一种自动偏光控制的视觉传感器装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种自动偏光控制的视觉传感器装置及其控制方法，装置包括依次连接的偏光滤光镜头模块、图像采集模块、图像识别模块和通讯模块，一滤光镜头控制模块的两端分别连接偏光滤光镜头模块和图像采集模块，一图像偏光算法处理模块连接图像采集模块；偏光滤光镜头控制模块用于接受图像偏光算法处理模块发送的控制指令并发送到偏光滤光镜头模块，偏光滤光镜头模块用于根据偏光滤光镜头控制模块发出的控制指令进行偏光滤光镜头调整，图像识别处理模块用于对偏光滤光镜头调整后经图像采集模块采集的图像进行图像识别处理获取识别结果，通讯模块用于将识别结果发送给外部接收设备。本发明专利技术对不同材质的不同产品进行高效且低成本的自适应稳定检测。

A vision sensor device with automatic polarization control and its control method

The invention discloses a vision sensor device for automatic polarization control and a control method thereof. The device comprises a polarization filter lens module, an image acquisition module, an image recognition module and a communication module connected sequentially. Two ends of a filter lens control module are respectively connected with a polarization filter lens module and an image acquisition module, and a picture is illustrated. The image polarization algorithm processing module is connected with the image acquisition module; the polarization filter lens control module is used to receive the control commands sent by the image polarization algorithm processing module and send them to the polarization filter lens module; the polarization filter lens module is used to carry out the polarization filter lens according to the control commands issued by the polarization filter lens control module. The image recognition processing module is used to process the image collected by the image acquisition module after adjusting the polarizing filter lens to obtain the recognition result. The communication module is used to send the recognition result to the external receiving device. The invention provides efficient and low-cost adaptive and stable detection for different products of different materials.

【技术实现步骤摘要】
一种自动偏光控制的视觉传感器装置及其控制方法
本专利技术涉及传感设备领域，尤其涉及一种自动偏光控制的视觉传感器装置及其控制方法。
技术介绍
