用于采集转印带码条图像的拍摄平台的制作方法
【专利摘要】用于采集转印带码条图像的拍摄平台，该拍摄平台包括光源、传感器、相机、调整支架、传感器姿态调整座、相机姿态调整座、照明支架和转印带稳定机构。传感器姿态调整座与相机姿态调整座配合使用，可使传感器发出的检测光带以特殊的倾角稳定地投射到转印带上，在该倾角姿态下，传感器既不会阻挡相机的拍摄视场，又不干扰转印带的水平运行，此外，相机每次受到传感器触发时，都能正确地抓拍到转印带转印码条，不会产生时序错误。稳定机构的狭缝能对转印带进行支撑和限位并在转印带运动的过程中对其起到保持稳定作用。此外该拍摄平台还具有结构简单实用、可靠稳定，成本低廉，便于普及等优点。
【专利说明】用于采集转印带码条图像的拍摄平台
【技术领域】
[0001]本实用新型属于采用机器视觉技术识别转印带编码时的检测辅助装置领域，具体涉及一种用于采集转印带码条图像的拍摄平台。
【背景技术】
[0002]转印带属于可以盘卷的连续柔性材料，通常使用卷盘进行盘卷。经过热转印工艺处理后的转印带在向印码产品上印制了一个出厂编码的同时，转印带自身下表面上则残留下与其对应出厂编码一致的透明转印码条，转印带上连续的转印码条是由机械码盘通过热和压力连续转印生成的，由于码盘的高位码不经常使用，机械结构灵活性较差，因此偶尔会产生漏码、重复或模糊不清等错误，这种错误一旦产生，则会同时在转印带码条及其对应的产品出厂编码上同时体现。目前，通常由人工凭肉眼逐一检查转印带码条，或者，凭肉眼逐一检查产品的出厂编码号，但人工检查的效率非常低下，容易造成视觉疲劳，也难以避免人为疏漏。
[0003]基于机器视觉技术的文字识别算法已经是成熟的工业检测方法，它能够根据文字图像的特征进行文字定位和分割，运用识别原理对文字进行分类和匹配，以达到识别的目的。在理论上，使用工业相机对转印带上的每一个透明转印码条分别拍摄一幅照片，即可通过后续的机器视觉技术对该照片上的转印带转印码条完成识别提取和错误校验，迅速完成对转印带的错码和漏码的检测筛选过程。
[0004]转印带上的转印码条是连续从相机镜头下顺次通过的，但其通过速度却随着盘卷驱动系统的盘卷直径变大而增加，这就导致相机无法按恒定的快门频率抓拍到其当前正下方的转印码条，而是可能拍摄到两个相邻码条的连接段，进而造成后续的字符识别错误。
[0005]另一方面，从理论上，可以使用非接触式位置检测装置对转印码条的位置进行检测，并据此精确控制工业相机的快门触发时间，可以使相机刚好能够抓拍到当前镜头下方正在通过的转印码条。但这要求检测装置既不能阻挡相机的光路，同时也不能沿着转印带的传输方向，从而阻挡和影响转印带的平稳运行，否则，按照检测装置前置于相机的拍摄视场的放置方式，检测装置收到当前码条触发时，相机同步收到触发而对当前视场内的景物进行拍摄，但此时，触发检测装置的码条有可能尚未进入到相机的视场之中，由此产生拍摄的照片在时序上存在错误，最终致使机器视觉识别技术无法对转印带上的转印码条进行正确拍照和识别。
[0006]目前，市场上没有完全符合上述要求的转印带码条拍摄平台，因此，研发一种用于采集转印带码条图像的拍摄平台装置具有重要的意义。
实用新型内容
[0007]为了解决现有基于机器视觉技术的检测装置，因缺少能提供特定位置调整关系的调姿平台，其相机拍摄时会产生时序错误，因而无法直接应用于转印带转印码条的识别作业的技术问题，本实用新型提供一种用于采集转印带码条图像的拍摄平台。
