具有装置独立性相机接口的机器视觉系统制造方法及图纸

技术编号:13764811 阅读:96 留言:0更新日期:2016-09-28 14:28
本发明专利技术涉及一种方法的若干实施例,所述方法包括:在以通信方式耦合到一或多个相机的计算机的缓冲器中接收一或多个图像;从所述缓冲器检索所述一或多个图像;及将所述一或多个图像作为一或多个存储器映射图像文件存储于由所述计算机及所述一或多个相机共享的存储器的存储器映射文件MMF区中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权主张本申请案根据专利合作条约(PCT)第4条主张2014年1月15日提出申请的美国申请案第14/156,221号及2013年11月5日提出申请的美国临时申请案第61/900,241号的优先权。
所揭示的实施例一般来说涉及机器视觉系统且特定来说但非排他地,涉及具有装置独立性相机接口的机器视觉系统
技术介绍
许多现代系统(例如机器视觉系统)由多个不同组件组成,所述多个不同组件耦合在一起使得其可彼此通信及互动。通常使用硬件与软件的组合(硬件提供组件之间的有形物理链路,而软件控制硬件且可执行其它功能)来实现所述组件的耦合。这些系统提供许多优点,但其具有的一个缺点是系统中的不同组件可在不同接口下操作。机器视觉系统通常由捕获图像的至少一个相机及分析所述图像的计算机组成。每一相机通常使用相机接口以通信方式耦合到计算机,存在许多相机接口,例如模拟接口、相机链路接口、火线接口、千兆位以太网接口、Twain接口、USB接口等。一直在开发新的相机接口,且许多成像装置及传感器根本不遵循任何标准但仍可产生有用数据供视觉系统进行分析。这些可为2D或3D传感器、平板扫描仪、X射线成像器等。为本专利技术起见,所有这些装置将称为术语“相机(camera或cameras)”且由所述术语囊括。在典型视觉系统中,将图像从相机传送到计算机中需要针对每一类型的相机接口、相机供应商或甚至相机族系而写入自定义驱动程序、插入式(drop-in)模块或插件以使所述相机将图像递送到特定视觉系统。在计算机上运行的视觉系统的制造者以及相机制造商花费大量开发时间来建立此相机/视觉系统接口。此因以下事实而变得进一步复杂:许多相机供应商有时不完全遵循已发布接口标准,或即使所述相机供应商遵循已发布标
准,其也跟不上所述标准的持续修订。存在用以开发相机与特定视觉系统之间的兼容性的高前期成本以及用以随时间而维持所述兼容性的高额外成本。附图说明参考以下各图描述本专利技术的非限制性及非穷尽性实施例,其中除非另有说明,否则贯穿各个视图,相同参考编号指代相同部件。图1是机器视觉系统的实施例的框图。图2是机器视觉系统的实施例的框图。图3是实施于机器视觉相机中的方法的实施例的流程图。图4是实施于在耦合到一或多个机器视觉相机的计算机上运行的机器视觉系统中的方法的实施例的流程图。具体实施方式描述用于具有装置独立性相机接口的机器视觉系统的设备、系统及方法的实施例。描述特定细节以提供对实施例的透彻理解,但相关领域的技术人员将认识到,可在无所描述细节中的一或多者的情况下或利用其它方法、组件、材料等实践本专利技术。在一些实例中,未详细展示或描述众所周知的结构、材料或操作,但其仍囊括于本专利技术的范围内。贯穿本说明书对“一个实施例”或“一实施例”的提及意指结合所述实施例描述的特征、结构或特性包含于至少一个所描述实施例中。因此,短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”的出现未必全部是指同一实施例。此外,可在一或多个实施例中以任何适合方式来组合所描述特征、结构或特性。图1图解说明机器视觉系统100的实施例。如本文中所使用且如上下文需要,术语“机器视觉系统”或“视觉系统”可指硬件(如所图解说明)或指运行于系统中的所图解说明硬件元件中的一或多者上的软件。在一个实施例中,系统100包含耦合到计算机(例如个人计算机)的机器视觉相机A到C。在机器视觉系统100内,相机A到C无需全部为相同类型的相机且其也无需通过相同种类的通信链路耦合。在不同实施例中,系统100中的组件之间的通信链路可为硬接线的、无线的或所述两者的某一组合。如果所述相机为不同的,那么可发生所述相机使用不同软件、不同命令语言及不同通信协议来操作。计算机运行视觉系统软件的一或多个实例,且视觉系统软件的每一实例可运行各种
过程,所述过程除其它之外与相机互动以获取图像(即,图像获取过程)且接着分析所获取图像(即,视觉分析或检验过程)。除其它之外,所揭示实施例通过将图像获取过程与其它视觉系统过程分离而大体上简化视觉系统。待解决的主要问题是在允许经由简单且快速机制(其无需改变以适应大量现有相机或在下一代相机及接口技术被开发时的新相机)将图像从相机传送到视觉系统的同时,将图像获取驱动程序与视觉系统软件分离。大多数相机、成像器、帧捕获器及传感器供应商给经试验且经证明的(tried-and-proven)软件提供其装置,所述装置允许软件开发者使用供应商供应的软件开发工具包(SDK)来完全控制相机且拍摄照片。图像在其被获取时在RAM中存储为8、12或24位阵列。在供应商添加新相机或接口时,所述供应商经历大量努力来测试所述相机且确保所述相机在其自身的SDK内稳健地工作。所揭示实施例利用以下事实:几乎普遍地,相机供应商软件可在计算机存储器中存储且显露所捕获图像。所描述实施例使用可用于微软视窗(Microsoft Windows)及其它现代操作系统中的称作存储器映射文件(MMF)的共享存储器机制来共享存储器区。