具有可转向镜的机器视觉系统和方法技术方案

提供了用于使用成像设备和可控镜来获取对象的图像的系统和方法。可控镜可被控制以改变成像设备的视场，包括以便获取不同位置的、对象的不同部分的或具有不同缩放度的图像。对象的不同部分的或具有不同缩放度的图像。对象的不同部分的或具有不同缩放度的图像。

【技术实现步骤摘要】
具有可转向镜的机器视觉系统和方法
本申请是申请日为2020年12月16日的、申请号为“202011488964.7”的、专利技术名称为“具有可转向镜的机器视觉系统和方法”的专利技术专利申请的分案申请。


[0001]本技术涉及成像系统，包括被配置为获取和分析对象或符号(例如，条形码)的图像的机器视觉系统。

技术介绍

[0002]机器视觉系统通常被配置为用于捕获对象或符号的图像并分析图像以识别对象或对符号进行解码。因此，机器视觉系统通常包括用于图像获取和图像处理的一个或多个设备。在常规应用中，这些设备可用于获取图像，或分析所获取的图像，包括出于解码诸如条形码或文本之类的所成像符号的目的。在一些上下文中，机器视觉系统和其他成像系统可被用于获取可能大于相应成像设备的视场(FOV)的或可能正相对于成像设备移动的对象的图像。

