基于速度频率融合的分布式自适应视觉采集系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于速度频率融合的分布式自适应视觉采集系统与方法，上述系统包括：脉冲检测装置、雷达测速模块、雷达控制通信模块、相机PWM输出控制模块与工业相机变频采集模块；其中，雷达控制通信模块通过脉冲检测装置与雷达测速模块获得运动物体的速度信息，并根据脉冲检测装置产生的脉冲信号设置不同的以太网发送模式，根据以太网发送模式发送相应的命令信息或速度信息至相机PWM输出控制模块，相机PWM输出控制模块根据命令信息与速度信息控制工业相机变频采集模块的启停与不同频率的图像采集。通过本发明专利技术使采集的图像能够自适应物体运动的速度，解决了不同速度下单一采集频率物体图像的拖影等失真问题。采集频率物体图像的拖影等失真问题。采集频率物体图像的拖影等失真问题。

【技术实现步骤摘要】
基于速度频率融合的分布式自适应视觉采集系统与方法


[0001]本专利技术涉及机器视觉测量
，尤其涉及一种基于速度频率融合的分布式自适应视觉采集系统与方法。

技术介绍

[0002]目前在视觉采集与图像处理领域，工业相机用途越来越广泛。以人工智能视觉识别技术为依托，工业相机可以采集目标物体的外观结构、表面细节、运行姿态等信息，通过图像处理技术，获取目标物体的特征值，通过特征值分析物体的表面特征信息以及进行运动姿态的解算。随着人工智能大数据技术的发展，需要解算的物体信息及物体运动姿态的复杂度日益提高，都对工业相机的视觉采集性能提出了更高的要求。工业相机对运动物体的视觉采集不仅局限于物体的静止状态，对运动物体的特征采集成为新的需求。
[0003]目前的工业相机的视觉采集多为固定的采集频率，缺乏对运动物体速度的感知和识别，无法根据物体的速度等运动特征，进行视觉采集控制的自适应调节，使得采集的图像出现拖影问题。然而，随着人工智能的发展，对运动物体的视觉采集性能提出了更高的要求，传统的固定频率的视觉采集方式已经满足不了高性能视觉采集的需求。传统工业相机的视觉采集方式在适应物体运动场景的采集性能方面有待提高。
[0004]传统的工业相机的采集方式缺乏对物体运动速度等信息的融合以及反馈智能调节控制，只能单一地通过相机对物体视觉采集，缺少对物体表面信息认知的多感官融合。传统视觉的单一采集方式，只是具备图像采集的执行机构，缺少反馈控制的回路，缺少中央处理器控制节点和传感器采集反馈回路，使得目前的视觉采集方式，在信息融合和控制智能化方面存在明显的不足。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对传统的工业相机采集方式在运动自适应采集、多感官信息融合、控制智能化等方面的不足，提出一种基于速度频率融合的分布式自适应视觉采集系统与方法。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种基于速度频率融合的分布式自适应视觉采集系统，包括：脉冲检测装置、雷达测速模块、雷达控制通信模块、相机PWM输出控制模块与工业相机变频采集模块；其中，所述雷达控制通信模块通过所述脉冲检测装置与所述雷达测速模块获得运动物体的速度信息，并根据所述脉冲检测装置产生的脉冲信号设置不同的以太网发送模式，所述雷达控制通信模块根据所述以太网发送模式发送相应的命令信息或速度信息至所述相机PWM输出控制模块，所述相机PWM输出控制模块根据所述命令信息与速度信息控制所述工业相机变频采集模块的启停与不同频率的图像采集。
[0007]上述分布式自适应视觉采集系统，其中，所述雷达测速模块用于实时采集所述运动物体的第一速度信息，并通过485通信协议将所述第一速度信息传输至所述雷达通信控制模块。
[0008]上述分布式自适应视觉采集系统，其中，所述脉冲检测装置用于在所述运动物体
经过所述脉冲检测装置时产生脉冲信号，所述雷达控制通信模块采集所述运动物体在经过多个所述脉冲检测装置时产生的脉冲信号，并通过计算得到所述运动物体的第二速度信息。
[0009]上述分布式自适应视觉采集系统，其中，所述雷达控制通信模块将所述第一速度信息与所述第二速度信息通过融合算法进行处理后得到最终速度信息。
[0010]上述分布式自适应视觉采集系统，其中，
[0011]当所述雷达控制通信模块的外部中断接口检测到所述脉冲检测装置产生的第一脉冲信号时，所述以太网发送模式设为相机启动模式；
[0012]当所述雷达控制通信模块的外部中断接口检测到所述脉冲检测装置产生的第二脉冲信号时，所述以太网发送模式设为速度发送模式；
[0013]当所述运动物体运动到视觉采集范围外时，所述以太网发送模式设为相机停止模式。
[0014]上述分布式自适应视觉采集系统，其中，当所述以太网发送模式为速度发送模式时，所述雷达控制通信模块将所述最终速度信息通过以太网通信协议广播至所述相机PWM输出控制模块，所述相机PWM输出控制模块根据所述最终速度信息通过速度频率融合公式获得PWM的控制频率，并将所述PWM的控制频率发送至所述工业相机变频采集模块，所述工业相机变频采集模块根据所述PWM的控制频率对所述运动物体进行不同频率的图像采集。
