[发明专利]图像采集系统及方法

说明书

本发明公开了一种图像采集系统，适于对管状元件端部的坡口进行对焦后采集坡口图像，包括：视觉组件，适于采集管状元件的坡口图像，驱动装置，与视觉组件相连，适于驱动视觉组件直线运动；计算设备，与视觉组件相连，适于从视觉组件获取当前坡口图像，确定当前坡口图像中的坡口的当前离焦直径，根据离焦深度模型确定目标离焦直径，并基于当前离焦直径、当前采集位置和目标离焦直径确定对焦后的目标采集位置，以便视觉组件基于所述目标采集位置采集对焦后的坡口图像。本发明一并公开了相应的图像采集方法及计算设备。根据本发明的图像采集方案，能实现自动对管状元件的坡口进行对焦，采集对焦后的清晰的坡口图像。

技术领域

本发明涉及视觉检测技术领域，尤其涉及一种可自动对焦的图像采集系统及方法。

背景技术

在视觉检测领域，自动对焦有着举足轻重的地位。自动对焦保障了相机获取图像的质量，从而保障了视觉检测的准确性。现在的智能相机一般都具有自动对焦功能，这种自动对焦的实现方式是改变焦距。而在工业领域，经常存在超出智能相机自动对焦范围的情况，因此，在工业上可以采用改变物距的方式来实现自动对焦。

例如，在对燃料棒坡口进行缺陷检测时，需要采集燃料棒端部的坡口图像，根据坡口图像来检测坡口缺陷。在采集坡口图像过程中，为了避免对燃料棒坡口造成损伤，一般不会使用定位装置对燃料棒进行定位，这种情况下，燃料棒在上料时不可避免地会产生窜动，且窜动范围较大，在每次上料燃料棒产生窜动时，均需要对其坡口进行重新对焦。

为此，需要一种通过改变物距来实现自动对焦的图像采集方案，以解决上述技术方案中存在的问题。

发明内容

为此，本发明提供一种图像采集系统及方法，以力图解决或至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的第一个方面，提供一种图像采集系统，适于对管状元件端部的坡口进行对焦后采集坡口图像，包括：视觉组件，适于采集管状元件的坡口图像，驱动装置，与视觉组件相连，适于驱动视觉组件直线运动；计算设备，与视觉组件相连，适于从视觉组件获取当前坡口图像，确定当前坡口图像中的坡口的当前离焦直径，根据离焦深度模型确定目标离焦直径，并基于当前离焦直径、当前采集位置和目标离焦直径确定对焦后的目标采集位置，以便视觉组件基于所述目标采集位置采集对焦后的坡口图像。

可选地，在根据本发明的图像采集系统中，所述视觉组件还适于基于预定距离间隔采集多张坡口图像；所述计算设备适于确定每张坡口图像中的坡口的离焦直径，根据每张坡口图像中的坡口的离焦直径、以及采集所述坡口图像时的采集位置，建立离焦深度模型。

可选地，在根据本发明的图像采集系统中，所述计算设备适于根据以下公式确定目标采集位置：

x＝x1+(y1-y)/k；

其中，k表示离焦深度模型的斜率，y表示坡口的目标离焦直径，y1表示当前离焦直径，x1表示与所述当前离焦直径相对应的当前采集位置，x表示目标采集位置。

可选地，在根据本发明的图像采集系统中，所述驱动装置适于驱动视觉组件每运动预定距离采集一张坡口图像，共采集预定数量的坡口图像。

可选地，在根据本发明的图像采集系统中，所述采集位置是驱动装置的位置；所述驱动装置适于运动至目标采集位置，以便带动视觉组件在相应位置采集对焦后的坡口图像。

可选地，在根据本发明的图像采集系统中，所述视觉组件包括：环形光源，适于对管状元件的坡口进行环形光的打光；位于所述环形光源后方的镜头和相机，适于采集管状元件的坡口图像。