一种高速飞拍控制方法及系统与流程

本发明涉及工业拍照技术领域，具体地，涉及一种高速飞拍控制方法及系统。

背景技术：

自动化生产过程中，通常采用工业相机对工件或产品拍取图像后进行处理，以根据图像信息进行后续动作的调整，保证工件的精度，比如进行工件纠偏，现有技术中对工件进行拍取图像的方式主要是工件移动至工业相机的拍摄视野范围内，工业相机再进行拍摄，工业相机拍摄时工业处于静止状态，此种方式需要工件由运动状态变为静止状态，再由静止状态变为运动状态方可实现连续的拍摄，但是工件的状态切换所需时间较久，导致工件拍摄效率低下。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明公开一种高速飞拍控制方法，其包括以下步骤：

预设飞拍位置于拍摄控制单元；

运动控制单元控制运动单元带动工件经过预设飞拍位置；

运动单元触发拍摄控制单元；

拍摄控制单元先后启动拍摄单元的拍摄件及光源件；

拍摄件拍取工件图像。

根据本发明的一实施方式，上述拍摄件拍取工件图像时，运动控制单元将运动单元的坐标位置传递给拍摄控制单元进行锁存。

根据本发明的一实施方式，上述拍摄件拍取工件图像后，拍摄件传输图像至处理单元，处理单元对图像进行处理，获得目标信息。

根据本发明的一实施方式，上述拍摄件传输图像至处理单元时，拍摄控制单元将锁存的坐标位置传输至处理单元。

根据本发明的一实施方式，上述获得的目标信息由运动控制单元接收，运动控制单元根据目标信息控制运动单元执行相应动作。

根据本发明的一实施方式，上述拍摄件拍取工件图像后，光源件关闭。

根据本发明的一实施方式，上述运动单元带动工件运动时，运动控制单元将运动单元的坐标位置实时传递给拍摄控制单元。

根据本发明的一实施方式，上述运动单元带动工件匀速经过拍摄单元时，拍摄单元进行拍摄。

本发明还提供一种高速飞拍控制系统，包括拍摄控制单元、运动控制单元、运动单元及拍摄单元；运动控制单元电性连接拍摄控制单元；运动单元电性连接运动控制单元；拍摄单元电性连接拍摄控制单元。

根据本发明的一实施方式，上述高速飞拍控制系统还包括处理单元；处理单元电性连接拍摄控制单元、运动控制单元及拍摄单元。

本发明的有益效果为：本发明的高速飞拍控制方法通过拍摄控制单元对拍摄件及光源件进行控制，使得光源件迟于拍摄件启动，同时根据预设的飞拍位置对运动状态的工件进行拍摄，实现不停机拍摄，即无需工件在运动状态和静止状态中来回切换，节约时间，提高拍摄效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例中高速飞拍控制系统的原理示意图；

图2为本发明实施例中高速飞拍控制系统的工作时序图；

图3为本发明实施例中高速飞拍控制方法的流程示意图；

图4为本发明实施例中一个周期内的高速飞拍控制的应用流程图。

附图标记说明：

1、拍摄控制单元；2、运动控制单元；3、运动单元；4、拍摄单元；41、拍摄件；42、光源件；5、处理单元；6、工件。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参照图1，图1为本发明实施例中高速飞拍控制系统的原理示意图。如图所示，本申请的高速飞拍控制系统包括拍摄控制单元1、运动控制单元2、运动单元3、拍摄单元4及处理单元5。运动控制单元2电性连接拍摄控制单元1。运动单元3电性连接运动控制单元2。拍摄单元4电性连接拍摄控制单元1，拍摄单元4包括拍摄件及光源件。处理单元5电性连接拍摄控制单元1、运动控制单元2及拍摄单元4，处理单元5可以为工控机或pc电脑。

