[发明专利]动态成像线扫描相机标定方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器视觉检测领域，尤其涉及一种基于线扫描相机成像中相机焦距和位置调整的一种辅助方法。

背景技术

线扫描相机广泛应用于连续带材成像领域，具有适合高速图像采集、感光性能好、高分辨率等优点。线扫描相机在使用过程中，调整相机清晰成像的问题一直困扰其顺利应用。线扫描相机的成像原理要求相机成像时被拍摄物体与相机之间要存在相对运动，而且只有被拍摄物体的运动速度和成像速度在相互匹配的条件下才可以获得清晰、均匀和稳定的图像。

通常线扫描相机的标定是通过相机对静态物体成像完成的，静态物体上存在亮度差异明显的边界，调整相机并观察所采集的图像中对比度差异较大的边界成像的清晰度，来判断相机是否调整到最佳状态，即将成像物距调整到了合理范围。中国专利200810167595.4和200710047426.2均是该思想的实现和应用。该方法在一定程度上只能比较粗略的观察相机清晰的成像效果，而很难实现相机的精确调整。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动态成像线扫描相机标定方法，该方法以模拟连续带材相对运动来辅助线扫描相机成像，通过直观地看到图像效果确定线扫描相机是否调整到最佳状态。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种动态成像线扫描相机标定方法，其步骤是：

第一，将线扫描相机标定辅助装置放置在线扫描相机待成像位置；所述相机待成像位置是指相机正常工作时相机的工作位置，在该位置处相机、光源与被拍摄物体相匹配构成成像角度；所述线扫描相机标定辅助装置包括：动力旋转机构、滚筒、支架和编码器，滚筒安装在两侧支架上，动力旋转机构带动滚筒旋转，编码器安装在与滚筒一起旋转的转轴上，动力旋转机构具备调速功能；

第二，将滚筒与被拍摄物的被拍摄平面相切，滚筒与该平面的切线为相机成像面；

第三，在滚筒圆周外表面上贴上带有刻度标识或图案的纸张，开动动力旋转机构带动滚筒旋转，线扫描相机对准滚筒母线成像；所述滚筒母线作为被拍摄物体的被拍摄平面，与相机、光源相匹配构成成像角度；检查光源正常工作，相机在预设的曝光时间和采集速度参数条件下成像；

第四，调整滚筒的旋转速度与图像采集速度匹配，得到所设置的成像分辨率；

第五，通过滚筒的相对运动，线扫描相机采集动态图像，将滚筒圆周上的图案拍摄成连续的直观图像；

第六，逐渐调节相机镜头，观测线扫描相机的成像对比度和清晰度，直至采集到清晰的图像为止，则线扫描相机标定完毕。

进一步，输出所述线扫描相机标定辅助装置的编码器采集的速度脉冲信号，用来触发线扫描相机采集图像，实现相机的图像采集速度与滚筒的旋转速度相匹配。

进一步，对于多个线扫描相机，在分别调整相机的成像清晰度之后，将线扫描相机标定辅助装置置于相邻的两个相机的成像视野之内，两个相机成像时会存在重叠区域，观察并测算重叠区域，调整相机之间的间距。

本发明通过模拟真实相机成像条件下的被拍摄物体相对运动，实现线扫描相机有效、直观地动态图像采集；调整相机镜头并观察图像的清晰度完成单个相机的清晰度标定。在多个相机应用的场合，分别调整好单个相机的成像清晰度之后，借助线扫描相机标定辅助装置，对相邻相机之间的间距进行调整，最终完成相机的标定过程。

本发明以模拟连续带材相对运动来辅助线扫描相机成像，通过直观地看到图像效果确定线扫描相机是否调整到最佳状态。

本发明适用于线阵相机应用的各种低速和高速应用场合。

附图说明

图1为线扫描相机标定辅助装置应用示意图；

图2为图1的右视示意图；

图3为相邻相机重叠区域示意图。

图中：1动力旋转机构，2滚筒，3支架，4编码器，5虚拟带材（被拍摄平面），6光源，7线扫描相机（相机）。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

一种动态成像线扫描相机标定方法，所述标定方法是指线扫描相机借助标定辅助装置成像，完成单个相机图像清晰度和相邻相机间距调整、固定的过程。

一种动态成像线扫描相机标定方法，参见图1、图2，其步骤是：

第一，将线扫描相机标定辅助装置放置在线扫描相机待成像位置。

所述相机待成像位置是指相机正常工作时相机的工作位置，在该位置处相机7、光源6与被拍摄物体相匹配构成成像角度。