[发明专利]全焦相机视域的调节装置及调节方法

说明书

本发明涉及成像领域，更尤其涉及一种全焦相机视域的调节装置及调节方法，本发明提供的全焦相机视域的调节装置，包括相机、镜头和遮光部；相机和镜头单独安装在固定的工件上，且相机和镜头通过遮光部相连；固定镜头的工件为可旋转的工件，将镜头相对于相机旋转一定的角度，使得物体平面、镜头平面和相机平面相交于一条直线，即满足莎姆定律，即可得到视野范围内清晰的图像。

技术领域

本发明涉及成像领域，更尤其涉及一种全焦相机视域的调节装置及调节方法。

背景技术

实际的视域检测系统，大部分情况下，视域装置的相机平面、镜头平面及其对应的焦点平面是平行于被摄物体平面，如图1a所示，这样被摄物体在整个视野范围就可以清晰的显示出来，如附图1b所示。但是，由于空间的限制、拍摄角度的需求等，相机平面、镜头平面及其对应的焦点平面与物体表面呈一定的角度，在此情形下，物体不能完整的呈现在焦距内，造成焦点内的区域清晰，焦点外的区域模糊的问题，如附图2所示。

在机器视觉领域，目前并没有合适的方法来解决这个问题，通常是以抛弃模糊区域，缩小视野范围或者以来改变景深大小的方法来应对，不能最大限度地利用系统的分辨率，影响视觉系统检测效率的提高和增加企业成本负担。

发明内容

本发明的发明目的为了解决现有技术中存在的不足，使全焦视域的调节不必依赖缩放光圈来控制采集图像带来的影响。

本发明的另一发明目为提高视觉检测系统中视野范围内图像质量的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：全焦相机视域的调节装置，包括相机、镜头和遮光部；所述相机包括感应器，相机和镜头单独安装在固定的工件上，且相机和镜头通过遮光部相连；固定镜头的工件为可旋转的工件。

其中，优选实施方式为：遮光部为线束管、黑色布匹或纸张。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：全焦相机视域的调节方法，其中，物体平面为被摄物所在的平面；镜头平面为镜头中心点垂直于光轴所延伸出来的平面；相机平面为垂直于相机中心线的延伸平面；将镜头相对于相机旋转，使得物体平面、镜头平面和相机平面相交于一条直线；其步骤包括：

首先，设定一标准的光学系统，根据焦距计算被摄物体距离和图像距离；

其次，旋转标准光学系统得到标准的非倾斜的光学系统，计算镜头和感应器沿光轴旋转的夹角；

再次，保持相机的位置不变，沿镜头中心点倾斜镜头一定的角度，获得倾斜的光学系统，计算镜头的倾斜角度；

最后，验证设置；将被摄物放置在物体平面上，采集图片；判断整个视野是否全部在相机的焦点内，如果不在焦点内重复上述步骤，如果在焦点内，调节结束。

与现有技术相比，本发明的全焦相机视域的调节装置及调节方法的优点和积极效果是：首先，相机和镜头之间通过遮光部连结，防止了外部光纤对相机成像的影响；其次，固定镜头的工件可以在一定角度范围内旋转，使得物体平面、镜头平面和成像平面三者交于一条直线，获得全焦视域；最后，本发明的全焦视域的调节装置和调节方法不必依赖缩放光圈来控制采集图像带来的影响，便于有效的提高视觉检测系统中图像的质量。

附图说明

图1a为现有的全焦相机的视域模型图。

图1b是现有的标准光学系统成像效果图。

图2是现有的倾斜光学系统成像效果图。

图3a为本发明的全焦相机视域的调节装置的模型图。

图3b为图3a的理论模型图。

具体实施方式