一种视觉传感器的配置方法、系统、电子设备和介质技术方案

本发明专利技术提供一种视觉传感器的配置方法、系统、电子设备和介质，配置方法包括：根据激光器参数、探测器参数、滤光片参数及太阳光谱，获取探测器感光面上接收的激光光束以及太阳光的功率密度；根据探测器感光面上接收的激光光束以及太阳光的功率密度，获取功率密度比；在功率密度比小于预设值时，更新激光器参数、探测器参数以及滤光片参数中的至少一者，并获取更新功率密度比，直至更新功率密度比大于或者等于预设值时停止更新；其中，功率密度比为探测器感光面上接收的激光光束的功率密度与探测器感光面上接收的太阳光的功率密度之比。本发明专利技术以实现根据需要达到的抗阳光等级，可计算出相应的视觉传感器的硬件配置条件。相应的视觉传感器的硬件配置条件。相应的视觉传感器的硬件配置条件。

【技术实现步骤摘要】
一种视觉传感器的配置方法、系统、电子设备和介质


[0001]本专利技术涉及机器视觉技术，尤其涉及一种视觉传感器的配置方法、系统、电子设备和介质。

技术介绍

[0002]传统机器视觉传感器一般在室内比较稳定的光照环境中工作，有些因材质和光源需求会会采用带通滤光片，但是因为单色LED光源半高宽在20-40nm左右，其全带更是达到60nm以上，所以我们普通的滤光片半高宽在60nm左右不同，保证尽可能多的红光、蓝光或者绿光进入镜头成像。
[0003]但在建筑机器人领域，工作场景经常在户外，受到太阳光环境的影响，在此领域还没有一个通用完全消除太阳光的方式。由于太阳光辐射强度太大导致任何光源甚至是半导体激光线都被湮灭，所以抗阳光是我们必须要做到的，并且抗阳光等级要高即在大照度时候要保证同样的抗光性。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种视觉传感器的配置方法、系统、电子设备和介质，以实现根据需要达到的抗阳光等级，可计算出相应的视觉传感器的硬件配置条件。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种视觉传感器的配置方法，包括：
[0006]根据激光器参数、探测器参数、滤光片参数及太阳光谱，获取所述探测器感光面上接收的激光光束以及太阳光的功率密度；
[0007]根据所述探测器感光面上接收的激光光束以及太阳光的功率密度，获取功率密度比；
[0008]在所述功率密度比小于预设值时，更新所述激光器参数、所述探测器参数以及所述滤光片参数中的至少一者，并获取更新功率密度比，直至所述更新功率密度比大于或者等于所述预设值时停止更新；
[0009]其中，所述功率密度比为所述探测器感光面上接收的激光光束的功率密度与所述探测器感光面上接收的太阳光的功率密度之比。
[0010]本专利技术实施例中，依据本专利技术实施例提出的抗阳光计算模型，根据需要达到的抗阳光等级，可计算出相应的硬件配置条件，进而可以使视觉传感器在阳光下也能够获取图形清晰的激光光束。
[0011]可选地，所述激光器参数包括：
[0012]所述激光器的发射功率、所述激光器发射激光光束的发散角和所述激光器发射激光光束的线宽。
[0013]可选地，所述探测器感光面上接收的激光光束的功率密度P
L
满足：
[0014][0015][0016]其中，W为所述激光器的发射功率，R为所述激光器的工作距离，θ为所述激光器发射激光光束的发散角，d为所述激光器发射激光光束的线宽，P
l
为所述激光器发射激光光束的功率密度，m为本地太阳光的最大照度，n为本地太阳光的辐射功率，T(λ)为所述探测器的光谱响应函数，L(λ)为所述滤光片的光谱透过率函数，d(λ)为对波长的微分。
[0017]本专利技术实施例中，给出了探测器感光面上接收的激光光束的功率密度P
L
满足的公式，具体地，探测器感光面上接收的激光光束的功率密度P
L
与本地太阳光的最大照度m、本地太阳光的辐射功率n、激光器发射激光光束的功率密度P
l
、探测器的光谱响应函数T(λ)以及滤光片的光谱透过率函数L(λ)相关，由此，可以根据P
L
满足的公式优化相应的硬件配置条件，进而可以使视觉传感器在阳光下也能够获取图形清晰的激光光束。
[0018]可选地，在根据激光器参数、探测器参数、滤光片参数及太阳光谱，获取所述探测器感光面上接收的激光光束以及太阳光的功率密度之前，所述配置方法还包括：
[0019]获取本地太阳光的最大照度，并根据本地太阳光的最大照度以及标准太阳光谱获取所述太阳光谱。
[0020]可选地，所述探测器感光面上接收的太阳光的功率密度P
S
满足：
[0021][0022]其中，S(λ)为太阳光谱函数，T(λ)为所述探测器的光谱响应函数，L(λ)为所述滤光片的光谱透过率函数，d(λ)为对波长的微分。
[0023]本专利技术实施例中，给出了探测器感光面上接收的太阳光的功率密度P
S
满足的公式，具体地，探测器感光面上接收的太阳光的功率密度P
