视觉检测系统、校准方法、装置和可读存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种视觉检测系统、校准方法、装置和可读存储介质。视觉检测系统包括：摄像装置；校准板，位于摄像装置的视场内，校准板上设有定位区域和校准区域，定位区域和校准区域均与校准板的板底色具有色差，校准区域包括：第一校准区域、第二校准区域、第三校准区域、第四校准区域；处理器，与摄像装置电连接，处理器用于对摄像装置采集的校准图像进行处理，确定摄像装置的校准信息，校准图像显示有校准板。本申请的视觉检测系统，通过优化校准板设计，可准确快速实现多方面的视觉检测系统校准。校准。校准。

【技术实现步骤摘要】
视觉检测系统、校准方法、装置和可读存储介质


[0001]本申请涉及视觉检测
，尤其是涉及到一种视觉检测系统、校准方法、装置和可读存储介质。

技术介绍

[0002]在机器视觉检测系统中，线阵相机以其高分辨率、色彩型号齐全、扫描帧率可控等特点备受青睐，兼顾到检测精度和幅宽，在执行检测任务时线阵相机的检测对象通常做匀速运动。但由于线阵相机一次只能扫描被测对象的一条线，无法一次获得被测物体的完整图像，从而影响采集到的图像质量。而且在多个线阵相机联合检测时，由于相机安装存在误差，特定工况下，其中一个线阵相机扫描线的扫描角度和相邻线阵相机扫描线的共线度很难保证。为此，为了确保检测系统成像一致性，需要对相机进行校准。
[0003]相关技术中，依靠相机扫描线与线性光源的光线对准来实现相机姿态调整，其调整精度受到了一定限制，而且难以实现相机对中、对焦等功能，适用性较差。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种视觉检测系统、校准方法、装置和可读存储介质，通过优化校准板设计，可准确快速实现多方面的视觉检测系统校准。
[0005]根据本申请的一个方面，提供了一种视觉检测系统，包括：
[0006]摄像装置；
[0007]校准板，位于摄像装置的视场内，校准板上设有定位区域和校准区域，定位区域和校准区域均与校准板的板底色具有色差，校准区域包括：第一校准区域、第二校准区域、第三校准区域、第四校准区域，其中，第一校准区域用于确定校准图像的对焦信息、对齐信息和色差信息，第二校准区域用于确定校准图像的对中信息、第三校准区域确定校准图像的形变信息、第四校准区域确定校准图像的视角信息、像素当量信息和色差信息；
[0008]处理器，与摄像装置电连接，处理器用于对摄像装置采集的校准图像进行处理，确定摄像装置的校准信息，校准图像显示有校准板。
[0009]根据本申请的另一方面，提供了一种校准方法，包括：
[0010]获取摄像装置采集的校准图像，校准图像显示有校准板；
[0011]确定校准图像中的第一感兴趣区域，第一感兴趣区域包括定位区域相邻的两条边框；
[0012]根据第一感兴趣区域构建校准图像的校准坐标系；
[0013]按照校准坐标系对校准图像进行处理，确定摄像装置的校准信息；
[0014]其中，校准信息包括以下至少一种：对焦信息、色差信息、对齐信息、对中信息、视角信息、形变信息和像素当量信息。
[0015]根据本申请的再一方面，提供了一种校准装置，包括：
[0016]获取模块，用于获取视觉检测系统的摄像装置采集的校准图像，校准图像显示有
校准板；
[0017]定位模块，用于确定校准图像中的第一感兴趣区域，第一感兴趣区域包括定位区域相邻的两条边框；以及，根据第一感兴趣区域构建校准图像的校准坐标系；
[0018]校准模块，用于按照校准坐标系对校准图像进行处理，确定摄像装置的校准信息；
[0019]其中，校准信息包括以下至少一种：对焦信息、色差信息、对齐信息、对中信息、视角信息、形变信息和像素当量信息。
[0020]根据本申请又一个方面，提供了可读存储介质，其上存储有程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现上述校准方法的步骤。