[0008]本实用新型解决技术问题所采取的技术方案如下:
[0009]用于采集转印带码条图像的拍摄平台，包括光源、传感器、相机、调整支架、传感器姿态调整座、相机姿态调整座、照明支架和转印带稳定机构，调整支架上分别设有沿竖直方向的相机姿态调整双滑槽和传感器姿态调整双滑槽，相机姿态调整双滑槽位于传感器姿态调整双滑槽的上方，其二者完全相同；所述相机姿态调整座包括连接块、连接螺杆和两个定位螺杆，连接块和两个定位螺杆分别固连在连接块的前、后两个端面上；
[0010]所述传感器姿态调整座包括竖板、两个传感器安装座和两个传感器姿态调整螺栓，竖板的侧壁上设有横向滑槽，两个传感器安装座共面并均位于竖板的同侧，它们分别垂直并固连于竖板的两端，其三者一体成型，并合围成一个凹字形结构；所述两个传感器姿态调整螺栓顺次穿过横向滑槽和传感器姿态调整双滑槽的左、右滑槽并通过螺母与调整支架固连；
[0011 ] 所述照明支架包括光源支承座和四个完全相同的立柱，四个立柱顶端均设有螺孔，它们的下端分别与调整支架固连于同一水平面上；光源支承座分别与四个立柱的中段固连；
[0012]所述转印带稳定机构包括两个凹字形薄板、两个小螺钉和两个螺钉垫片，两个凹字形薄板完全相同，薄板的凹字形悬臂的前端分别设有小螺孔，所述小螺钉与螺钉垫片一一对应；两个凹字形薄板的四个悬臂两两对齐并将两个螺钉垫片夹在中间，小螺钉顺次穿过上层凹字形薄板的小螺孔、螺钉垫片和下层凹字形薄板的小螺孔并与螺孔螺纹连接；
[0013]所述相机位于转印带稳定机构的上方，相机通过其侧壁上的径向螺孔与连接螺杆螺纹连接，两个定位螺杆分别穿过相机姿态调整双滑槽的左、右滑槽，并通过螺母与调整支架固连；传感器的发射器和接收器分别与一个对应的传感器安装座固连，发射器的发射端与接收器的接收端彼此相对；
[0014]所述照明支架位于传感器姿态调整座的凹字形结构内侧，光源的下端面固连于光源支承座上。
[0015]所述两个传感器安装座所在平面与转印带稳定机构所在平面呈一定倾角，此倾角为锐角。
[0016]所述相机姿态调整双滑槽或传感器姿态调整双滑槽上的双滑槽是由彼此平行的两个长条通孔构成，所述长条通孔的轴向与连接螺杆的轴向相同。
[0017]所述立柱包括多个小铜柱，小铜柱的前端为螺柱，末端为螺孔；所述立柱由多个小铜柱首尾连接而成；通过增加或减少同一层面上的四个小螺柱，可以分别调整光源支承座或转印带稳定机构的水平高度。
[0018]本实用新型的有益效果是:相机姿态调整座可用于调整相机的拍摄高度，进而改变相机拍摄的视场的范围，传感器姿态调整座则可调整传感器所发出的检测光带投射到转印带上的入射倾角和位置。传感器姿态调整座与相机姿态调整座配合使用，可以使传感器所发出的检测光带以特殊的倾角稳定地投射到转印带上，在该倾角姿态下，传感器即不会阻挡相机的拍摄视场，同时又不干扰转印带的水平运行，此外，在传感器的这种姿态下，相机每次受到传感器触发时，都能正确地抓拍到转印带转印码条，不会产生时序错误。因此可以很好地避免因传感器前置于相机视场而导致的触发快门与拍摄到的码条不对应的问题，以适应不同条件下的多种拍摄姿态调整需求。稳定机构狭缝能对转印带进行支撑和限位并在转印带运动的过程中对其起到保持稳定作用。此外该拍摄平台还具有结构简单实用、可靠稳定，成本低廉，便于推广普及等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型用于采集转印带码条图像的拍摄平台的立体图；