随着数字技术不断深化，工业智能制造有了长足的发展。视觉传感器在智能制造每个环节中承担着为使用者提供特定区域内视觉检测的职责，不同材质的产品采集图像的稳定性、清晰度是衡量视觉检测系统的重要指标之一。为了获得符合视觉检测要求的各种不同类型产品的原始图像，目前现有的视觉传感器大多采用手动更换不同类型的镜头和偏光镜，需要凭借技术人员的经验和频繁更换各种镜头、偏光镜和外部光源来尝试，耗费大量的人力和资源，非常不利于视觉检测项目的实施，无法起到代替人工实现自动化检测的要求。普遍存在效率低，部署成本高的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动偏光控制的视觉传感器装置及其控制方法，将基于偏光滤光镜头模块与视觉传感器内图像偏光自动调整算法软硬件控制相结合的方式，提出一套高效、低成本的自动偏光滤光镜视觉传感器系统解决方案去解决不同材质的不同产品自适应稳定检测的问题。本专利技术采用的技术方案是：一种自动偏光控制的视觉传感器装置，其包括偏光滤光镜头控制模块、图像偏光算法处理模块以及依次连接的偏光滤光镜头模块、图像采集模块、图像识别模块和通讯模块，滤光镜头控制模块的两端分别连接偏光滤光镜头模块和图像采集模块，图像偏光算法处理模块连接图像采集模块；图像采集模块用于实时采集偏光滤光镜头模块的当前场景图像，图像偏光算法处理模块用于对实时采集的图像进行滤波处理、将当前滤波处理结果与之前滤波处理结果进行反光系数比较得到控制指令、将控制指令通过图像采集模块发送给偏光滤光镜头控制模块，偏光滤光镜头控制模块用于接受图像偏光算法处理模块发送的控制指令并发送到偏光滤光镜头模块，偏光滤光镜头模块用于根据偏光滤光镜头控制模块发出的控制指令进行偏光滤光镜头调整，图像识别处理模块用于对偏光滤光镜头调整后经图像采集模块采集的图像进行图像识别处理获取识别结果，通讯模块用于将图像识别处理模块识别结果发送给外部接收设备。进一步地，偏光滤光镜头模块包括镜头、光源和偏光滤光片，偏光滤光镜头模块根据偏光滤光镜头控制模块发出的指令进行光源、偏光滤光片的上下调整。进一步地，偏光滤光镜头模块由M12镜头，LED红光和偏光滤光片组成。进一步地，图像偏光算法处理模块还用于将滤波处理结果保持到图像处理模块的存储芯片里。进一步地，偏光滤光镜头控制模块由STM32单片机控制模块组成。进一步地，图像采集模块采用CMOS芯片。进一步地，图像偏光算法处理模块采用FPGA芯片作为处理器。进一步地，图像识别处理模块采用ARM主控芯片。进一步地，图像识别处理模块的图像识别包括物体特征识别、文字识别、人脸识别和二维码识别。进一步地，通讯模块采包括以太网芯片、3G/4G芯片、蓝牙芯片，所述外部接收设备包括服务器、显示器、报警灯和PLC。进一步地，本专利技术还公开了一种自动偏光控制的视觉传感器装置的控制方法，控制方法包括以下步骤：步骤1：调整偏光镜片到镜头和光源的正前方；步骤2：采集流水线平台上电子元器件的一次图像；步骤3：对一次图像进行图像多重滤波处理提取电子元器件的一次边缘反光系数；步骤4：调整偏光镜片到镜头和光源的正后方；步骤5：采集流水线平面上的电子元器件的二次图像；步骤6：对二次图像进行图像多重滤波处理提取电子元器件的二次边缘反光系数，步骤7：比较一次边缘反光系数和二次边缘反光系数得到最低反光系数，并根据最低反光系数计算得到控制指令，步骤8：根据控制指令调整偏光镜片位于镜头和光源的最佳位置；步骤9：采集最佳位置的电子元器件的三次图像；步骤10：对电子元器件的三次图像进行元器件轮廓识别得到轮廓中心点和轮廓面积；步骤11：将轮廓中心点和轮廓面积信息发送到外部接收设备。进一步地。步骤2中采集流水线平台上的含金属片且微翘的电子元器件的一次图像；进一步地，步骤3中对电子元器件的一次边缘反光系数进行保存，具体地，对应本专利技术自动偏光控制的视觉传感器装置，电子元器件的一次边缘反光系数保持至图像识别处理模块的存储芯片。本专利技术采用以上技术方案，基于偏光滤光镜头模块与视觉传感器内图像偏光自动调整算法软硬件控制相结合的方式，提出一套高效、低成本的自动偏光滤光镜视觉传感器系统解决方案去解决不同材质的不同产品自适应稳定检测的问题。本专利技术可广泛应用于各种视觉传感器及视觉检测系统中。附图说明以下结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细说明；图1为本专利技术一种自动偏光控制的视觉传感器装置的结构原理示意图。具体实施方式如图1所示，本专利技术公开了一种自动偏光控制的视觉传感器装置，其包括偏光滤光镜头控制模块、图像偏光算法处理模块以及依次连接的偏光滤光镜头模块、图像采集模块、图像识别模块和通讯模块，滤光镜头控制模块的两端分别连接偏光滤光镜头模块和图像采集模块，图像偏光算法处理模块连接图像采集模块；图像采集模块用于实时采集偏光滤光镜头模块的当前场景图像，图像偏光算法处理模块用于对实时采集的图像进行滤波处理、将当前滤波处理结果与之前滤波处理结果进行反光系数比较得到控制指令、将控制指令通过图像采集模块发送给偏光滤光镜头控制模块，偏光滤光镜头控制模块用于接受图像偏光算法处理模块发送的控制指令并发送到偏光滤光镜头模块，偏光滤光镜头模块用于根据偏光滤光镜头控制模块发出的控制指令进行偏光滤光镜头调整，图像识别处理模块用于对偏光滤光镜头调整后经图像采集模块采集的图像进行图像识别处理获取识别结果，通讯模块用于将图像识别处理模块识别结果发送给外部接收设备。