[0021]借由上述技术方案，视觉检测系统包括摄像装置、校准板和处理器。在系统进行校准时，摄像装置通过拍摄能够采集到的校准板的校准图像，处理器对校准图像进行处理，分析出摄像装置的校准信息，以便于对摄像装置的空间位置进行校准调节。而且校准板上设计了定位区域，利用定位区域构建独立的坐标系，降低校准板发生旋转时造成的检测误差，同时，校准板上还有多个校准区域，不同的校准区域用于实现不同的校准功能，以测量出目前摄像装置的设备本身是否损坏或安装位置等是否达标，从而在保证系统视觉检测准确度和效率的同时，通过一个校准板实现系统拍摄图像是否达标的所有工作，有效降低校准所需的时间，而且由于可一次性获得多个校准功能的结果，在进行校准调节时，能够综合多个校准功能的结果进行一次性调节控制，降低调节难度，能够满足较高的检测精度要求，进而有助于降低视觉校准成本。
[0022]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0023]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0024]图1示出了本申请实施例提供的视觉检测系统的结构示意图；
[0025]图2示出了本申请实施例提供的校准板的结构示意图；
[0026]图3示出了本申请实施例提供的校准方法的流程示意图；
[0027]图4示出了本申请实施例提供的校准方法的场景示意图之一；
[0028]图5示出了本申请实施例提供的校准方法的场景示意图之二；
[0029]图6示出了本申请实施例提供的校准方法的场景示意图之三；
[0030]图7示出了本申请实施例提供的校准方法的场景示意图之四；
[0031]图8示出了本申请实施例提供的校准方法的场景示意图之五；
[0032]图9示出了本申请实施例提供的校准装置的结构示意图。
[0033]附图标记：
[0034]110摄像装置，120校准板，130处理器，121定位区域，1221第二校准区域，1222第二校准区域，1223第三校准区域，1224第四校准区域，201第一感兴趣区域，202第二感兴趣区域，203第三感兴趣区域，204第四感兴趣区域，205第五感兴趣区域，206第六感兴趣区域，207第七感兴趣区域，208第八感兴趣区域。
具体实施方式
[0035]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0036]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
[0037]本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“相接”到另一元件时，它可以直接连接或相接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“相接”可以包括无线连接或无线稠接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种视觉检测系统，其特征在于，所述系统包括：摄像装置；校准板，位于所述摄像装置的视场内，所述校准板上设有定位区域和校准区域，所述定位区域和所述校准区域均与所述校准板的板底色具有色差，所述校准区域包括：第一校准区域、第二校准区域、第三校准区域、第四校准区域，其中，所述第一校准区域用于确定校准图像的对焦信息、对齐信息和色差信息，所述第二校准区域用于确定所述校准图像的对中信息、所述第三校准区域确定所述校准图像的形变信息、所述第四校准区域确定所述校准图像的视角信息、像素当量信息和所述色差信息；处理器，与所述摄像装置电连接，所述处理器用于对所述摄像装置采集的校准图像进行处理，确定所述摄像装置的校准信息，所述校准图像显示有所述校准板。2.