一种移动拍摄系统和方法技术方案

本发明专利技术公开一种移动拍摄系统和方法，属于电器技术领域，包括：通信装置，用于将针对拍摄对象规划的拍摄信息发送给控制装置，拍摄信息包括：移动拍摄装置拍摄时的起始位置和移动路径；控制装置，用于当移动拍摄装置接收到外部触发的拍摄指令后控制移动拍摄装置移动至起始位置并按照移动路径进行拍摄，以及控制移动拍摄装置中内置的单色光源按照预设的频闪方式进行频闪使移动拍摄装置曝光；移动拍摄装置，用于在接收拍摄指令后按照预设的循环曝光模式进行各单通道模拟增益以采集对拍摄对象拍摄的黑白图像；图像处理装置，用于对采集的黑白图像进行图片拼接以及对每个通道的图像进行相似度配准得到全通道对准的真彩色图像。本发明专利技术可以提高分辨率。本发明专利技术可以提高分辨率。本发明专利技术可以提高分辨率。

【技术实现步骤摘要】
一种移动拍摄系统和方法


[0001]本专利技术实施例属于电器
，尤其是一种移动拍摄系统和方法。

技术介绍

[0002]视觉检测中主流的相机
‑
光学系统组合有两种：(1)单色光搭配黑白相机；(2)白光搭配彩色相机。其中，组合(1)中黑白相机只能反映灰度信息，无法处理颜色敏感相关的问题，检测手段受到限制。彩色相机又分为伪彩色(拜耳)相机与真彩色(棱镜)相机，其中拜耳相机利用成品时便固定的模式，在感光元件上放置红色、绿色和蓝色的滤光片来获取颜色信息，每个像素点只能反映一种颜色的真值，使得结果分辨率只有实际的三分之一左右。棱镜相机将入射光分到三个独立的探测器上，采集100％的入射光，昂贵的光学组件意味着更高的成本，同分辨率下棱镜相机价格是拜耳相机的六倍，却仍然不能解决颜色平均和串扰问题。同时棱镜相机的分光过程大幅降低了帧速率以及后续图像处理的速度，无法应对高速的工业检测。因此基于成本以及效率考虑，高速工业视觉检测使用的彩色相机都是拜耳相机，存在的缺点如下：
[0003]拜耳相机插值技术大幅降低了相机的有效分辨率，只有实际像素点的三分之一左右，微小细节被平分；做白平衡时只能调节其中两个颜色通道的增益以适应响应最好的通道。提高增益不仅倍增有效信号，还会等比例增强图像中的噪声；拜耳相机因为使用插值手段，当图像中有精细复杂结构的图案时，更有可能导致莫尔条纹的出现；当获取线以及边缘时，容易与周围发生颜色混叠，出现完全不同的颜色，无法准确提取尺寸仅有两三个像素的精细特征；当检测对象表面不平坦时将失真产生伪影，导致颜色空间的错误转换最终产生误报。
[0004]拍摄模式：定点停顿拍摄以及移动拍摄(飞拍)在目前视觉检测上已经运用地相当成熟，停顿拍摄相对于移动拍摄存在以下短板：高速启停需要很高的系统稳定性，通常设备都需要配备一块质量足够的大理石底座，停顿时如何迅速降低移动轴的抖动完成静止也作为当前的一个研究热点，移动拍摄不需要停顿则不考虑抖动问题。每次停顿前需要一至两秒的减速过程影响整体效率，当检测范围变大时由于拍摄点过多将无法实现高速高质量检测；频繁高速启停造成导轨磨损影响移动精度，需要经常进行维护以及精度测量保证误差在可接受范围内；