S
与太阳光谱函数S(λ)、探测器的光谱响应函数T(λ)以及滤光片的光谱透过率函数L(λ)相关，由此，可以根据P
S
满足的公式优化相应的硬件配置条件，进而可以使视觉传感器在阳光下也能够获取图形清晰的激光光束。
[0024]可选地，在所述功率密度比小于预设值时，更新所述激光器参数、所述探测器参数以及所述滤光片参数中的至少一者，并获取更新功率密度比，直至所述更新功率密度比大于或者等于所述预设值时停止更新，包括：
[0025]在所述功率密度比小于预设值时，减小所述滤光片透过率波谱的半高全宽，和/或增大所述激光器的发射功率；
[0026]获取更新功率密度比，直至所述更新功率密度比大于或者等于所述预设值时停止更新。
[0027]本专利技术实施例中，这样设置的优点在于，探测器一般是给定的，而激光器的发射功率以及滤光片透过率波谱的半高全宽容易调节，从而降低了硬件配置方法的难度。
[0028]可选地，所述滤光片参数包括：所述滤光片透过率波谱的半高全宽、中心波长、波峰透过率以及所述滤光片透过率波谱随入射角的变化关系。
[0029]本专利技术实施例中，除了考虑滤光片透过率波谱的半高全宽、中心波长、波峰透过率，还考虑了滤光片透过率波谱随入射角的变化关系，即滤光片的入射角效应问题。考虑了
滤光片透过率波谱随入射角的变化关系之后，有利于对硬件配置条件的优化。第二方面，本专利技术实施例提供一种视觉传感器的配置系统，包括：
[0030]视觉传感器，所述视觉传感器包括：激光器、探测器、镜头和滤光片，所述镜头位于所述探测器与所述滤光片之间的光学路径上，所述激光器发射的激光光束投射至目标物，被所述目标物反射后的激光光束透被所述探测器接收；
[0031]以及配置控制设备，与所述视觉传感器连接，所述配置控制设备包括处理器和存储器；所述存储器中存储有计算机程序，以使得所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的配置方法。
[0032]第三方面，一种电子设备，包括第二方面所述的配置系统。
[0033]第四方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的配置方法。
[0034]本专利技术实施例提供的视觉传感器的配置方法中，根据滤光片参数、激光器参数、探测器参数以及太阳光谱，获取激光光束到达探测器感光面上的功率密度以及太阳光到达探测器感光面上的功率密度，并算得二者功率密度之比(即功率密度比)。然后以预设值为匹配条件，以激光器参数、探测器参数以及滤光片参数中的至少一者为优化参数，迭代计算功率密度比，直至满足抗阳光等级的设计要求。进而言之，依据本专利技术实施例提出的抗阳光计算模型，根据需要达到的抗阳光等级，可计算出相应的硬件配置条件，进而可以使视觉传感器在阳光下也能够获取图形清本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种视觉传感器的配置方法，其特征在于，包括：根据激光器参数、探测器参数、滤光片参数及太阳光谱，获取所述探测器感光面上接收的激光光束以及太阳光的功率密度；根据所述探测器感光面上接收的激光光束以及太阳光的功率密度，获取功率密度比；在所述功率密度比小于预设值时，更新所述激光器参数、所述探测器参数以及所述滤光片参数中的至少一者，并获取更新功率密度比，直至所述更新功率密度比大于或者等于所述预设值时停止更新；其中，所述功率密度比为所述探测器感光面上接收的激光光束的功率密度与所述探测器感光面上接收的太阳光的功率密度之比。2.根据权利要求1所述的配置方法，其特征在于，所述激光器参数包括：所述激光器的发射功率、所述激光器发射激光光束的发散角和所述激光器发射激光光束的线宽。3.根据权利要求2所述的配置方法，其特征在于，所述探测器感光面上接收的激光光束的功率密度P
L
满足：满足：其中，W为所述激光器的发射功率，R为所述激光器的工作距离，θ为所述激光器发射激光光束的发散角，d为所述激光器发射激光光束的线宽，P
l
为所述激光器发射激光光束的功率密度，m为本地太阳光的最大照度，n为本地太阳光的辐射功率，T(λ)为所述探测器的光谱响应函数，L(λ)为所述滤光片的光谱透过率函数，d(λ)为对波长的微分。4.根据权利要求1所述的配置方法，其特征在于，在根据激光器参数、探测器参数、滤光片参数及太阳光谱，获取所述探测器感光面上接收的激光光束以及太阳光的功率密度之前，所述配置方法还包括：获取本地太阳光的最大照度，并根据本地太阳光的最大照度以及标准太阳光谱获取所述太阳光谱。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆伟，
申请(专利权)人：广东博智林机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：