CN114428078B - 一种电机带镜头运动采图方法和*** - Google Patents
一种电机带镜头运动采图方法和*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例提供一种电机带镜头运动采图方法和***，通过液态镜头连续变焦，相机连续采集多张图像，保证所有待检测产品边缘都分别能清晰分布于相应的图像中，对所有图像进行图像合成，得到一张每条待检测产品边缘都清晰的图像，以解决现有技术中通过拍摄图像进行检测识别的，当拍摄背景与拍摄物存在错位时，不能通过一次成像来清晰拍摄所有错位的物体信息，导致识别效率低、识别错误率高的问题。
Description
技术领域
本发明实施例涉及缺陷检测技术领域，尤其涉及一种电机带镜头运动采图方法和***。
背景技术
在检测领域，采用传统人工检测方法存在速度慢、效率低、误检、漏检率高的缺点，无法满足生产需要。现有技术中还通过拍摄图像进行检测识别的，当拍摄背景与拍摄物存在错位时，不能通过一次成像来清晰拍摄所有错位的物体信息，导致识别效率低、识别错误率高。通过镜头等硬件来扩大拍摄的错位范围来达到一次成像清晰，目前市面上有变焦镜头，可控制镜片的聚焦点进行多次成像来合成一张错位物体清晰的图片，但此硬件存在时长过长变焦不稳定，变焦时间长，价格偏高。
发明内容
本发明实施例提供一种电机带镜头运动采图方法和***，以解决现有技术中通过拍摄图像进行检测识别的，当拍摄背景与拍摄物存在错位时，不能通过一次成像来清晰拍摄所有错位的物体信息，导致识别效率低、识别错误率高的问题。
本发明实施例提供一种电机带镜头运动采图方法，包括：
步骤S1、待检测产品到达拍摄区域时，获取待检测产品以及预设参考位置的相对位置关系，以及相机镜头与待检测产品的相对位置关系；
步骤S2、基于待检测产品宽度、待检测产品与相机镜头的相对位置关系确定拍照次数，基于连续变焦方法获取不同焦距下的待检测产品图像；
步骤S3、基于图像合成方法将不同焦距下的所述待检测产品图像合成为一张待检测产品合成图像。
作为优选的，所述步骤S1具体包括：
将待检测产品传送至拍摄区域时，获取待检测产品与预设参考位置的相对位置关系，并基于待检测产品位置确定待检测产品与预设参考位置的相对位置关系。
作为优选的，所述步骤S2中，基于待检测产品宽度、待检测产品与相机镜头的相对位置关系确定拍照次数，具体包括：
基于预先确定的待检测产品宽度、待检测产品与相机镜头的相对位置、相机变焦距离确定最佳拍摄次数，以使每个焦距下拍摄得到的待检测产品图像时，所有待检测产品边缘均清晰分布于对应待检测产品图像中。
作为优选的，所述步骤S2中，基于连续变焦方法获取不同焦距下的待检测产品图像，具体包括：
控制所述相机镜头按预设速度相对所述待检测产品做匀速运动，并通过相机镜头进行等间距变焦拍摄，获取不同焦距下的待检测产品图像，其中，每个焦距下获取至少一张待检测产品图像。
作为优选的，所述步骤S3具体包括：
获取每张所述待检测产品图像图像中各个部位的清晰度，循环提取每张所述待检测产品图像图像中清晰度最高的部位进行叠加合成，直至合成的图像中包含待检测产品图像的所有特征。
第二方面，本发明实施例提供一种电机带镜头运动采图***，包括：
定位单元，待检测产品到达拍摄区域时，获取待检测产品以及预设参考位置的相对位置关系，以及相机镜头与待检测产品的相对位置关系；
拍摄单元，基于待检测产品宽度、待检测产品与相机镜头的相对位置关系确定拍照次数，基于连续变焦方法获取不同焦距下的待检测产品图像；
合成单元，基于图像合成方法将不同焦距下的所述待检测产品图像合成为一张待检测产品合成图像。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明第一方面实施例所述电机带镜头运动采图方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如本发明第一方面实施例所述电机带镜头运动采图方法的步骤。