根据权利要求1所述的视觉检测系统，其特征在于，所述定位区域被构造为矩形框结构，所述定位区域的边框与对应的所述校准板的边缘之间的距离小于第一预设距离；和/或，所述第一校准区域包括四个矩形框结构，所述第一校准区域的四个矩形框结构对应分布在所述定位区域的四个角部；和/或，所述第二校准区域包括至少两个长度相同的准线，至少两个所述准线交叉设置；和/或，所述第三校准区域被构造为圆形结构；和/或，所述第四校准区域被构造为矩形框结构，所述第四校准区域的中心点与所述校准板的中心点之间的距离小于第二预设距离，所述第四校准区域的长度大于预设长度。3.根据权利要求2所述的视觉检测系统，其特征在于，所述系统还包括：移动装置，与所述摄像装置连接，且与所述处理器电连接，所述移动装置用于控制所述摄像装置平移或旋转。4.一种应用于权利要求1至3中任一项所述的视觉检测系统的校准方法，其特征在于，所述方法包括：获取所述摄像装置采集的校准图像，所述校准图像显示有所述校准板；确定所述校准图像中的第一感兴趣区域，所述第一感兴趣区域包括所述定位区域相邻的两条边框；根据所述第一感兴趣区域构建所述校准图像的校准坐标系；按照所述校准坐标系对所述校准图像进行处理，确定所述摄像装置的校准信息；其中，所述校准信息包括以下至少一种：对焦信息、色差信息、对齐信息、对中信息、视角信息、形变信息和像素当量信息。5.根据权利要求4所述的校准方法，其特征在于，所述校准板的第一校准区域包括四个矩形框结构，所述第一校准区域的四个矩形框结构对应分布在所述定位区域的四个角部；所述校准信息包括对齐信息，则所述按照所述校准坐标系对所述校准图像进行处理，确定所述摄像装置的校准信息，包括：按照所述校准坐标系获取所述校准图像中的至少三个第二感兴趣区域，所述第二感兴趣区域包括所述第一校准区域中一个矩形框结构；计算每个第二感兴趣区域中所有像素的梯度平方和；
若所述至少三个第二感兴趣区域中任两个第二感兴趣区域的梯度平方和之间的差值均小于第一预设差值，确定所述摄像装置相对于所述校准图像的X轴和Y轴方向未倾斜；若所述至少三个第二感兴趣区域中任两个第二感兴趣区域的梯度平方和之间的差值大于或等于第一预设差值，确定所述摄像装置相对于所述校准图像的X轴和/或Y轴方向倾斜。6.根据权利要求5所述的校准方法，其特征在于，所述校准信息包括对焦信息，则所述按照所述校准坐标系对所述校准图像进行处理，确定所述摄像装置的校准信息，包括：若任一第二感兴趣区域的梯度平方和小于校准梯度值，确定所述摄像装置对焦；若任一第二感兴趣区域的梯度平方和大于或等于校准梯度值，确定所述摄像装置未对焦。7.根据权利要求4所述的校准方法，其特征在于，所述校准板的第一校准区域包括四个矩形框结构，所述第一校准区域的四个矩形框结构对应分布在所述定位区域的四个角部；所述校准信息包括对齐信息，则所述按照所述校准坐标系对所述校准图像进行处理，确定所述摄像装置的校准信息，包括：按照所述校准坐标系获取所述校准图像中的四个第三感兴趣区域，所述第三感兴趣区域包括所述第一校准区域中一个矩形框结构的部分边框；对每个第三感兴趣区域进行直线拟合处理，识别每个第三感兴趣区域中的第一直线；按照预设距离选取所述第一直线上多个校准点；确定每个所述校准点对应的边缘像素的梯度值，所述边缘像素位于所述校准点的法线方向；统计每个所述校准点对应的所述梯度值大于梯度阈值的边缘像素个数；若所述四个第三感兴趣区域中任两个第三感兴趣区域的过渡像素个数之间的差值均小于或等于第一预设个数，确定所述摄像装置相对于所述校准图像的X轴和Y轴方向未倾斜；若所述四个第三感兴趣区域中任两个第三感兴趣区域的过渡像素个数之间的差值大于第一预设个数，确定所述摄像装置相对于所述校准图像的X轴和/或Y轴方向倾斜；其中，所述过渡像素个数为所述多个校准点的边缘像素个数的众数、平均数或加权平均数。8.根据权利要求7所述的校准方法，其特征在于，所述校准信息包括对焦信息，则所述按照所述校准坐标系对所述校准图像进行处理，确定所述摄像装置的校准信息，包括：累加多个所述校准点对应的最大梯度值，得到所述第三感兴趣区域的聚焦度；若任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵帅帅，胡昌欣，张武杰，
申请(专利权)人：中科慧远智能装备广东有限公司中科慧远视觉技术洛阳有限公司，
类型：发明
国别省市：