具体应用时，运动控制单元2控制运动单元3承载工件6移动，拍摄控制单元1通过运动控制单元2读取运动单元3的坐标位置，自行触发比较功能，给出触发电平，先后触发启动拍摄件及光源件对运动状态的工件6进行图像拍摄，图像拍摄后，拍摄件将图像发送给处理单元5，拍摄控制单元1自行触发锁存器锁存运动单元3的当前位置坐标信息，拍摄控制单元1将坐标信息发送给处理单元5，处理单元5对余下和坐标信息处理后将结果发送给运动控制单元2，运动控制单元2控制运动单元3对工件6进行后续动作。

本实施例中，工件6为极片，运动单元3为uvw平台，运动控制单元2控制运动单元3带动工件6经过预设飞拍位置，拍摄控制单元1控制拍摄件及光源件对工件6进行图像拍摄，拍摄控制单元1为pcb板，pcb板具有延时控制功能her发送触发电平功能，拍摄控制单元1控制拍摄件及光源件先后启动，实现对运动状态的工件6进行图像拍摄，拍摄完成后，拍摄件将图像发送给处理单元5，拍摄控制单元1自行触发锁存器锁存运动单元3的当前位置坐标信息，拍摄控制单元1将坐标信息发送给处理单元5，处理单元5对余下和坐标信息处理后将结果发送给运动控制单元2，运动控制单元2控制运动单元3对工件6进行纠偏动作；当然，工件6可以为其他工件6，运动单元3也可为其他机构，如机械手等，上述仅为本发明的一实施方式，不应以此为限。

优选地，运动控制单元2控制运动单元3带动工件6匀速运动，速度可以为500mm/s。本实施例中，运动控制单元2可采用plc(可编程逻辑控制器)。

优选地，运动控制单元2对运动单元3的位置进行实时监控，并将信息实时反馈给拍摄控制单元1，拍摄图像时，拍摄控制单元1锁存运动单元3位置坐标信息，拍摄控制单元1传输坐标信息至处理单元5。处理单元5对运动单元3位置坐标信息进行处理，获得目标位置信息。

本实施例中，拍摄件选用工业相机，光源件选用led灯。需要说明的是，工业相机的响应时间大于led灯的响应时间，为了保证拍摄质量，需要在拍摄时先启动拍摄件，后启动光源件，形成瞬时曝光；另外，光源件在工作时的瞬时功率会大于额度功率，后启动光源件可以减少光源件以大于额定功率进行工作的时间，避免光源件损坏。

再一并参照图2，图2为本发明实施例中高速飞拍控制系统的工作时序图。如图所示，拍摄控制单元1先触发启动拍摄件，延时t1后，拍摄控制单元1再触发启动光源件，t2时间后，拍摄件真正开始曝光成像，延时t3+t4时间后，拍摄件完成曝光，形成图像，形成图像后可再经过3us将光源件关闭。本实施例中，t1为100us，t2为5us，t3为10us，t4为10us，拍摄件从曝光开始到完成共经历20us，相当于瞬时完成拍摄运动状态下的工件6；当然，不同类型的拍摄件及光源件的响应时间和发光时间不同，因此，拍摄件和光源件的先后启动时间，即t1、t2、t3及t4的设置需要根据具体的选型实测而定，上述仅为本发明的一实施方式，不应以此为限。

复参照图2，拍摄控制单元1在先后启动拍摄件和光源件之后，即t2之后，也就是在延时t3位置时，运动控制单元2触发拍摄控制单元1的锁存器，完成坐标位置的锁存，t3+t4的整个时间过程都是属于拍摄过程，在这个过程中锁存的坐标位置，都是拍摄位置。

