包括一组第一水平丝杠，其设置在所述第一框架的两侧；所述第一水平丝杠之间连接光源，所述第一水平丝杠用来调节光源的前后位置；所述第一框架上方设有第二框架，所述第二框架内设有相机调节模块；所述相机调节模块包括一组竖直导轨，所述竖直导轨位于所述第二框架的两侧并与其连接，所述竖直导轨之间横向设有相机架，所述相机架上设有相机，所述相机架还连有第二竖直丝杠，所述第二竖直丝杠用来调节相机的上下位置。优选的，所述光源调节模块还包括一组第一竖直丝杠，其底部与其在同一侧的第一水平丝杠连接，第一竖直丝杠的顶部连接在所述第一框架上，其用来调节光源的上下位置，所述第一水平丝杠沿所述第一竖直丝杠滑动。优选的，所述光源调节模块还包括铰架，所述光源通过铰架与第一水平丝杠连接，所述光源可相对于铰架转动。优选的，所述相机调节模块还包括一组水平导轨，所述水平导轨的两端固定在第二框架上，所述水平导轨与竖直导轨的下端连接，所述竖直导轨的上端连有第二水平丝杠，所述第二水平丝杠与第二框架连接，所述第二水平丝杠用来调节竖直导轨在所述水平导轨的长度方向上的滑动。优选的，所述第二竖直丝杠上设有滑块，其用来支撑和定位相机架，所述相机架可在滑块上前后移动。优选的，所述相机调节模块包括连接架，所述相机通过连接架与相机架连接；所述连接架与相机架之间设有第一调节螺钉，用来调节相机的主视面与底面的垂直度。优选的，所述相机调节模块还包括挡板，所述挡板与相机的侧面固定并且挡板与相机架连接，所述挡板上设有第二调节螺钉，通过第二调节螺钉来调节相机侧面与底面的
垂直度。优选的，所述第一框架的底部设有传送单元，其用来传送被采集对象。优选的，所述传送单元包括滚轮，所述滚轮连有电机。优选的，所述光源为线性光源，所述相机为一个或多个(三)有益效果本实用新型提供的大张品表面图像采集装置结构简单、操作方便，确保了相机和光源的位置精度，其精度可达5um，采集到的图像质量高，且造价低、易推广。
图1为本实用新型实施例大张品表面图像采集装置的主视图；图2为本实用新型实施例大张品表面图像采集装置的侧视图。附图标记1:铰架;2、7、8、13 :旋钮；3 :水平导轨；4 :竖直导轨；5 :套筒；6 :滑块；9 :第二竖直丝杠；10 :第二水平丝杠；11 :连接架；12 :相机架；14 :第一竖直丝杆；15 :第一水平丝杠；16 :光源；17 :螺钉；18 :滚轮；19 :第一框架；20 :第二框架；21 :相机。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”和“一组”的含义是两个或两个以上。如图1、图2所示，为本实用新型实施例大张品表面图像采集装置结构示意图，该装置包括第一框架19、第二框架20、光源16、光源调节模块、相机21和相机调节模块。其中，光源调节模块包括第一水平丝杠15、第一竖直丝杆14、铰架1、螺钉17、旋钮2和旋钮13。相机调节模块包括水平导轨3、竖直导轨4、导轨套筒5、滑块6、第二竖直丝杠9、第二水平丝杠10、连接架11、挡板(图未示)、相机架12、旋钮7和旋钮8。其中，第一框架19用来支撑和固定与其连接的部件；在第一框架19的两侧设有一组第一水平丝杠15，光源16横向设置在该组第一水平丝杠15之间，并与该组第一水平丝杠15连接，第一水平丝杠15用来调节与其连接的光源16的前后位置；具体的，光源16横向放置在第一水平丝杠15之间，第一水平丝杠15的端部设有旋钮2，转动旋钮2可使第一水平丝杠15转动，从而使与第一水平丝杠15连接的光源前后移动。至此，完成光源16的前后调节。调节光源16的前后位置可保证光源16发出的光线与相机21的中心轴在同一平面内，以获到最佳的采集效果。进一步地，在第一框架19的两侧还设有一组第一竖直丝杠14，用来调节光源16的上下高度，其中，第一竖直丝杠14的底部与其在同一侧的第一水平丝杠15连接，第一水平丝杠15可沿第一竖直丝杠14上下运动，第一竖直丝杠14的顶部连接在第一框架19上。具体的，第一竖直丝杠14的顶部设置旋钮13，转动旋钮13可第一竖直丝杠14进行转动，从而带动与第一竖直丝杠14连接的第一水平丝杠15沿第一框架19上下滑动，由于光源16与第一水平丝杠15连接，因此，第一水平丝杠15上下滑动的同时，光源16也随之上下运动，进而实现光源16高度的调节。