本发明实施例提供的一种电机带镜头运动采图方法和***，通过液态镜头连续变焦，相机连续采集多张图像，保证所有待检测产品边缘都分别能清晰分布于相应的图像中，对所有图像进行图像合成，得到一张每条待检测产品边缘都清晰的图像，以解决现有技术中通过拍摄图像进行检测识别的，当拍摄背景与拍摄物存在错位时，不能通过一次成像来清晰拍摄所有错位的物体信息，导致识别效率低、识别错误率高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
图1为根据本发明实施例的电机带镜头运动采图方法流程框图；
图2为根据本发明实施例的多张极耳图像合成示意图；
图3为根据本发明实施例的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
本申请实施例中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。本申请的描述中，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列部件或单元的***、产品或设备没有限定于已列出的部件或单元，而是可选地还包括没有列出的部件或单元，或可选地还包括对于这些产品或设备固有的其它部件或单元。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在检测领域，采用传统人工检测方法存在速度慢、效率低、误检、漏检率高的缺点，无法满足生产需要。现有技术中还通过拍摄图像进行检测识别的，当拍摄背景与拍摄物存在错位时，不能通过一次成像来清晰拍摄所有错位的物体信息，导致识别效率低、识别错误率高。通过镜头等硬件来扩大拍摄的错位范围来达到一次成像清晰，目前市面上有变焦镜头，可控制镜片的聚焦点进行多次成像来合成一张错位物体清晰的图片，但此硬件存在时长过长变焦不稳定，变焦时间长，价格偏高。
因此，本发明实施例提供一种电机带镜头运动采图方法，通过液态镜头连续变焦，相机连续采集多张图像，保证所有待检测产品边缘都分别能清晰分布于相应的图像中，对所有图像进行图像合成，得到一张每条待检测产品边缘都清晰的图像。以下将通过多个实施例进行展开说明和介绍。
图1为根据本发明实施例的一种电机带镜头运动采图方法，包括：
步骤S1、待检测产品到达拍摄区域时，获取待检测产品以及预设参考位置的相对位置关系，以及相机镜头与待检测产品的相对位置关系；
具体的，将待检测产品传送至拍摄区域时，获取待检测产品与预设参考位置的相对位置关系，并基于待检测产品位置确定极耳与预设参考位置的相对位置关系；
基于预先确定的待检测产品宽度、待检测产品与相机镜头的相对位置、相机变焦距离确定最佳拍摄次数，以使每个焦距下拍摄得到的待检测产品图像时，所有待检测产品边缘均清晰分布于对应待检测产品图像中。
步骤S2、基于待检测产品宽度、待检测产品与相机镜头的相对位置关系确定拍照次数，基于连续变焦方法获取不同焦距下的待检测产品图像；
固定好相机镜头配合后的对焦距离，拍照位置是按固定位置调试好，再有定位相机计算待检测产品位置变化而变化的，定位相机是计算待检测产品、待检测产品边还有机构上某个固定位置(预设参考位置)的相对位置关系来演算得到的位置关系，通过演算极耳的宽度去确认拍照次数以保证能够完整拍摄完被测物；
控制所述相机镜头按预设速度相对所述待检测产品前后匀速运动，到达相对应的位置触发相机进行拍摄采集图片；通过相机镜头进行等间距变焦拍摄，获取不同焦距下的待检测产品图像。
本实施例中，通过液态镜头连续变焦，相机连续采集多张图像，保证所有待检测产品边缘都分别能清晰分布于相应的图像中，对所有图像进行图像合成，得到一张每条待检测产品边缘都清晰的图像，以能够准确分辨出。
