[发明专利]一种零件识别数据集采集装置

说明书

本发明公开了一种零件识别数据集采集装置，包括升降式框架结构、光源控制机构、零件托盘和相机控制组件；升降式框架结构为长方体框架；光源控制机构安装在升降式框架结构的顶部，为零件提供照明；零件托盘安装在升降式框架结构内的下部，用于放置零件；相机控制组件安装在零件托盘上方，用于固定相机和改变相机与零件的相对位置；本发明的采集装置可以同时控制光照强度、光照角度、光照距离、摄像头角度、摄像头距离五个参数中的一个或者多个参数。变量控制严格，角度、强度、距离变化梯度均匀合理，数据集质量高，有利于提升零件识别算法训练过程的收敛速度，提升算法识别能力。

技术领域

本发明属于图像采集技术领域，具体涉及一种零件数据集采集装置。

背景技术

随着深度学习技术的发展，该技术在自动化生产过程中的零件识别与位姿估计方面应用的越来越广泛。但是深度学习识别零件需求大量不同状态下的零件照片构成训练数据集，以完成对识别算法的训练。传统的数据集采集方法多依赖于人工完成，难以保持照片采集过程中的相机位置、相机角度、光源位置等变量的控制。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种零件识别数据集采集装置，包括升降式框架结构、光源控制机构、零件托盘和相机控制组件；升降式框架结构为长方体框架；光源控制机构安装在升降式框架结构的顶部，为零件提供照明；零件托盘安装在升降式框架结构内的下部，用于放置零件；相机控制组件安装在零件托盘上方，用于固定相机和改变相机与零件的相对位置；本发明的采集装置可以同时控制光照强度、光照角度、光照距离、摄像头角度、摄像头距离五个参数中的一个或者多个参数。变量控制严格，角度、强度、距离变化梯度均匀合理，数据集质量高，有利于提升零件识别算法训练过程的收敛速度，提升算法识别能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种零件识别数据集采集装置，包括升降式框架结构、光源控制机构、零件托盘和相机控制组件；所述升降式框架结构为长方体框架；所述光源控制机构安装在升降式框架结构的顶部，为零件提供照明；所述零件托盘安装在升降式框架结构内的下部，用于放置零件；所述相机控制组件安装在零件托盘上方，用于固定相机和改变相机与零件的相对位置；

所述升降式框架结构包括十二根直杆、四根长丝杠、第一步进电机和第二步进电机；所述十二根直杆构成一个长方体框架，定义长方体框架中与放置长方体框架的平面接触的面为底面，长方体框架中远离与放置长方体框架的平面接触的面为顶面；所述四根长丝杠平均分布在长方体框架相对的两个面上平行放置，每根长丝杠的两端分别通过法兰轴承固定在长方体框架底面直杆和顶面直杆上；所述四根长丝杠分为第一组和第二组，每组两根；所述第一步进电机通过皮带轮带动第一组中的一根长丝杠旋转，这根长丝杠用皮带轮和皮带与第一组内另一根长丝杠连接，使第一组内另一根长丝杠获得旋转动力；所述第二步进电机通过皮带轮带动第二组中的一根长丝杠旋转，这根长丝杠用皮带轮和皮带与第二组内另一根长丝杠连接，使第二组内另一根长丝杠获得旋转动力；

所述光源控制机构分为两组，每组包括条形光源、条形光源背面固定结构和条形光源框架固定结构；所述条形光源固定在条形光源背面固定结构上；所述条形光源背面固定结构和条形光源框架固定结构之间用铰链连接，能够调整条形光源照射角度；所述条形光源框架固定结构固定在长方体框架顶面直杆上；两组光源控制机构分别安装在顶面相对的两根直杆上；

所述零件托盘包括主支撑台、圆形托盘、四个带法兰的丝杠螺母、第三步进电机、止推轴承、环状零件、凸台和止动爪；所述主支撑台为十字交叉形，在十字的四个角上分别安装有带法兰的丝杠螺母，四个带法兰的丝杠螺母分别套接在四根长丝杠的下端，长丝杠转动，通过带法兰的丝杠螺母带动主支撑台上下移动；所述圆形托盘在主支撑台上方，圆形托盘和主支撑台通过两个凸台固定在止推轴承两端；所述环状零件通过多个均匀分布的螺栓固定安装在圆形托盘下表面；所述环状零件外表面与第三步进电机的传动轴通过皮带轮连接，第三步进电机工作时，通过第三步进电机的传动轴带动环状零件旋转，从而使圆形托盘转动；所述环状零件的内表面为内棘轮，与所述止动爪配合控制旋转角度；