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种移动拍摄系统。
[0006]一种移动拍摄系统，其特征在于，包括：通信装置、控制装置、移动拍摄装置和图像处理装置；
[0007]所述通信装置，用于将针对拍摄对象规划的拍摄信息发送给所述控制装置，其中，所述拍摄信息包括：所述移动拍摄装置拍摄时的起始位置和移动路径；
[0008]所述控制装置，用于当所述移动拍摄装置接收到外部触发的拍摄指令后控制所述
移动拍摄装置移动至所述起始位置并按照所述移动路径进行拍摄，以及控制所述移动拍摄装置中内置的单色光源按照预设的频闪方式进行频闪使所述移动拍摄装置曝光；
[0009]所述移动拍摄装置，用于在接收所述拍摄指令后按照预设的循环曝光模式进行各单通道模拟增益以采集对所述拍摄对象拍摄的黑白图像；
[0010]所述图像处理装置，用于对采集的黑白图像进行拼接以及对每个通道的图像进行相似度配准得到全通道对准的真彩色图像。
[0011]进一步地，所述移动拍摄装置，还包括：图像采集模块；
[0012]所述图像采集模块，用于设置黑白面阵相机中所述单通道的重叠区域为overlap，使得所述拍摄对象完整地在一张单通道图片上，以及所述拍摄对象完整地出现在所有通道上，其中，每次拍摄间距隔距离为：
[0013][0014]其中，L为相机被触发的步进距离，相机触发时依次循环频闪单个光源，S为相机运动轴一侧的分辨率，C为像元尺寸，N为单通道光源的数量。
[0015]进一步地，所述移动拍摄装置还包括：编码器反馈模块；
[0016]所述编码器反馈模块，用于当所述移动拍摄装置内置的电机的实际步进与提供的脉冲数不一致时，记录所述电机的实际步进距离，并通过对比发送给所述电机的脉冲数与编码器的实际值，动态反馈下一次位置以弥补出现的误差。
[0017]进一步地，所述图像处理装置包括：图像拼接模块；
[0018]所述图像拼接模块，用于对同一通道拍摄的相邻两张图像，在重叠区域overlap进行x、y方向的滑移进行相似度匹配，并设置偏移量slidex、slidey，得到同一通道的完整条图像。
[0019]进一步地，所述通道包括R通道、G通道和B通道；
[0020]其中，所述G通道与所述B通道分别与R通道的重叠区域大小为选取重叠区域分别进行相似度配准，最终得到没有颜色混叠的真彩色图片，其中，L为相机被触发的步进距离，S为相机运动轴一侧的分辨率，C为像元尺寸。
[0021]进一步地，所述图像处理装置包括：多通道图片对准模块；
[0022]所述多通道图片对准模块，用于通过大津法自动选择有检测对象区域进行相似度配准，得到全通道对准的图片。
[0023]进一步地，所述图像处理装置包括：图片存储模块；
[0024]所述图片处理模块，用于将合成的彩色图像以及需要保留的通道图像按照预设的压缩率进行JPEG压缩。
[0025]进一步地，所述控制装置，还用于当所述电机发生丢步或异常问题时触发报警时间，并通过预设的助跑距离在到达所述起始位置前匀速前进。
[0026]进一步地，所述单色光源为RGB单色光源、同轴光或背光中的一种或多种。
[0027]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种移动拍摄方法，包括：
[0028]通信装置将针对拍摄对象规划的拍摄信息发送给控制装置，其中，所述拍摄信息包括：所述移动拍摄装置拍摄时的起始位置和移动路径；
[0029]当所述移动拍摄装置接收到外部触发的拍摄指令后控制装置控制所述移动拍摄装置移动至所述起始位置并按照所述移动路径进行拍摄，以及控制所述移动拍摄装置中内置的单色光源按照预设的频闪方式进行频闪使所述移动拍摄装置曝光；
[0030]在接收所述拍摄指令后移动拍摄装置按照预设的循环曝光模式进行各单通道模拟增益以采集对所述拍摄对象拍摄的黑白图像；
[0031]图像处理装置对采集的黑白图像进行拼接以及对每个通道的图像进行相似度配准得到全通道对准的真彩色图像。
[0032]本专利技术实施例的有益效果是：通过对黑白相机采集到的R、G、B三色光曝光的黑白图片进行彩图合成，色彩饱和度跟颜色敏锐度远好于拜耳彩色相机，每个像素点采集100％的入射光，有效分辨率得到大幅提升。合成的彩图在检测对象边缘及精细条纹处极小可能发生颜色混叠产生完全不同的颜色，从源头根除由于颜色失真而造成的误报。获得与拥有昂贵光学元件的彩色棱镜分光相机相同效果的真彩色图片，成本却只是六分之一，有效控制视觉检测中成像系统的成本。移动拍摄消去了定拍停稳所需的抖动时间，提高检测效率，机械要求更低，机架磨损远小于定拍工作时的高速启停，因而故障率低，机械扰动小，能够减少维护。
附图说明<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动拍摄系统，其特征在于，包括：通信装置、控制装置、移动拍摄装置和图像处理装置；所述通信装置，用于将针对拍摄对象规划的拍摄信息发送给所述控制装置，其中，所述拍摄信息包括：所述移动拍摄装置拍摄时的起始位置和移动路径；所述控制装置，用于当所述移动拍摄装置接收到外部触发的拍摄指令后控制所述移动拍摄装置移动至所述起始位置并按照所述移动路径进行拍摄，以及控制所述移动拍摄装置中内置的单色光源按照预设的频闪方式进行频闪使所述移动拍摄装置曝光；所述移动拍摄装置，用于在接收所述拍摄指令后按照预设的循环曝光模式进行各单通道模拟增益以采集对所述拍摄对象拍摄的黑白图像；所述图像处理装置，用于对采集的黑白图像进行拼接以及对每个通道的图像进行相似度配准得到全通道对准的真彩色图像。2.根据权利要求1所述的拍摄系统，其特征在于，所述移动拍摄装置，还包括：图像采集模块；所述图像采集模块，用于设置黑白面阵相机中所述单通道的重叠区域为overlap，使得所述拍摄对象完整地在一张单通道图片上，以及所述拍摄对象完整地出现在所有通道上，其中，每次拍摄间距隔距离为：其中，L为相机被触发的步进距离，相机触发时依次循环频闪单个光源，S为相机运动轴一侧的分辨率，C为像元尺寸，N为单通道光源的数量。3.根据权利要求1所述的拍摄系统，其特征在于，所述移动拍摄装置还包括：编码器反馈模块；所述编码器反馈模块，用于当所述移动拍摄装置内置的电机的实际步进与提供的脉冲数不一致时，记录所述电机的实际步进距离，并通过对比发送给所述电机的脉冲数与编码器的实际值，动态反馈下一次位置以弥补出现的误差。4.根据权利要求1所述的拍摄系统，其特征在于，所述图像处理装置包括：黑白图像拼接模块；所述黑白图像拼接模块，用于对同一通道拍摄的相邻两张图像，在重叠区域overlap进行x、y方向的滑移进行相似度匹配，并设置偏移量...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡学娟，徐露，郭玉峰，古乐野，陈玲玲，贺婷，张家铭，胡凯，谭雅丹，
申请(专利权)人：深圳技术大学，
类型：发明
国别省市：