也可以控制带变焦环的镜头进行等间距变焦，通过逻辑控制电机带动变焦环，走固定的变焦距离实现变焦；本实施例中焦距是固定的，是硬件决定的，按常规的镜头对焦方式调试即可对焦清晰一部分，多张各部分清晰图可以合成一张完整清晰的图片；变焦算法是依据镜头的变焦范围按一定的调焦间距进行调整。
当待检测产品为黑色时，通过使用低角度光对产品进行拍摄得出产品的灰度图，并根据边缘滤波算法得出该待检测产品的边缘；
或者，当待检测产品为银色且胶纸为绿色时，首先使用白色隧道光对产品进行拍摄得出产品的灰度图，并根据边缘滤波算法得出该待检测产品的边缘；
或者，当待检测产品为银色且胶纸为蓝色时，首先使用白色隧道光对产品进行拍摄得出产品的灰度图，并根据边缘滤波算法得出该待检测产品的边缘。
步骤S3、基于图像合成方法将不同焦距下的所述待检测产品图像合成为一张待检测产品合成图像。
获取每张所述待检测产品图像中各个部位的清晰度，循环提取每张所述待检测产品图像中清晰度最高的部位进行叠加合成，直至合成的图像中包含待检测产品的所有特征。
具体的，当待检测产品存在不规则的错位，一次拍照无法将所有的边缘聚焦，因此，需要通过液态镜头连续变焦，相机在不同焦距情况下分别采集图像，保证所有待检测产品边缘都分别能清晰分布于相应的图像中，对所有图像进行图像合成，得到一张每条待检测产品边缘都清晰的图像。
合成算法是对采集的图像进行分析，循环提取每张清晰的部分进行合成，合成算法跟拍摄有关，需要拍摄对应的检测物不能偏移出被测物区域；本实施例中使用halcon进行合成。
本实施例的方法可应用于极耳检测中，现有的裸电芯检测方法通常为人工测量，通过人手将裸电芯压紧，然后用游标卡尺卡住裸电芯进行测量，但存在以下缺陷：人手压紧裸电芯的力量和压实厚度有差异；手动使用游标卡尺卡住测量裸电芯的力度也有差异；游标卡尺的精度为0.01mm，而裸电芯宽度的规格范围为±0.25mm，其测量精度并不能满足要求。现有的测量方法导致裸电芯的测量准确性较低，无法满足日益增进的电芯设计高精度要求。具体检测方法包括：
步骤S1、电芯到达拍摄区域时，获取极耳以及预设参考位置的相对位置关系，以及相机镜头与极耳的相对位置关系；
具体的，将电芯传送至拍摄区域时，获取电芯与预设参考位置的相对位置关系，并基于电芯中极耳位置确定极耳与预设参考位置的相对位置关系；
基于预先确定的极耳宽度、极耳与相机镜头的相对位置、相机变焦距离确定最佳拍摄次数，以使每个焦距下拍摄得到的极耳图像时，所有极耳边缘均清晰分布于对应极耳图像中。
步骤S2、基于极耳宽度、极耳与相机镜头的相对位置关系确定拍照次数，基于连续变焦方法获取不同焦距下的极耳图像；
固定好相机镜头配合后的对焦距离，拍照位置是按固定位置调试好，再有定位相机计算电芯位置变化而变化的，定位相机是计算电芯上的极耳、电芯边还有机构上某个固定位置(预设参考位置)的相对位置关系来演算得到的位置关系，通过演算极耳的宽度去确认拍照次数以保证能够完整拍摄完被测物；
控制所述相机镜头按预设速度相对所述极耳前后匀速运动，到达相对应的位置触发相机进行拍摄采集图片；通过相机镜头进行等间距变焦拍摄，获取不同焦距下的极耳图像。
本实施例中，通过液态镜头连续变焦，相机连续采集多张图像，保证所有极耳边缘都分别能清晰分布于相应的图像中，对所有图像进行图像合成，得到一张每条极耳边缘都清晰的图像，以能够准确分辨出。
也可以控制带变焦环的镜头进行等间距变焦，通过逻辑控制电机带动变焦环，走固定的变焦距离实现变焦；本实施例中焦距是固定的，是硬件决定的，按常规的镜头对焦方式调试即可对焦清晰一部分，多张各部分清晰图可以合成一张完整清晰的图片；变焦算法是依据镜头的变焦范围按一定的调焦间距进行调整。
当产品的电芯为黑色时，通过使用低角度光对产品进行拍摄得出产品的灰度图，并根据边缘滤波算法得出该电芯的极耳边缘；
或者，当产品的电芯为银色且胶纸为绿色时，首先使用白色隧道光对产品进行拍摄得出产品的灰度图，并根据边缘滤波算法得出该电芯的极耳边缘；