[0020]图2是图1的爆炸视图；
[0021]图3是本实用新型中调整支架的立体图；
[0022]图4是本实用新型中相机姿态调整座的立体图；
[0023]图5是本实用新型中传感器和传感器姿态调整座的爆炸视图；
[0024]图6是本实用新型中转印带稳定机构、光源和照明支架的爆炸视图；
[0025]图7是本实用新型中转印带稳定机构的爆炸视图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0027]如图1至图7所示，本实用新型用于采集转印带码条图像的拍摄平台，包括调整支架1、传感器姿态调整座2、相机姿态调整座3、照明支架4、转印带稳定机构5、光源6、传感器7和相机8，其中，光源6是LDL-TP型背光透射LED光源，相机8采用DMK22BUC03型工业相机，传感器7是LV-NH300型光幕传感器，其包括发射器7-2和接收器7_1。
[0028]调整支架I上分别设有沿竖直方向的相机姿态调整双滑槽1-1和传感器姿态调整双滑槽1-2，相机姿态调整双滑槽1-1位于传感器姿态调整双滑槽1-2的上方，其二者完全相同。相机姿态调整座3包括连接块3-1、连接螺杆3-2和两个定位螺杆3-3，连接块3-1和两个定位螺杆3-3分别固连在连接块3-1的前、后两个端面上。
[0029]传感器姿态调整座2包括竖板2-1、两个传感器安装座2-2和两个传感器姿态调整螺栓2-3，竖板2-1的侧壁上设有横向滑槽2-1-1，两个传感器安装座2-1共面并均位于竖板2-1的同侧，它们分别垂直并固连于竖板2-1的两端，其三者一体成型，并合围成一个凹字形结构。两个传感器姿态调整螺栓2-3顺次穿过横向滑槽2-1-1和传感器姿态调整双滑槽1-2的左、右滑槽并通过螺母与调整支架I固连。
[0030]照明支架4包括光源支承座4-2和四个完全相同的立柱4-1，四个立柱4_1顶端均设有螺孔4-1-1，它们的下端分别与调整支架I固连于同一水平面上；光源支承座4-2分别与四个立柱4-1的中段固连。
[0031 ] 所述转印带稳定机构5包括两个凹字形薄板5-1、两个小螺钉5-2和两个螺钉垫片
5-3，两个凹字形薄板5-1完全相同，薄板5-1的凹字形悬臂的前端分别设有小螺孔5-1-1，所述小螺钉5-2与螺钉垫片5-3 —一对应；小螺钉5-2顺次穿过上层凹字形薄板5-1的小螺孔5-1-1、螺钉垫片5-3和下层凹字形薄板5-1的小螺孔5-1-1并与螺孔4_1_1螺纹连接。两个凹字形薄板5-1彼此平行，它们以相同的姿态彼此层叠并将两个螺钉垫片5-3夹在中间，使转印带稳定机构5的两个凹字形侧臂分别形成带有夹缝的双层板结构。当转印带分别从两个双层板结构的狭缝中同时穿过时，两个双层板结构能起到对转印带的支撑、限位和稳定作用。
[0032]相机8位于转印带稳定机构5的上方，相机8通过其侧壁上的径向螺孔与连接螺杆3-2螺纹连接。两个定位螺杆3-3分别穿过相机姿态调整双滑槽1-1的左、右滑槽，并通过螺母与调整支架I固连。分别调整两个定位螺杆3-3在相机姿态调整双滑槽1-1的左、右滑槽内的高度位置，可以调整相机8的姿态，以适应不同拍摄倾角的调整需求。
[0033]传感器7的发射器7-2和接收器7-1分别设有定位螺孔7_2_1和定位螺孔7_1_1，它们分别通过螺钉与一个对应的传感器安装座2-2固连，发射器7-2的发射端与接收器7-1的接收端彼此相对。
