[实用新型]一种在线图像采集装置

说明书

技术领域

本实用新型属于涉及图像采集技术领域，涉及一种图像采集装置，特别是一种针对运动中的零部件的在线图像采集装置。

背景技术

随着我国先进制造业的发展，保障零部件质量、提高生产效率越来越重要，对零部件质量的检测也提出了更高的要求。零部件表面质量的检测作为质量检测的主要内容之，目前主要采用以下三种方法。

1、人工观察和测量方法。这是目前普遍采用的方法，通过人工视觉观察或借助测量器具进行检测。一般具有劳动强度较大、效率低、受人为因素影响大等缺点。由于效率低，一般采取抽检的方式，难以实现零部件的全检。

2、静止状态下的自动检测方法。该方法在检测时零部件处于静止状态，但检测是自动完成的。能够减少人为因素造成的不利影响，但由于测量时零部件需要保持静止状态，检测效率难以提高。

3、在线自动检测方法。即在运动状态下实现零部件表面质量的自动检测。主要采用基于机器视觉的在线检测技术来实现，一般具有在线、自动、非接触、速度较快、效率较高等优点，是零部件表面质量检测技术的主要发展方向之一。但目前普遍存在当被测零部件运动速度提高时，采集的原始图像清晰度不够、被测对象在图像中的位置精度不高等问题，影响了检测效率的提高，难以适应大规模零部件在线全检的需求。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种基于异步复位的在线图像采集装置。

本实用新型包括按照传送装置的运动方向依次设置在传送装置正上方的光电传感器和图像采集单元；图像采集单元包括CCD、成像镜头和光源，成像镜头垂直正对传送装置，光源设置在成像镜头和传送装置之间，CCD与成像镜头固定连接。光电传感器通过信号处理电路与延时电路连接，延时电路分别与CCD和计算机连接，图像采集卡的输入端与CCD连接、输出端与计算机连接。

信号处理电路包括电解电容C、负载电阻R1、输出电阻R2、分压电阻R3、NPN型三极管Q；NPN型三极管Q的集电极分别与电解电容C的一端、负载电阻R1的一端和+12V直流电源连接，NPN型三极管Q的基极分别与负载电阻R1的另一端以及光电传感器2的正输出端连接，电解电容C的另一端与光电传感器2的公共输出端连接；输出电阻R2的一端与NPN型三极管Q的发射极连接，输出电阻R2的另一端分别与分压电阻R3的一端以及延时电路5的门控信号正输入端连接，分压电阻R3的另一端与延时电路5的门控信号公共输入端连接。

本实用新型通过光电传感器实现零部件的实时触发，图像采集装置在整个图像采集过程中与零部件没有接触，不会产生磨损，易于维护，可以实时在线采集到定位准确、清晰的原始图像，可广泛应用于零部件的外观尺寸、表面缺陷等表面质量的在线自动检测中。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中信号处理电路的电路图。

具体实施方式

在线图像采集装置的结构如图1所示，图中的箭头方向为传送装置1的运动方向。光电传感器2和图像采集单元按照传送装置1的运动方向依次设置在传送装置1正上方；图像采集单元包括CCD 6、成像镜头7和光源8，成像镜头7垂直正对传送装置1，光源8设置在成像镜头7和传送装置1之间，CCD 6与成像镜头7固定连接。光电传感器2通过信号处理电路4与延时电路5连接，延时电路5分别与CCD 6和计算机11连接，图像采集卡10的输入端与CCD 6连接、输出端与计算机11连接。被测零部件3放置在传送装置1上。

如图2，信号处理电路4包括电解电容C、负载电阻R1、输出电阻R2、分压电阻R3、NPN型三极管Q；NPN型三极管Q的集电极分别与电解电容C的一端、负载电阻R1的一端和+12V直流电源连接，NPN型三极管Q的基极分别与负载电阻R1的另一端以及光电传感器2的正输出端连接，电解电容C的另一端与光电传感器2的公共输出端连接，并接地；输出电阻R2的一端与NPN型三极管Q的发射极连接，输出电阻R2的另一端分别与分压电阻R3的一端以及延时电路5的门控信号正输入端连接，分压电阻R3的另一端与延时电路5的门控信号公共输入端连接。

延时电路5采用ADLINK PCI 8554定时/计数器卡，安装在计算机11的PCI插槽上，配合软件实现延时功能。延时电路5的信号输出端与CCD的异步复位对应端口连接。

工作中，当被测零部件3在传送装置1带动下通过光电传感器2下方的CCD视场9中心时触发，光电传感器2产生一个原始触发信号，原始触发信号输入到信号处理电路4中，使原始触发信号变换成TTL电平的外触发信号。外触发信号输入到延时电路5中，产生一个异步复位信号。异步复位信号输入到支持异步复位模式的CCD 6中。CCD 6及成像镜头7垂直安装于光电传感器2前方的传送装置1正上方，与光电传感器2相隔一段固定的距离d。在CCD 6及成像镜头7和传送装置1之间安装一套光源8，提供成像视场9范围内的照明。CCD 6在异步复位信号有效时采集一帧新图像，通过图像采集卡10输出到计算机11中，完成一次光电传感器2随机触发的异步复位图像采集过程。