进一步地，偏光滤光镜头模块包括镜头、光源和偏光滤光片，偏光滤光镜头模块根据偏光滤光镜头控制模块发出的指令进行光源、偏光滤光片的上下调整。进一步地，偏光滤光镜头模块由M12镜头，LED红光和偏光滤光片组成。进一步地，图像偏光算法处理模块还用于将滤波处理结果保持到图像处理模块的存储芯片里。进一步地，偏光滤光镜头控制模块由STM32单片机控制模块组成。进一步地，图像采集模块采用CMOS芯片。进一步地，图像偏光算法处理模块采用FPGA芯片作为处理器。进一步地，图像识别处理模块采用ARM主控芯片。进一步地，图像识别处理模块的图像识别包括物体特征识别、文字识别、人脸识别和二维码识别。进一步地，通讯模块采包括以太网芯片、3G/4G芯片、蓝牙芯片，所述外部接收设备包括服务器、显示器、报警灯和PLC。进一步地，本专利技术还公开了一种自动偏光控制的视觉传感器装置的控制方法，控制方法包括以下步骤：步骤1：调整偏光镜片到镜头和光源的正前方；步骤2：采集流水线平台上电子元器件的一次图像；步骤3：对一次图像进行图像多重滤波处理提取电子元器件的一次边缘反光系数；步骤4：调整偏光镜片到镜头和光源的正后方；步骤5：采集流水线平面上的电子元器件的二次图像；步骤6：对二次图像进行图像多重滤波处理提取电子元器件的二次边缘反光系数，步骤7：比较一次边缘反光系数和二次边缘反光系数得到最低反光系数，并根据最低反光系数计算得到控制指令，步骤8：根据控制指令调整偏光镜片位于镜头和光源的最佳位置；步骤9：采集最佳位置的电子元器件的三次图像；步骤10：对电子元器件的三次图像进行元器件轮廓识别得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动偏光控制的视觉传感器装置，其特征在于：其包括偏光滤光镜头控制模块、图像偏光算法处理模块以及依次连接的偏光滤光镜头模块、图像采集模块、图像识别模块和通讯模块，滤光镜头控制模块的两端分别连接偏光滤光镜头模块和图像采集模块，图像偏光算法处理模块连接图像采集模块；图像采集模块用于实时采集偏光滤光镜头模块的当前场景图像，图像偏光算法处理模块用于对实时采集的图像进行滤波处理、将当前滤波处理结果与之前滤波处理结果进行反光系数比较得到控制指令、将控制指令通过图像采集模块发送给偏光滤光镜头控制模块，偏光滤光镜头控制模块用于接受图像偏光算法处理模块发送的控制指令并发送到偏光滤光镜头模块，偏光滤光镜头模块用于根据偏光滤光镜头控制模块发出的控制指令进行偏光滤光镜头调整，图像识别处理模块用于对偏光滤光镜头调整后经图像采集模块采集的图像进行图像识别处理获取识别结果，通讯模块用于将图像识别处理模块识别结果发送给外部接收设备。

【技术特征摘要】
1.一种自动偏光控制的视觉传感器装置，其特征在于：其包括偏光滤光镜头控制模块、图像偏光算法处理模块以及依次连接的偏光滤光镜头模块、图像采集模块、图像识别模块和通讯模块，滤光镜头控制模块的两端分别连接偏光滤光镜头模块和图像采集模块，图像偏光算法处理模块连接图像采集模块；图像采集模块用于实时采集偏光滤光镜头模块的当前场景图像，图像偏光算法处理模块用于对实时采集的图像进行滤波处理、将当前滤波处理结果与之前滤波处理结果进行反光系数比较得到控制指令、将控制指令通过图像采集模块发送给偏光滤光镜头控制模块，偏光滤光镜头控制模块用于接受图像偏光算法处理模块发送的控制指令并发送到偏光滤光镜头模块，偏光滤光镜头模块用于根据偏光滤光镜头控制模块发出的控制指令进行偏光滤光镜头调整，图像识别处理模块用于对偏光滤光镜头调整后经图像采集模块采集的图像进行图像识别处理获取识别结果，通讯模块用于将图像识别处理模块识别结果发送给外部接收设备。2.根据权利要求1所述的一种自动偏光控制的视觉传感器装置，其特征在于：偏光滤光镜头模块包括镜头、光源和偏光滤光片，偏光滤光镜头模块根据偏光滤光镜头控制模块发出的指令进行光源、偏光滤光片的上下调整。3.根据权利要求2所述的一种自动偏光控制的视觉传感器装置，其特征在于：偏光滤光镜头模块由M12镜头，LED红光和偏光滤光片组成。4.根据权利要求1所述的一种自动偏光控制的视觉传感器装置，其特征在于：图像偏光算法处理模块还用于将滤波处理结果保持到图像处理模块的存储芯片里。5.根据权利要求1所述的一种自动偏光控制的视觉传感器装...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡丽莹，郭躬德，陈黎飞，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：福建,35