[0034]照明支架4位于传感器姿态调整座2的凹字形结构内侧，光源6的下端面固连于光源支承座4-2上。
[0035]两个传感器安装座2-1所在平面与转印带稳定机构5所在平面呈一定倾角，该倾角的角度可根据拍摄姿态的需求自由调整，以便使传感器姿态调整座2无法遮挡相机8。
[0036]相机姿态调整双滑槽1-1或传感器姿态调整双滑槽1-2上的双滑槽是由彼此平行的两个长条通孔构成，长条通孔的轴向与连接螺杆3-2的轴向相同。
[0037]立柱4-1包括多个小铜柱，小铜柱的前端为螺柱，末端为螺孔；立柱4-1由多个小铜柱首尾连接而成；通过增加或减少同一层面上的四个小螺柱，可以分别调整光源支承座
4-2或转印带稳定机构5的水平高度。
[0038]具体应用本实用新型的用于采集转印带码条图像的拍摄平台时，将转印带从转印带稳定机构5的凹字形底边的方向插入到其两个双层板结构的狭缝中，此时，位于稳定机构5的凹字形区域内部的一小段转印带即为传感器7和相机8的检测和拍摄目标。
[0039]分别启动光源6、传感器7和相机8，光源6发出的光线照亮转印带的背面以增强照明。用控制线缆将发射器7-2与相机8连接，并根据当前光照条件给接收器7-1预设一个适当的光强触发阈值。发射器7-2所发出的检测光带穿过转印码条并入射接收器7-1，当检测光带穿过转印带上的透明转印码条时，进入到接收器7-1内部的光通量会超过其预设的触发阈值，从而导致接收器7-1向相机8发出一个拍摄触发控制信号。
[0040]当转印带盘在盘卷装置的带动下开始运动时，前述位于稳定机构5凹字形区域内部的一小段转印带开始水平运动，发射器7-2所发出的检测光从转印带的转印码条中穿过，这导致接收器7-1所接收到的检测光因转印带透明程度不同产生的光通量变化，接收器7-1即可产生与检测光光通量变化频率相同的触发脉冲，形成对相机8的拍摄触发信号。相机8通过信号线与接收器7-1连接，相机8用于从转印带上方对位于稳定机构5的凹字形区域内部的一小段转印带进行拍摄，其快门拍摄频率与传感器7所发出的拍摄触发信号保持一致。
[0041]相机姿态调整座3可用于调整相机8的拍摄倾角和高度，进而改变相机8拍摄的视场的范围。发射器7-2所发出的检测光带投射到转印带表面时，会在转印带表面形成一个条形光斑，通过调整相机姿态调整座3的姿态，可以使相机8以最佳的姿态对条形光斑所在位置的转印带进行拍摄。
[0042]传感器姿态调整座2则可调整传感器7所发出的检测光带投射到转印带上的入射倾角和位置。传感器姿态调整座2与相机姿态调整座3配合使用，可以使传感器7所发出的检测光带以特殊的倾角稳定地投射到转印带上，在该倾角姿态下，传感器7既不会阻挡相机的拍摄视场，同时又不干扰转印带的水平运行，此外，在传感器7的这种姿态下，相机8每次受到传感器7触发时，都能正确地抓拍到产生当前相机拍摄触发信号的转印码条，而不会产生时序错误。因此可以很好地避免因传感器前置于相机视场而导致的触发快门与拍摄到的码条不对应的问题，以适应不同条件下的多种拍摄姿态调整需求。
[0043]稳定机构5的狭缝能对转印带进行支撑和限位并在转印带运动的过程中对其起到保持稳定作用。
【权利要求】