其中，第一竖直丝杠14与第一水平丝杠15连接的位置有以下两种(I)在第一水平丝杠15的中间位置连接一个第一竖直丝杠；(2)在第一水平丝杠15的两端设置两个第一竖直丝杠14。至此，完成光源16的上下调节。进一步地，光源16通过铰架I与水平丝杠15连接，光源16可相对铰架I旋转，铰架I上设有螺钉17，所述螺钉17用来固定光源16。通过铰架I和螺钉17可以调节光源的倾斜角度，保证光源准确投影，并实现光源16对被测对象的最佳照射效果。具体调节为先拧开铰架I上的螺钉17，然后转动铰架1，当铰架I的位置调节准确后，再拧紧铰架I上的螺钉17，以固定铰架I。至此，完成光源16的倾斜角度的调节。其中，第一框架19上还设有第二框架20，第二框架20的两侧设有一组竖直导轨4，竖直导轨4的两端连接在第二框架20上，所述竖直导轨4之间横向连接相机架12，相机架12用来放置相机21，相机架12与第二竖直丝杠9连接，第二竖直丝杠9连接在第二框架20上，第二竖直丝杠9用来调节相机架12的高度。具体的，竖直导轨4用来支撑相机架12的两端平衡，并引导相机架12沿其运动，保证相机架12在上下移动过程中始终是平行移动。第二竖直丝杠9与竖直导轨4平行设置，其顶部设有旋钮8，用于调节相机架12的升降和位置锁紧转动；具体调节方式如下旋钮8可使第二竖直丝杠9转动，相机21调节丝杠9转动的同时将带动其上的相机架12上下运动，由于相机21放置在相机架12上，所以，相机21也上下运动，进而实现相机21高度的调节。至此，完成相机21上下高度的调节。进一步地，竖直导轨4上设有套筒5，相机架12的两端与套筒5连接，相机架12随套筒5 —起沿竖直导轨4上下运动。另外，第二竖直丝杠9上还安装有滑块6，滑块6位于相机架12的下面并与相机架12接触，其用来支撑和定位相机架12，滑块6和相机架12在第二竖直丝杠9的转动下，一起上下运动，此外，相机架12还可在滑块上前后滑动。进一步地，竖直导轨4下端连接一组水平导轨3，上端连接第二水平丝杠10，水平导轨3的两端固定在第二框架20上，竖直导轨4可在水平导轨3上前后滑动，第二水平丝杠10用来调节相机21的前后位置。具体的，第二水平丝杠10的端部设有旋钮7，其通过调节第二水平丝杠10的转动来调节竖直导轨4沿水平导轨3的前后移动，竖直导轨4沿水平导轨3前后移动的同时,相机架12也在滑块上前后移动。至此，完成相机21的前后调节。进一步地，相机调节模块包括连接架11，连接架11将相机21固定后安装在相机架12上，连接架11与相机架12之间设有第一调节螺钉，用来调节相机21的主视面与底面的垂直度；具体的，第一调节螺钉可设置两个，分别正对于相机21主视面的上下两端。至此，完成相机21主视面上的垂直度的调节。进一步地，相机调节模块包括一个挡板(图未示)，挡板与相机的侧面固定并且挡板与相机架12连接，挡板上设有第二调节螺钉，第二调节螺钉正对于相机21侧面的上下两端，通过第二调节螺钉可调节21相机侧面与底面的垂直度。至此，完成相机21侧面的垂直度的调节。进一步地，还可在第一框架19的底部设置传送单元，其用来传送被采集对象，以获得被采集对象连续完整的采集图像。具体的，在底座上设置滚轮18，滚轮18连接电机，滚轮18上放有被采集对象。通过滚轮18的转动获得连续的采集图像，并提高了自动化采集程度。本装置可实现相机和光源多种方位的调节，具体如下(I)通过在第一框架19上设置的第一水平丝杠15，可调节光源16的前后位置；保证光源16的投影光线与相机21的中心轴在同一平面内；(2)通过与第一水平丝杠15连接的第一竖直丝杠14，可调节第一水平丝杠15的上下位置，进而实现光源16上下位置的调节；(3)通过铰架I和螺钉17可以调节光源16的倾斜角度；实现光源16对被测对象的最佳照射效果；(4)通过第二竖直丝杠9、滑块6和竖直导轨4可调节相机21的高度；(5)通过水平导轨3和第二水平丝杠9可调节相机21的前后位置；(6)通过相机架12与连接架11之间的第一调节螺钉，可调节相机21的主视面与底面的垂直度；(7)通过相机21侧面的挡板及第二调节螺钉可调节相机21侧面与底面之间的垂