[0015]上述分布式自适应视觉采集系统，其中，还包括连接于所述雷达控制通信模块的上位机，所述雷达控制通信模块初始化完成后，轮询接收所述上位机发送的配置参数信息，当轮询接收到所述配置参数信息后，所述以太网发送模式设为转发参数模式。
[0016]上述分布式自适应视觉采集系统，其中，
[0017]当所述以太网发送模式为相机启动模式时，所述雷达控制通信模块将相机启动命令通过以太网通信协议广播至所述相机PWM输出控制模块，所述相机PWM输出控制模块控制所述工业相机变频采集模块执行相机启动动作；
[0018]当所述以太网发送模式为相机停止模式时，所述雷达控制通信模块将相机停止命令通过以太网通信协议广播至所述相机PWM输出控制模块，所述相机PWM输出控制模块控制所述工业相机变频采集模块执行相机停止动作；
[0019]当所述以太网发送模式为转发参数模式时，所述雷达控制通信模块将所述配置参数信息通过以太网通信协议广播至所述相机PWM输出控制模块，所述相机PWM输出控制模块控制所述工业相机变频采集模块更新相机的配置参数。
[0020]第二方面，本申请实施例提供了一种基于速度频率融合的分布式自适应视觉采集方法，应用于上述第一方面的自适应视觉采集系统，其特征在于，包括：
[0021]速度采集步骤：通过脉冲检测装置与雷达测速装置获得运动物体的速度信息；
[0022]命令发送步骤：根据所述脉冲检测装置产生的脉冲信号设置不同的以太网发送模式，通过雷达控制通信模块根据所述以太网发送模式发送相应的命令信息或速度信息至相机PWM输出控制模块；
[0023]命令执行步骤：通过所述相机PWM输出控制模块根据所述命令信息与速度信息控制所述工业相机变频采集模块的启停与不同频率的图像采集。
[0024]上述分布式自适应视觉采集方法，其中，
[0025]所述命令发送步骤包括：当所述以太网发送模式为速度发送模式时，通过所述雷达控制通信模块将所述速度信息通过以太网通信协议广播至所述相机PWM输出控制模块；
[0026]所述命令执行步骤包括：根据所述速度信息通过速度频率融合公式获得PWM的控制频率，将所述PWM的控制频率发送至所述工业相机变频采集模块，根据所述PWM的控制频率对所述运动物体进行不同频率的图像采集。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：
[0028]1、本专利技术基于工业相机PWM变频调制技术，以及毫米波雷达测速技术，开发了一种相机PWM变频与雷达测速反馈融合的视觉采集系统，打破了传统视觉采集仅仅作为执行机构的单一采集方式，可以通过毫米波雷达测速模块与脉冲检测装置实时采集物体的运动速度信息，并将信息传输至核心处理器进行处理，核心处理器根据采集的不同速度，将控制量转换为不同的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于速度频率融合的分布式自适应视觉采集系统，其特征在于，包括：脉冲检测装置、雷达测速模块、雷达控制通信模块、相机PWM输出控制模块与工业相机变频采集模块；其中，所述雷达控制通信模块通过所述脉冲检测装置与所述雷达测速模块获得运动物体的速度信息，并根据所述脉冲检测装置产生的脉冲信号设置不同的以太网发送模式，所述雷达控制通信模块根据所述以太网发送模式发送相应的命令信息或速度信息至所述相机PWM输出控制模块，所述相机PWM输出控制模块根据所述命令信息与速度信息控制所述工业相机变频采集模块的启停与不同频率的图像采集。2.根据权利要求1所述的分布式自适应视觉采集系统，其特征在于，所述雷达测速模块用于实时采集所述运动物体的第一速度信息，并通过485通信协议将所述第一速度信息传输至所述雷达通信控制模块。3.根据权利要求2所述的分布式自适应视觉采集系统，其特征在于，所述脉冲检测装置用于在所述运动物体经过所述脉冲检测装置时产生脉冲信号，所述雷达控制通信模块采集所述运动物体在经过多个所述脉冲检测装置时产生的脉冲信号，并通过计算得到所述运动物体的第二速度信息。4.根据权利要求3所述的分布式自适应视觉采集系统，其特征在于，所述雷达控制通信模块将所述第一速度信息与所述第二速度信息通过融合算法进行处理后得到最终速度信息。5.根据权利要求4所述的分布式自适应视觉采集系统，其特征在于，当所述雷达控制通信模块的外部中断接口检测到所述脉冲检测装置产生的第一脉冲信号时，所述以太网发送模式设为相机启动模式；当所述雷达控制通信模块的外部中断接口检测到所述脉冲检测装置产生的第二脉冲信号时，所述以太网发送模式设为速度发送模式；当所述运动物体运动到视觉采集范围外时，所述以太网发送模式设为相机停止模式。6.根据权利要求5所述的分布式自适应视觉采集系统，其特征在于，当所述以太网发送模式为速度发送模式时，所述雷达控制通信模块将所述最终速度信息通过以太网通信协议广播至所述相机PWM输出控制模块，所述相机PWM输出控制模块根据所述最终速度信息通过速度频率融合公式获得PWM的控制频率，并将所述PWM的控制频率发送至所述工业相机变频采集模块，所述工业相机变频采集模块根据所述PWM的控制频率对所述运动物体...

【专利技术属性】
技术研发人员：田广阔，董凯炎，张长春，郝玉福，宋波，
申请(专利权)人：中车青岛四方车辆研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：