[发明专利]基于齿轮轴视觉检测图像采集系统、方法、产品、设备、终端

权利要求书

1.一种基于齿轮轴视觉检测的图像采集系统，其特征在于，该基于齿轮轴视觉检测的图像采集系统设置有：

拍摄工位，齿轮轴上下端面与上下齿面各使用一套单独的拍摄单元，分别用于拍摄检测齿轮轴上下端面和上下齿面表面缺陷；

端面拍摄单元，拍摄上下端面的拍摄单元沿齿面互为镜像，各拍摄齿轮上下端面区域；

齿面拍摄单元，拍摄上下齿面的拍摄单元沿齿轮轴心互为镜像，各拍摄上下齿面区域。

2.根据权利要求1所述的基于齿轮轴视觉检测的图像采集系统，其特征在于，所述拍摄工位设置有：

第一打光单元和第一拍摄单元，第一打光单元用于打亮齿轮轴上端面与上齿面倒角部位；第一拍摄单元用于拍摄齿轮轴上端面的磕碰和划伤；

第二打光单元和第二拍摄单元，第二打光单元用于打亮齿轮上齿面部分；第二拍摄单元用于拍摄齿轮轴上齿面黑皮、磕碰和划伤；

第三打光单元和第三拍摄单元，第三打光单元用于打亮齿轮轴下齿面部分；第三拍摄单元用于拍摄齿轮轴下齿面黑皮、磕碰和划伤；

第四打光单元和第四拍摄单元，第四打光单元用于打亮齿轮轴的下端面和齿面下齿面倒角部分；第四拍摄单元用于拍摄齿轮轴下端面的磕碰和划伤；

控制单元，分别与第一打光单元、第二打光单元第三打光单元和第四打光单元相连接，用于控制第一打光单元、第二打光单元第三打光单元和第四打光单元。

3.根据权利要求2所述的基于齿轮轴视觉检测的图像采集系统，其特征在于，所述第一打光单元为一个高亮线形光源，光源长度范围为100mm-400mm；

所述第一拍摄单元根据相机成像原理，确定所要达到的视野FOV和工作距离WD，根据二者计算得出工业镜头的焦距f,计算公式如下：

焦距f＝WD×靶面尺寸h/FOV(H or V)，

视野范围HF＝WD×靶面尺寸(h)/焦距f，

视场FOV(H or V)＝靶面尺寸(h)/光学倍率，

工作距离WD＝f(焦距)×靶面尺寸(h)/FOV(H or V)，

光学倍率＝靶面尺寸(h)/FOV(H or V)。

4.根据权利要求2所述的基于齿轮轴视觉检测的图像采集系统，其特征在于，所述第二打光单元采用高亮线形光源打亮齿轮轴上齿面部分，第一打光单元打亮上齿面倒角部分，第二打光单元居中于齿面中心；

所述第二拍摄单元采用线阵相机进行齿轮轴上齿面的拍摄，拍摄时齿轮轴样件进行自转采集图像，调整角度获取上齿面图像，高度居中于齿轮轴样件齿面中间；

线阵相机的横向扫描精度R_h与视野中齿轮轴齿面的宽幅W_o以及传感器尺寸，图片中每行的像素个数N_c有关，线阵相机的采样频率H_c和齿轮轴的转动速度V_o影响纵向扫描精度R_v，横向扫描精度和纵向扫描精度相等，线阵相机的选型计算公式如下：

R_h＝W_o/N_c

R_v＝V_o/H_c

R_h＝R_v。

5.根据权利要求2所述的基于齿轮轴视觉检测的图像采集系统，其特征在于，所述第三打光单元与第二打光单元沿齿轮轴轴心及齿面中心镜像，第三打光单元采用高亮线形光源，同时通过第四打光单元打亮下齿面倒角部分，高度居中于齿轮轴样件齿面；使用线阵相机专用高亮线形光源；

所述第三拍摄单元拍摄齿轮轴样件下齿面，与第二拍摄单元沿齿轮轴轴心及齿面中心镜像；所述第三拍摄单元采用线阵相机进行拍摄，拍摄时配合齿轮轴样件自转采集图像，调整相机角度获取下齿面图像，高度与齿轮轴样件齿面居中，选用4k线阵相机配合50mm大景深镜头拍摄齿轮轴下齿面缺陷。