技术实现思路

[0003]在一些应用中，包括在用于对条形码或其他符号进行成像和解码的系统中，获取目标的多个图像，包括具有不同视场(FOV)或不同缩放度的连续图像，可以是有用的。例如，在对象移动经过传送机上的成像设备时，获取该对象在传送机上不同位置处的图像、获取对象的不同面的图像、或获取具有不同缩放度的对象可以是有用的，诸如对于分析整个对象的相对较小部分上的符号可以是有用的。
[0004]在常规方法下，可用不同方式获取对象的多个图像。作为一个示例，在其中要获取对象的多个面的图像的隧道应用或其他上下文中，多个成像设备可被布置有用于图像获取的光轴，这些光轴相对于对象的预期位置成不同角度。例如，不同成像设备集合可被成角度为在对象进入隧道时获取对象的前部的图像，在对象离开隧道时获取对象的后部的图像，以及在对象穿过隧道行进时获取对象的顶部和面的图像。作为另一示例，第一成像设备可被布置为在沿着传送机的第一位置处获取对象的第一图像，第二成像设备可被被布置为在进一步沿着传送机的第二位置处获取对象的第二图像。或者，可以将第一成像设备布置为获取对象的第一部分的图像，并且可以将第二成像设备布置为获取对象的第二部分的图像。
[0005]尽管常规方法可以提供有用的信息(包括用于符号的识别和解码)，但是多个成像设备的安装、校准、维护和操作可能固有地相对复杂、费时、昂贵并且容易出错。所公开技术的实施例可以解决这些问题和其他问题。例如，一些实施例提供了系统和相应的方法，其中可控(可移动)镜被用于在由成像设备拍摄的初始图像和后续图像之间改变固定位置成像设备(例如，照相机)的视场。在一些实施例中，可控镜可以与一个或多个固定镜组合使用，以提供不同的视场或调整特定图像相对于另一图像的缩放。例如，对于单个成像设备，固定
镜和可控镜的组合可被用于将视场调整到传送机上的不同位置或对象上(例如，对象的不同面)的不同位置，或者针对特定对象或位置提供不同的缩放度。在一些实施例中，固定镜和可控镜的组合可被用于在初始图像和后续图像之间调整视场，以便测量对象的尺寸(dimension)，由此潜在地避免了对更复杂的(例如三维(3D)的)传感器的需要。
[0006]本文公开的一些实施例被明确呈现为系统，诸如具有成像设备和相关联的反射镜的机器视觉系统。本领域技术人员将认识到，根据相关联的系统的能力，相应的实施例(和其他实施例)可作为方法来执行，诸如具有对图像获取以及图像分析(在恰当时)进行自动控制的计算机实现的方法。在这方面，除非另外指示，否则本文对所公开的系统的讨论固有地包括对使用所公开的系统来执行预期功能(例如，如由一个或多个处理器设备电子控制的)的相应方法的公开。类似地，本领域技术人员将认识到，本文中明确呈现为方法的实施例可被实现为系统，诸如具有一个或多个成像设备、一个或多个相关联的反射镜(包括可控镜)以及一个或多个处理器设备的机器视觉系统，所述处理器设备被配置为实现相关方法的一个或多个操作，包括通过对可控镜的操纵和对图像的相应获取。
[0007]与以上讨论一致，该技术的一些实施例包括用于获取第一对象的图像的成像系统(或方法)，诸如举例而言机器视觉系统。成像设备可包括成像传感器和透镜布置。第一镜可被配置为(或可以是)相对于至少一个轴倾斜。当第一对象被沿着行进方向移动时，控制设备可被配置为(或可以)：使用成像设备，获取包括在第一位置中的第一对象的第一图像，该第一图像是沿由该第一镜和第二镜限定的第一光路获取的；相对于至少一个轴倾斜第一镜以限定第二光路(例如，该第二光路不包括第二镜)；以及使用成像设备，获取包括在第二位置中的第一对象的第二图像。在一些情况下，第二图像可以是沿着第二光路获取的，使得第一对象在第二图像中以比在第一图像中更大的比例来表示。
[0008]在一些实施例中，控制设备可被配置为当第一镜相对于至少一个轴倾斜以限定第二光路时，聚焦透镜布置以用于沿着第二光路的图像获取。
[0009]在一些实施例中，控制设备可被配置为执行进一步操作。例如，在获取第二图像后，第一镜可被相对于至少一个轴倾斜以与第一光路对准。使用该成像设备，可以获取包括第二对象的第三图像。
[0010]在一些实施例中，在对象被配置为沿着传送机在行进方向上移动的情况下，第一视场可对应于第一光路并且可在沿着传送机的第一位置处跨传送机的基本整个宽度延伸。第二视场可对应于第二光路并且可在沿着传送机的第二位置处延伸比第一视场在沿着传送机的第一位置处延伸的宽度更小的传送机宽度。在一些情况下，沿着行进方向第一视场的中心可与第二视场的中心不对齐。
[0011]在一些实施例中，控制设备可被配置为相对于两个轴倾斜第一镜以限定第二光路和第二视场。相对于这两个轴倾斜第一镜可将成像设备的视场沿着对象的行进方向和横向于行进方向共同地移位。
[0012]在一些实施例中，第一光路可由至少两个镜限定，所述至少两个镜可选地或优选地包括第一可移动镜。在一些情况下，第二光路可不包括限定第一光路的镜中的至少一个。
[0013]在一些实施例中，基于对镜布置的控制，对应于第一图像的第一位置可与对应于第二图像的第二位置重合。
[0014]在一些实施例中，基于对镜布置的控制，可在第一图像中比在第二图像中表示第
一对象的更大比例。
[0015]在一些实施例中，控制设备可被进一步配置为执行其他操作。例如，可在第一图像中的第一对象上识别感兴趣区域。可倾斜第一镜以限定第二光路，使得感兴趣区域被包括在第二图像中，并且在第二图像中比在第一图像中以更大比例表示。在一些情况下，感兴趣区域可以是第一对象上的符号。在一些实施例中，成像系统可包括机器视觉系统，该机器视觉系统被配置为基于第二图像来解码符号。
[0016]在一些实施例中，控制设备可被进一步配置为执行其他操作。基于第一图像，可确定第一对象的特征的第一像素尺寸。基于第二图像，可确定第一对象的该特征的第二像素尺寸。基于第一像素尺寸和第二像素尺寸，可确定第一对象的尺寸(例如，高度尺寸)。在一些实施例中，控制设备可被配置为基于所确定的第一对象的尺寸来自动聚焦透镜布置以获取图像。
[0017]在一些实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于获取第一对象的图像的成像系统，其中所述第一对象被配置为沿着传送机在行进方向上移动，所述成像系统包括：成像设备，所述成像设备包括成像传感器和透镜布置；第一镜，所述第一镜被配置为相对于至少一个轴倾斜；第二镜；以及控制设备，所述控制设备被配置为在所述第一对象沿着所述行进方向被移动时：使用所述成像设备获取包括第一位置中的所述第一对象的第一图像，所述第一图像是沿着由所述第一镜和所述第二镜限定的第一光路获取的，其中对应于所述第一光路的第一视场在沿着所述传送机的第一位置处在与所述传送机的相交处跨所述传送机的基本上整个宽度延伸；相对于所述至少一个轴倾斜所述第一镜以限定不包括所述第二镜的第二光路，其中与所述第一视场在沿着所述传送机的所述第一位置处延伸的宽度相比，对应于所述第二光路的第二视场在沿着所述传送机的第二位置处在所述传送机的更小的宽度上延伸；以及使用所述成像设备获取包括第二位置中的所述第一对象的第二图像，所述第二图像是沿着所述第二光路获取的，使得所述第一对象在所述第二图像中比在所述第一图像中以更大比例表示。2.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述控制设备被配置为在所述第一镜相对于所述至少一个轴被倾斜以限定所述第二光路时，聚焦所述透镜布置以用于沿着所述第二光路的图像获取。3.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述控制设备被进一步配置为：在获取所述第二图像之后，相对于所述至少一个轴倾斜所述第一镜以与所述第一光路对准；以及使用所述成像设备获取包括第二对象的第三图像。4.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述控制设备被进一步配置为：识别所述第一图像中的所述第一对象上的符号的位置；以及倾斜所述第一镜以针对所述第二图像使所述第二视场与所述符号对准。5.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述第一视场的中心沿着所述行进方向与所述第二视场的中心不对准。6.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述第一光路进一步由...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：康耐视公司，
类型：发明
国别省市：