或者，当电芯为银色且胶纸为蓝色时，首先使用白色隧道光对产品进行拍摄得出产品的灰度图，并根据边缘滤波算法得出该电芯的极耳边缘。
步骤S3、基于图像合成方法将不同焦距下的所述极耳图像合成为一张极耳合成图像。
如图2中所示，获取每张所述极耳图像中各个部位的清晰度，循环提取每张所述极耳图像中清晰度最高的部位进行叠加合成，直至合成的图像中包含极耳的所有特征。
具体的，由于卷绕后的极耳横向存在不规则的错位，一次拍照无法将所有的边缘聚焦，因此，需要通过液态镜头连续变焦，相机在不同焦距情况下分别采集图像，保证所有极耳边缘都分别能清晰分布于相应的图像中，对所有图像进行图像合成，得到一张每条极耳边缘都清晰的图像。
合成算法是对采集的图像进行分析，循环提取每张清晰的部分进行合成，合成算法跟拍摄有关，需要拍摄对应的检测物不能偏移出被测物区域；本实施例中使用halcon进行合成。
本发明实施例还提供一种电机带镜头运动采图***，基于上述各实施例中的电机带镜头运动采图方法，包括：
定位单元，待检测产品到达拍摄区域时，获取待检测产品以及预设参考位置的相对位置关系，以及相机镜头与待检测产品的相对位置关系；
拍摄单元，基于待检测产品宽度、待检测产品与相机镜头的相对位置关系确定拍照次数，基于连续变焦方法获取不同焦距下的待检测产品图像；
合成单元，基于图像合成方法将不同焦距下的所述待检测产品图像合成为一张待检测产品合成图像。
基于相同的构思，本发明实施例还提供了一种实体结构示意图，如图3所示，该服务器可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行如上述各实施例所述电机带镜头运动采图方法的步骤。例如包括：
步骤S1、待检测产品到达拍摄区域时，获取待检测产品以及预设参考位置的相对位置关系，以及相机镜头与待检测产品的相对位置关系；
步骤S2、基于待检测产品宽度、待检测产品与相机镜头的相对位置关系确定拍照次数，基于连续变焦方法获取不同焦距下的待检测产品图像；
步骤S3、基于图像合成方法将不同焦距下的所述待检测产品图像合成为一张待检测产品合成图像。
此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
基于相同的构思，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序包含至少一段代码，该至少一段代码可由主控设备执行，以控制主控设备用以实现如上述各实施例所述电机带镜头运动采图方法的步骤。例如包括：
步骤S1、待检测产品到达拍摄区域时，获取待检测产品以及预设参考位置的相对位置关系，以及相机镜头与待检测产品的相对位置关系；
步骤S2、基于待检测产品宽度、待检测产品与相机镜头的相对位置关系确定拍照次数，基于连续变焦方法获取不同焦距下的待检测产品图像；
步骤S3、基于图像合成方法将不同焦距下的所述待检测产品图像合成为一张待检测产品合成图像。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种计算机程序，当该计算机程序被主控设备执行时，用以实现上述方法实施例。
所述程序可以全部或者部分存储在与处理器封装在一起的存储介质上，也可以部分或者全部存储在不与处理器封装在一起的存储器上。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种处理器，该处理器用以实现上述方法实施例。上述处理器可以为芯片。
综上所述，本发明实施例提供的一种电机带镜头运动采图方法，通过液态镜头连续变焦，通过液态镜头连续变焦，相机连续采集多张图像，保证所有待检测产品边缘都分别能清晰分布于相应的图像中，对所有图像进行图像合成，得到一张每条待检测产品边缘都清晰的图像，以解决现有技术中通过拍摄图像进行检测识别的，当拍摄背景与拍摄物存在错位时，不能通过一次成像来清晰拍摄所有错位的物体信息，导致识别效率低、识别错误率高的问题。