特殊存储器区将含有将在相机与视觉系统之间进行共享的图像。此机制跨越平台、跨越若干过程及/或在同一过程内透明地工作以将图像直接传送到视觉系统可存取的计算机存储器。图2以框图形式图解说明与视觉系统200相关联的硬件的实施例。视觉系统200包含耦合到两个相机:相机A及相机B的计算机。视觉系统200的其它实施例可包含比所展示的少或多的相机—在从一个相机到N个相机的任何地方,其中N可为任何整数—取决于包含计算机的处理速度及/或通信能力的因素。计算机包含耦合到存储器204、缓冲器206、存储装置208及输入/输出(I/O)接口210的处理器(CPU)202。在此应用中,将两个元件描述为“以通信方式耦合”或“耦合”意指可在所述组件之间交换数据,除非从其中使用所述术语的上下文清楚所述描述为不同含义。CPU 202还耦合到相机A中的控制器/处理器214A及相机B中的控制器/处理器214B。CPU 202可为任何种类的处理器:从一般应用处理器到专用集成电路(ASIC)。存储器204耦合到CPU 202及缓冲器206,使得所述存储器可与所述CPU及缓冲器两者交换数据。缓冲器206耦合到存储器204的MMF区209、耦合到CPU 202且耦合到相机A的存储器216A及相机B的存储器216B。存储器204还包含也可与缓冲器206及CPU 202交换数据的存储器映射文件(MMF)区209。MMF区209在虚拟存储器中含有图像文件的内容。文件与存储器空间之间的此映射使得包含多个过程的应用程序能够通过读取及直接写入到存储器而修改文件。使用此机制,可使用相机供应商的SDK拍摄图像,且可接着将所述图像写入到存储器映射文件。此时,可引发简单事件以向视觉
系统指示新图像处于存储器中且准备好被处理。视觉系统从存储器获取图像且接着处理所述图像。此方案为快速且高效的。存储装置208耦合到CPU 202及I/O接口210。存储装置208存储用于计算机的信息,包含相机清晰度(Camdef)文件(其包含耦合到计算机的所有相机的配置信息)。存储于每一Camdef文件中的关于相机的信息可包含相机名称、步幅、行数、每像素位数及像素类型的字段。像素类型告知系统此为本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种方法,其包括:在以通信方式耦合到一或多个相机的计算机的缓冲器中接收一或多个图像;从所述缓冲器检索所述一或多个图像;及将所述一或多个图像作为一或多个存储器映射图像文件存储于由所述计算机及所述一或多个相机共享的存储器的存储器映射文件MMF区中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.05 US 61/900,241;2014.01.15 US 14/156,2211.一种方法,其包括:在以通信方式耦合到一或多个相机的计算机的缓冲器中接收一或多个图像;从所述缓冲器检索所述一或多个图像;及将所述一或多个图像作为一或多个存储器映射图像文件存储于由所述计算机及所述一或多个相机共享的存储器的存储器映射文件MMF区中。2.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括对所述一或多个存储器映射图像文件运行分析/检验过程以从所述存储器映射图像文件提取视觉数据。3.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括产生及/或接收所述存储器映射图像文件处于存储器的所述MMF区中的指示。4.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括在将从所述缓冲器检索的所述一或多个图像存储于MMF存储器中之前预处理所述一或多个图像。5.根据权利要求4所述的方法,其中所述一或多个图像包含多个相关图像,且预处理包含将所述多个相关图像一起拼接成单个经拼接图像。6.根据权利要求5所述的方法,其中将所述单个经拼接图像作为单个存储器映射图像文件来存储。7.根据权利要求4所述的方法,其中所述一或多个图像为不相关的,且预处理包含调整图像特性。8.根据权利要求7所述的方法,其中所述图像特性包含白色平衡、彩色平衡及增益。9.一种非暂时性计算机可读媒体,其上具有指令,所述指令当由在以通信方式耦合到一或多个相机的计算机上运行的视觉系统的一或多个实例执行时致使所述计算机
\t进行以下操作:在缓冲器中接收一或多个图像;从所述缓冲器检索所述一或多个图像;及将所述一或多个图像作为一或多个存储器映射图像文件存储于由所述计算机及所述一或多个相机共享的存储器的存储器映射文件MMF区中。10.根据权利要求9所述的计算机可读媒体,其中所述媒体进一步包含致使所述计算机对所述一或多个存储器映射图像文件运行分析/检验过程以从所述存储器映射图像文件提取视觉数据的指令。11.根据权利要求9所述的计算机可读媒体,其中所述媒体进一步包含致使所述计算机产生及/或接收所述存储器映射图像文件处于存储器的所述MMF区中的指示的指令。12.根据权利要求9所述的计...

【专利技术属性】
技术研发人员:史蒂文·J·金泽格·利蒙丹
申请(专利权)人:迈思肯系统公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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