1.用于采集转印带码条图像的拍摄平台，其特征在于:该拍摄平台包括调整支架(I)、传感器姿态调整座(2)、相机姿态调整座(3)、照明支架(4)、转印带稳定机构(5)、光源(6)、传感器(7)和相机(8)，调整支架(I)上分别设有沿竖直方向的相机姿态调整双滑槽(1-1)和传感器姿态调整双滑槽(1-2)，相机姿态调整双滑槽(1-1)位于传感器姿态调整双滑槽(1-2)的上方，其二者完全相同；所述相机姿态调整座(3)包括连接块(3-1)、连接螺杆(3-2)和两个定位螺杆(3-3)，连接块(3-1)和两个定位螺杆(3-3)分别固连在连接块(3-1)的前、后两个端面上； 所述传感器姿态调整座(2)包括竖板(2-1)、两个传感器安装座(2-2)和两个传感器姿态调整螺栓(2-3)，竖板(2-1)的侧壁上设有横向滑槽(2-1-1)，两个传感器安装座(2-1)共面并均位于竖板(2-1)的同侧，它们分别垂直并固连于竖板(2-1)的两端，其三者一体成型，并合围成一个凹字形结构；所述两个传感器姿态调整螺栓(2-3)顺次穿过横向滑槽(2-1-1)和传感器姿态调整双滑槽(1-2)的左、右滑槽并通过螺母与调整支架(I)固连； 所述照明支架(4)包括光源支承座(4-2)和四个完全相同的立柱(4-1)，四个立柱(4-1)顶端均设有螺孔(4-1-1)，它们的下端分别与调整支架(I)固连于同一水平面上；光源支承座(4-2)分别与四个立柱(4-1)的中段固连； 所述转印带稳定机构(5)包括两个凹字形薄板(5-1)、两个小螺钉(5-2)和两个螺钉垫片(5-3)，两个凹字形薄板(5-1)完全相同，薄板(5-1)的凹字形悬臂的前端分别设有小螺孔(5-1-1)，所述小螺钉(5-2)与螺钉垫片(5-3) —一对应；两个凹字形薄板(5-1)的四个悬臂两两对齐并将两个螺钉垫片(5-3)夹在中间，小螺钉(5-2)顺次穿过上层凹字形薄板(5-1)的小螺孔(5-1-1)、螺钉垫片(5-3)和下层凹字形薄板(5-1)的小螺孔并与螺孔(4-1-1)螺纹连接； 所述相机(8)位于转印带稳定机构(5)的上方，相机(8)通过其侧壁上的径向螺孔与连接螺杆(3-2)螺纹连接，两个定位螺杆(3-3)分别穿过相机姿态调整双滑槽(1-1)的左、右滑槽，并通过螺母与调整支架(I)固连；传感器(7)的发射器(7-2)和接收器(7-1)分别与一个对应的传感器安装座(2-2)固连，发射器(7-2)的发射端与接收器(7-1)的接收端彼此相对； 所述照明支架(4)位于传感器姿态调整座(2)的凹字形结构内侧，光源(6)的下端面固连于光源支承座(4-2)上。
2.如权利要求1所述的用于采集转印带码条图像的拍摄平台，其特征在于:所述两个传感器安装座(2-1)所在平面与转印带稳定机构(5)所在平面之间的夹角为锐角。
3.如权利要求1或2所述的用于采集转印带码条图像的拍摄平台，其特征在于:所述相机姿态调整双滑槽(1-1)或传感器姿态调整双滑槽(1-2)上的双滑槽是由彼此平行的两个长条通孔构成，所述长条通孔的轴向与连接螺杆(3-2)的轴向相同。
4.如权利要求1所述的用于采集转印带码条图像的拍摄平台，其特征在于:所述立柱(4-1)包括多个小铜柱，小铜柱的前端为螺柱，末端为螺孔；所述立柱(4-1)由多个小铜柱首尾连接而成。
【文档编号】G01N21/892GK203929666SQ201420360781
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】周晓东, 王平凯, 吕毅 申请人:长春工业大学