直度；本实用新型所述光源16可根据需要设置一个或多个，优选为两个，能保证被采集对象上的光线强度均匀，因而采集到的图像的质量高。本实施例所述光源优选为线性光源。另外，本实用新型所述相机21的数量为一个或多个，对于较大的采集对象，相机架12上设置多个相机21，可实现多个相机21协同工作，这样就可通过一次操作，采集到被采集对象的全部表面图像，方便快捷，省时高效。本实用新型提供的大张品图像采集装置主要用于采集印刷品表面图像，为印刷品的在线质量检测提供高质量的图像；当然也可用于其他物品表面图像的采集，如大面积的塑料、地板等的表面图像，应用范围很广。本实用新型提供的大张品表面图像采集装置结构简单、操作方便，确保了相机和光源的位置精度，其精度可达5um，并且采集到的图像质量高，且造价低、易推广。此外，本装置能保证多个相机的安装与调节精度，特别是在水平方向上，并且还能确保相机、光源与采集对象平面间的具有较好的平行度。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种大张品表面图像采集装置，其特征在于，包括第一框架，所述第一框架内设有光源调节模块；所述光源调节模块包括一组第一水平丝杠，其设置在所述第一框架的两侧；所述第一水平丝杠之间连接光源，所述第一水平丝杠用来调节光源的前后位置；所述第一框架上方设有第二框架，所述第二框架内设有相机调节模块；所述相机调节模块包括一组竖直导轨，所述竖直导轨位于所述第二框架的两侧并与其连接，所述竖直导轨之间横向设有相机架，所述相机架上设有相机，所述相机架还连有第二竖直丝杠，所述第二竖直丝杠用来调节相机的上下位置。
2.如权利要求1所述的大张品表面图像采集装置，其特征在于，所述光源调节模块还包括一组第一竖直丝杠，其底部与其在同一侧的第一水平丝杠连接，第一竖直丝杠的顶部连接在所述第一框架上，其用来调节光源的上下位置，所述第一水平丝杠沿所述第一竖直丝杠滑动。
3.如权利要求1所述的大张品表面图像采集装置，其特征在于，所述光源调节模块还包括铰架，所述光源通过铰架与第一水平丝杠连接，所述光源可相对于铰架转动。
4.如权利要求1所述的大张品表面图像采集装置，其特征在于，所述相机调节模块还包括一组水平导轨，所述水平导轨的两端固定在第二框架上，所述水平导轨与竖直导轨的下端连接，所述竖直导轨的上端连有第二水平丝杠，所述第二水平丝杠与第二框架连接，所述第二水平丝杠用来调节竖直导轨在所述水平导轨的长度方向上的滑动。
5.如权利要求1所述的大张品表面图像采集装置，其特征在于，所述第二竖直丝杠上设有滑块，其用来支撑和定位相机架，所述相机架可在滑块上前后移动。
6.如权利要求1所述的大张品表面图像采集装置，其特征在于，所述相机调节模块包括连接架，所述相机通过连接架与相机架连接；所述连接架与相机架之间设有第一调节螺钉，用来调节相机的主视面与底面的垂直度。
7.如权利要求1所述的大张品表面图像采集装置，其特征在于，所述相机调节模块还包括挡板，所述挡板与相机的侧面固定并且挡板与相机架连接，所述挡板上设有第二调节螺钉，通过第二调节螺钉来调节相机侧面与底面的垂直度。
8.如权利要求1所述的大张品表面图像采集装置，其特征在于，所述第一框架的底部设有传送单元，其用来传送被采集对象。
9.如权利要求8所述的大张品表面图像采集装置，其特征在于，所述传送单元包括滚轮，所述滚轮连有电机。
10.如权利要求1-9任一项所述的大张品表面图像采集装置，其特征在于，所述光源为线性光源，所述相机为一个或多个。
专利摘要本实用新型涉及摄像技术领域，特别涉及一种大张品表面图像采集装置。该装置包括第一框架，其内设有光源调节模块；光源调节模块包括一组第一水平丝杠，其设置在所述第一框架的两侧；第一水平丝杠之间连接光源，第一水平丝杠用来调节光源的前后位置；第一框架上设有第二框架，第二框架内设有相机调节模块；相机调节模块包括一组竖直导轨，竖直导轨位于所述第二框架的两侧并与其连接，竖直导轨之间横向设有相机架，相机架上设有相机，相机架还连有第二竖直丝杠，第二竖直丝杠用来调节相机的上下位置。本装置结构简单、操作方便，确保了相机和光源的位置精度，其精度可达5μm，采集到的图像质量高，且造价低、易推广。
文档编号G01N21/89GK202886294SQ20122053222
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月17日 优先权日2012年10月17日
发明者吴福培, 李强, 汪炯鹏, 李昇平, 赵永杰, 范颖辉 申请人:汕头大学, 汕头轻工装备研究院