一种基于微元化方法的复杂硬管表面图像采集系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于微元化方法的复杂硬管表面图像采集系统，系统的打光布置是由两个对向布置的环光，环向由多个平板同轴光组成的照明体，其中对向的环光由外围一圈柔光板包围，本发明专利技术一种基于微元化方法的复杂硬管表面图像采集系统，将硬管管路整体检测问题分解为一个个连续的局部表面图像获取问题，简化了图像获取流程，使不可行的任务变为可行，通过环光

【技术实现步骤摘要】
一种基于微元化方法的复杂硬管表面图像采集系统


[0001]本专利技术涉及一种图像采集系统，特别涉及一种基于微元化方法的复杂硬管表面图像采集系统
。

技术介绍

[0002]目前工业领域无法很好地处理复杂走向
、
硬质管路的表面缺陷检测问题
。
一方面由于硬质管路的走向多变，需要相机与管路各位置都能实现良好的光照，另一方面由于缺陷检测任务往往要求对观察到的区域的所有表面能够完整检测
。
目前行业内有针对直线走线的硬件管的外观缺陷检测方法，采用线扫相机沿管道截面的周向扫描一圈的方法遍历整个管道表面，获得所有表面的拟二维图像数据，但这种方法无法获取复杂走向的硬管表面图像数据；也有针对复杂走向的硬管的三维测量方法，通过在封闭箱体底部向上打光，并在顶部布置多台多角度相机的方法，获得硬管的三维尺寸，不过此种方法本质是通过获取不同角度的管路投影进而解算三维姿态，无法获得管路的表面信息
。
[0003]需要说明的是，上述内容属于专利技术人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种基于微元化方法的复杂硬管表面图像采集系统，
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出了一种基于微元化方法的复杂硬管表面图像采集系统，系统的打光布置是由两个对向布置的环光，环向由多个平板同轴光组成的照明体，其中对向的环光由外围一圈柔光板包围，柔光板将环光发出的光线形成漫反射，形成一个环形的亮光腔，柔光板上有一组与相机数量对应的开孔，方便相机获取图像，每个开孔采用一块平板同轴光源覆盖，通过平板同轴光源发出的单向光起到柔光板的作用
。
[0006]在一个示例中，本系统的设计主要考虑兼容弯管的最小折弯半径，也即两个对向布置的环光距离，越小的最小折弯半径则对向环光距离越小，也意味着越小的微元长度
。
[0007]在一个示例中，所述相机数量可以灵活变化，以满足不同截面直径的管路检测需求
。
[0008]在一个示例中，所述光源颜色
、
色温等参数可以进行调节，可以调节成单色光源
。
[0009]在一个示例中，所述镜头与光源前可分别增加同向偏振镜片，以进一步过滤外部环境光线对检测区域的影响
。
[0010]在一个示例中，所述一组相机
、
镜头
、
光源的组合即具有满足某一截面直径
、
折弯半径的管路的检测要求
。
针对不同截面直径
、
折弯半径的一组管路，可以设计一组相机
、
镜头
、
光源的组合来覆盖更广泛的管路状态
。
[0011]通过本专利技术提出的一种基于微元化方法的复杂硬管表面图像采集系统能够带来如下有益效果：
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0013]本系统使用平面相机而不是线扫相机，降低使用成本
。
[0014]本专利技术的有益效果是：将硬管管路整体检测问题分解为一个个连续的局部表面图像获取问题，简化了图像获取流程，使不可行的任务变为可行
。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过环光
、
柔光板
、
平板同轴光构成了完整光场环境，可以实现不同设计尺寸搭配相应相机实现不同截面直径
、
折弯半径的硬质管路的图像获取
。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：由于环光与柔光板组成的光源环境中，即有高角度光，也有低角度光，所以此套系统即包含明场光源又包含暗场光源，可以将多种缺陷成像
。
附图说明
[0017]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定
。
在附图中：
[0018]图1为本专利技术的管路微元进行完整的打光与图像采集位置图；
[0019]图2为本专利技术环向同轴光组成的照明体示意图；
[0020]图3为本专利技术管路轴向视图
。
具体实施方式
[0021]为了更清楚的阐释本专利技术的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明
。
[0022]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位
、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制
。
[0023]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量
。
由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征
。
在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定
。
[0024]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系
。
对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义
。
[0025]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触
。
在本说明书的描述中，参考术语“一个方案”、“一些方案”、“示例”、“具体示例”、
或“一些示例”等的描述意指结合该方案或示例描述的具体特征
、
结构
、
材料或者特点包含于本专利技术的至少一个方案或示例中
。
在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的方案或示例
。
而
且，描述的具体特征
、
结构
、
材料或者特点可以在任一个或多个方案或示例中以合适的方式结合
。
[0026]如图1～图2所示，本专利技术的实施例提出了一种基于微元化方法的复杂硬管表面图像采集系统；
[0027]能够对某一区域的硬管表面进行打光并拍摄的完整光学图像采集方案，具体是将长而复杂的管路微分成连续微小的一段管路微元，针对管路微元进行完整的打光与图像采集，连续的一段弯管可以在任意位置截取其中固定长度的一段，形成管路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于微元化方法的复杂硬管表面图像采集系统，其特征在于：系统的打光布置是由两个对向布置的环光，环向由多个平板同轴光组成的照明体，其中对向的环光由外围一圈柔光板包围，柔光板将环光发出的光线形成漫反射，形成一个环形的亮光腔，柔光板上有一组与相机数量对应的开孔，相机获取图像，每个开孔采用一块平板同轴光源覆盖
。2.
根据权利要求1所述的一种基于微元化方法的复杂硬管表面图像采集系统，其特征在于：本系统的设计主要考虑兼容弯管的最小折弯半径，也即两个对向布置的环光距离，越小的最小折弯半径则对向环光距离越小，也意味着越小的微元长度
。3.
根据权利要求1所述的一种基于微元化方法的复杂硬管表面图像采集系统，其特征在于：所述相机数量为多个相机数量，以满足不同截面直径的管路检测需求
。4.
根据权利要求1所述的一种基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭旭，楼佩煌，张悦，李根，
申请(专利权)人：南京航空航天大学苏州研究院，
类型：发明
国别省市：