需要说明的是，由于工件6始终保持运动状态，因此，预设的飞拍位置会小于实际的飞拍位置，若是设置的预设飞拍位置与实际飞拍位置相等，则会发生拍摄时工件6已经移动超过拍摄位置。例如，预设飞拍位置的相对坐标为10000，整个t1至t4过程中，工件6都是在运动状态，实际拍摄位置超过相对坐标10000，因此，预设飞拍位置要小于相对坐标10000。具体应用时，预设的飞拍位置可根据工件6移动速度和拍摄件成像时间进行确定。其中，工件6移动速度由运动控制单元2和运动单元3确定，拍摄件的成像时间需要根据实际选型的相机确定，去除拍摄件响应和光源件关闭时间，上述t3+t4的拍摄时间与运动单元3带动工件6移动速度的乘积即为拍摄过程中工件6的移动距离，将实际飞拍位置减去该移动距离即可获得预设飞拍位置。

再一并参照图3，图3为本发明实施例中高速飞拍控制方法的流程示意图。基于上述高速飞拍控制系统，本申请还对应提供一种高速飞拍控制方法，包括以下步骤：

s1：预设飞拍位置于拍摄控制单元1；

s2：运动控制单元2控制运动单元3带动工件6经过预设飞拍位置；

s3：运动单元3触发拍摄控制单元1；

s4：拍摄控制单元1先后启动拍摄单元4的拍摄件及光源件；

s5：拍摄件拍取工件6图像。

根据预设飞拍位置和运动单元3的运动，先后启动拍摄件和光源件，实现工件6运动状态下的拍摄，提升了工件6的拍摄效率，进而保证后续动作，而且，拍摄件和光源件的先后启动，可保证运动状态下工件6的拍摄质量。

在步骤s1中，预设飞拍位置小于实际飞拍位置。

在步骤s2中，运动控制单元2接收信号后控制运动单元3带动工件6匀速运动经过飞拍位置；运动控制单元2实时监控运动单元3的运动位置。

在步骤s3中，运动单元3的位置信息通过运动控制单元2并将信息反馈给拍摄控制单元1，拍摄控制单元1自行触发比较功能，给出触发电平，先后触发启动拍摄件及光源件对运动状态的工件6进行图像拍摄。

在步骤s4中，拍摄控制单元1先后启动拍摄单元4的拍摄件及光源件的时间相差t1。

在步骤s5中，光源件在t1后开始启动，启动的拍摄减在t1+t2后开始曝光，再经过t3+t4延迟后，曝光结束，拍摄件拍取得到工件6图像信息。

进一步地，在步骤s5拍取工件6图像信息后，还包括s6：拍摄控制单元1关闭光源件。

更进一步地，在步骤s6，拍摄控制单元1关闭光源件之时或之后，还包括s7：拍摄件传送图像信息至处理单元5。优选地，拍摄件传送图像信息至处理单元5的同时，拍摄控制单元1传输运动单元3的坐标信息至处理单元5。

s8：处理单元5对图像信息和坐标信息进行处理，获得目标信息。

s9：运动控制单元2接收目标信息控制运动单元3直线预设动作。

再一并参照图4，图4为本发明实施例中一个周期内的高速飞拍控制的应用流程图。在开始之前，先在pcb板内预设好飞拍位置。而后启动开始，之后设置pcb板的比较器并重置锁存器，之后plc控制运动单元3带动工件6匀速经过预设飞拍位置，pcb触发比较器，之后，pcb板先后开启相机和光源，进行拍摄，之后，pcb板触发锁存器进行运动单元3的坐标信息锁存，之后pcb板关闭光源且发送坐标信息到pc，同时，相机输出图像到pc，然后再由pc进行图像处理并输出目标信息到plc，进行纠偏工艺动作，结束。

综上所述，在本发明一或多个实施方式中，本发明的高速飞拍控制方法通过拍摄控制单元1对拍摄件及光源件进行控制，使得光源件迟于拍摄件启动，同时根据预设的飞拍位置对运动状态的工件6进行拍摄，实现不停机拍摄，即无需工件6在运动状态和静止状态中来回切换，节约时间，提高拍摄效率。

上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理在内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。