提供了一种机器视觉系统。所述机器视觉系统包括摄像机。第一闪光灯单元与所述摄像机通信并适于与所述摄像机的操作同步地发射第一波长范围的光。第二闪光灯单元与所述摄像机通信并适于与所述摄像机的操作同步地发射第二波长范围的光。所述第一波长范围的光不与所述第二波长范围的光重叠。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供了一种机器视觉系统。所述机器视觉系统包括摄像机。第一闪光灯单元与所述摄像机通信并适于与所述摄像机的操作同步地发射第一波长范围的光。第二闪光灯单元与所述摄像机通信并适于与所述摄像机的操作同步地发射第二波长范围的光。所述第一波长范围的光不与所述第二波长范围的光重叠。【专利说明】相关申请的交叉引用本申请要求2011年I 月 27 日提交的题为“CAMERA ASSEMBLY FOR THE EXTRACTIONOF IMAGE DEPTH DISCONTINUITY AND METHOD OF USE”的美国临时专利申请61/436，800 的利益，在此通过引用将该申请全部并入本文。
本专利技术涉及图像获取和分析系统。本专利技术更具体地涉及用于获取和探测来自单独非重叠波长的阴影实现光源的图像深度非连续性的摄像机组件。
技术介绍
已知机器视觉系统用在工业应用中以获取对象的图像，识别对象和/或分析对象。这些系统用于很多应用中，包括但不限于远程位置、观察移动设备的位置、对观察人员具有小区域或减小的余隙的位置、不可预测或极端天气状况的位置、低环境光的位置和/或不适用观察人员的位置。通常，这些机器视觉系统可以包括单个摄像机，或在立体视觉应用中利用至少两个摄像机。在单个摄像机机器视觉系统应用中，图像被捕获并分割。随后基于图像的强度的变化来分析图像的对象或场景。这可以包括图像中的对象和/或场景的尺寸的识别和/或测量。例如，基于图像强度的变化来探测图像的对象或场景的边缘和/或区域。然而，基于图像强度的视觉系统应用有局限性。特别地，图像中的强度变化并不总是出现在对象或场景的深度的非连续性处。因此，利用强度的变化的视觉系统常常不反映场景的真实结构或对象的真实细节。因而得到的图像分析导致错误或不准确的结果。在立体机器视觉系统应用中，至少两个摄像机被设置在远离一个或多个对象或场景的已知几何结构处。摄像机并行地或同时捕获相同对象或场景的单独图像。随后基于图像之间的差异来分析图像的对象或场景。这种分析可以包括识别和/或测量图像中的对象和/或场景的尺寸。例如，分析图像以建立单独图像上的对象和/或场景的对应点。图像中的对象和/或场景的深度可以随后通过进一步的分析来确定，包括通过考虑对应点之间的差异和摄像机相对于对象或场景的已知几何结构的算法。深度信息允许视觉系统应用识别和/或测量图像中的对象和/或场景的尺寸。然而，基于通过对应点的多幅图像分析的视觉系统应用有限制。例如，为了获得来自多幅图像的信息，必须正确地匹配图像的对应点。然而，图像的匹配可能非常困难，且由于很多因素有时是不可能的，这些因素包括在一幅或多幅图像中的遮挡和/或用于匹配的算法中的不正确或不准确的假设。如果图像不匹配，则来自图像的信息不能被确定。此外，在诸如实验室条件的受控制的环境中，用于分析图像的算法有效地工作。然而，在诸如工业应用的不受控制的环境中，这些算法由于各种因素而在图像的匹配和分析中产生错误和不一致性，这些因素包括但不限于变化的照明条件、变化的背景条件、将噪声添加到图像的环境干扰和/或移动的对象。此外，摄像机的几何结构和空间关系必须是恒定的，以便正确地重建和分析图像。然而，摄像机的几何结构和空间关系在诸如铁路应用中的一些工业应用中可能难以维持。振动、铁轨的移动和/或在铁轨道碴上的轨枕的移动能够不利地改变摄像机的几何结构和空间关系，导致图像的不准确的分析。此外，已知的系统与小深度非连续性对抗。例如，已知的系统忽略或未能识别小深度非连续性，因为小深度非连续性可能有类似于背景的前景中的纹理或颜色。同样，例如已知的系统探测平面上的不反映对象的真实边界的图案。在已知系统中的这些实例都导致错误或不准确的结果。
技术实现思路