本发明的各实施方式可以任意进行组合，以实现不同的技术效果。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidStateDisk)等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，该流程可以由计算机程序来指令相关的硬件完成，该程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法实施例的流程。而前述的存储介质包括：ROM或随机存储记忆体RAM、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种电机带镜头运动采图方法，其特征在于，包括：
步骤S1、待检测产品到达拍摄区域时，获取待检测产品以及预设参考位置的相对位置关系，以及相机镜头与待检测产品的相对位置关系，具体包括：
将待检测产品传送至拍摄区域时，获取待检测产品与预设参考位置的相对位置关系，并基于待检测产品位置确定待检测产品与预设参考位置的相对位置关系；
步骤S2、基于待检测产品宽度、待检测产品与相机镜头的相对位置关系确定拍照次数，具体包括：
基于预先确定的待检测产品宽度、待检测产品与相机镜头的相对位置、相机变焦距离确定最佳拍摄次数，以使每个焦距下拍摄得到的待检测产品图像时，所有待检测产品边缘均清晰分布于对应待检测产品图像中；
基于连续变焦方法获取不同焦距下的待检测产品图像，具体包括：
控制所述相机镜头按预设速度相对所述待检测产品做匀速运动，并通过相机镜头进行等间距变焦拍摄，获取不同焦距下的待检测产品图像，其中，每个焦距下获取至少一张待检测产品图像；
步骤S3、基于图像合成方法将不同焦距下的所述待检测产品图像合成为一张待检测产品合成图像，具体包括：
获取每张所述待检测产品图像图像中各个部位的清晰度，循环提取每张所述待检测产品图像图像中清晰度最高的部位进行叠加合成，直至合成的图像中包含待检测产品图像的所有特征。
2.一种电机带镜头运动采图***，其特征在于，包括：
定位单元，待检测产品到达拍摄区域时，获取待检测产品以及预设参考位置的相对位置关系，以及相机镜头与待检测产品的相对位置关系，具体包括：
将待检测产品传送至拍摄区域时，获取待检测产品与预设参考位置的相对位置关系，并基于待检测产品位置确定待检测产品与预设参考位置的相对位置关系；
拍摄单元，基于待检测产品宽度、待检测产品与相机镜头的相对位置关系确定拍照次数，具体包括：
基于预先确定的待检测产品宽度、待检测产品与相机镜头的相对位置、相机变焦距离确定最佳拍摄次数，以使每个焦距下拍摄得到的待检测产品图像时，所有待检测产品边缘均清晰分布于对应待检测产品图像中；
基于连续变焦方法获取不同焦距下的待检测产品图像，具体包括：
控制所述相机镜头按预设速度相对所述待检测产品做匀速运动，并通过相机镜头进行等间距变焦拍摄，获取不同焦距下的待检测产品图像，其中，每个焦距下获取至少一张待检测产品图像；
合成单元，基于图像合成方法将不同焦距下的所述待检测产品图像合成为一张待检测产品合成图像，具体包括：
获取每张所述待检测产品图像图像中各个部位的清晰度，循环提取每张所述待检测产品图像图像中清晰度最高的部位进行叠加合成，直至合成的图像中包含待检测产品图像的所有特征。
3.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1所述电机带镜头运动采图方法的步骤。
4.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1所述电机带镜头运动采图方法的步骤。
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