本专利技术涉及有效地和可靠地识别并分析工作应用中的图像的机器视觉系统和相关的使用方法。此外，所公开的图像获取和分析系统有助于克服导致不准确的结果的一些或所有这样的各种错误源。更具体而言，本专利技术涉及机器视觉系统，其包括:摄像机；第一照明单元，与摄像机通信并且适于与摄像机的操作同步地发射第一波长范围的光；以及第二照明单元，与摄像机通信并且适于与所述摄像机的操作同步地发射第二波长范围的光；其中所述第一波长范围不与所述第二波长范围重叠。本专利技术还涉及图像获取系统，其包括:摄像机组件；以及闪光灯单元组件，与所述摄像机组件通信并且适于与所述摄像机组件的操作同步地同时发射第一波长的光和第二波长的光；其中第一波长不与第二波长重叠。本专利技术还涉及用于获取图像的机器视觉系统，其包括:摄像机，设置在距离对象第一距离处；第一闪光灯单元，可操作地与摄像机通信并且设置在距离对象第二距离处，其中所述第一闪光灯单元适于与摄像机的操作同步地发射一个或多个第一波长的光；以及第二闪光灯单元，可操作地与摄像机通信并且设置在距离对象第三距离处，其中第二闪光灯单元适于与摄像机的操作同步地并与第一闪光灯所发射的光同时地发射一个或多个第二波长的光，其中所述一个或多个第一波长不与一个或多个第二波长重叠，并且其中所述一个或多个第一波长和所述一个或多个第二波长与所述一个或多个第三波长的光的一部分重叠。【专利附图】【附图说明】图1是根据实施例的一个或多个示例的图像获取和分析系统的轴测视图。图2是图1的图像获取和分析系统的轴测视图，其示出了系统的操作的示例。图3是示出从图1的系统发射的光的波长的一个或多个示例的曲线图。图4是示出在图1的系统的实施例的一个或多个示例中使用的摄像机的频谱特征的曲线图。【具体实施方式】本专利技术总体上涉及用于从单独和/或不重叠的波长的阴影实现光源获取和探测图像深度非连续性的图像获取和分析系统。附图示出了本专利技术的实施例的一个或多个示例。虽然描述了用在诸如铁路或铁道环境的一个或多个特定应用上的图像获取和分析系统，应该意识到，图像获取和分析系统可以用在期望和/或需要图像获取和分析的任何机器视觉应用中。此外，尽管可以参考蓝光和/或红光来描述图像获取系统的实施例的一个或多个示例，应该认识到，出于说明的目的而提供“蓝光”和/或“红光”，并且可以使用与任何波长的光——包括但不限于任何颜色的光、一定波长范围的光、一个或多个波长(例如，波长的混合)、人眼可见的光和/或人眼不可见的光一相关的图像获取系统。应该意识到，“对象”可以包括任何静止、半静止或移动的对象、物品、区域或环境，其中可能期望图像获取和分析系统获取和/或分析图像。例如对象可以包括但不限于铁路车辆的一部分、铁路客车和/或铁路环境。然而，应该意识到，本文公开的图像获取和分析系统可以根据如本文公开的系统的操作来获取和/或分析任何期望的或适当的“对象”的图像。图1示出了图像获取和分析系统100的实施例的一个或多个示例。参考图1，图像获取和分析系统100可以包括图像获取系统102。在各种实施例中，图像获取系统102包括摄像机组件110和光源120。如图1所示，在各种实施例中，摄像机组件110包括摄像机或彩色摄像机112。在各种实施例中，摄像机112被设置在距离一个或多个对象200已知的第一距离D1处。在各种实施例中，摄像机112被设置成近似垂直于对象200。然而，摄像机可以被设置成与一个或多个对象成任何角度。此外，在实施例的一个或多个本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种机器视觉系统，包括：摄像机；第一照明单元，其与所述摄像机通信并且适于与所述摄像机的操作同步地发射第一波长范围的光；以及第二照明单元，其与所述摄像机通信并且适于与所述摄像机的操作同步地发射第二波长范围的光；其中所述第一波长范围不与所述第二波长范围重叠。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·基利安，V·马祖尔，H·范，
申请(专利权)人：伦斯雷尔公司，
类型：
国别省市：
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