[发明专利]多自由度多目相机支架及柱状设备间隙视觉检测装置

说明书

本发明提供一种多自由度多目相机支架及柱状设备间隙视觉检测装置，多自由度多目相机支架包括导轨座、滑架座、直线驱动机构及相机座；导轨座与相机座分别设于柱状设备的外侧，并沿柱状设备的周向延伸；滑架座沿导轨座的延伸方向可滑动地设于导轨座；直线驱动机构连接于滑架座与相机座之间，以驱动相机座沿柱状设备的轴向移动；相机座安装沿其延伸方向排布的多个摄像模块，以沿柱状设备的径向驱动多个摄像模块同步移动。本发明可高效快捷地多角度同步获取柱状设备的间隙图像，确保了所采集图像的一致性，便于为机器视觉算法模型的开发提供图像样本收集支撑，以便准确测量柱状设备的间隙宽度，进而为柱状设备的间隙调整反馈控制提供依据。

技术领域

本发明涉及视觉检测技术领域，尤其涉及一种多自由度多目相机支架及柱状设备间隙视觉检测装置。

背景技术

近年来，随着机器视觉技术在传统行业中的广泛应用，传统行业中涉及的质量检测、尺寸测量等业务正逐渐步入基于机器视觉技术的升级改造进程中。当技术评估认为采用机器视觉技术取代人工检测具备可实施性时，其中一个重要环节就是机器视觉算法模型开发，而算法开发需要大量的图像样本，而传统工业企业一般没有满足算法开发所需的合格图像，临时拍摄的数量有限的照片一般很难满足算法开发要求，并且不合理的图像采集设施还可能会对现场技术人员的操作造成影响。另外，传统工业企业的机器视觉业务，一般需要将采集的图像作为负样本，比如：质量瑕疵缺陷、尺寸异常等，而出现缺陷或异常的情况很少，这就导致图像采集的周期很长，为了保证图像采集周期内照片的一致，还需要考虑图像采集精度。

在一个应用实例中，在使用某种硅芯炉进行抽芯时，需要严格控制硅棒与加热盘相对端面之间的间隙，间隙的大小会对抽芯得到的硅芯的外观质量带来影响，间隙不合理甚至还会造成抽芯中断。在硅芯炉的炉壳上通常设有三个沿周向排布的观察窗，通过观察窗可观看到实时给进的硅棒的顶面相对于加热盘的间隙。

然而，当前主要通过人工肉眼透过三个观察窗来观察加热盘与硅棒顶部熔融区域之间间隙的大小。当间隙值大时，手工控制硅棒快升，当间隙值小时，手工控制硅棒慢升。虽然在观察窗上设置有滤光片，但是，人工肉眼观察的方式仍会给人眼造成视觉疲劳。与此同时，由于硅芯的抽芯操作是一个长周期的操作过程，而人工只能一次透过一个观察窗进行间隙观察，在观察时人眼视线的高度和角度全凭人的主观经验控制，在通过不同的观察窗进行间隙观察时，加热盘与硅棒相对端面之间的间隙可能已经发生变化，而在同时对一个硅芯炉的多个观察窗或对多个硅芯炉上的多个观察窗进行观察时，操作者的劳动强度明显加大，并难以准确确定间隙的大小，这种基于人工观察进行间隙调整的方式会导致最终抽芯的硅芯直径的一致性差。

由此可见，当前对柱状设备的间隙难以同步进行多角度的图像采集，导致不能准确确定间隙的大小，从而对柱状设备的相关控制操作带来不利影响。

发明内容

本发明提供一种多自由度多目相机支架及柱状设备间隙视觉检测装置，用以解决当前对柱状设备的间隙难以同步进行多角度的图像采集的问题。

本发明提供一种多自由度多目相机支架，包括：导轨座、滑架座、直线驱动机构及相机座；所述导轨座与所述相机座分别用于设于柱状设备的外侧，并沿所述柱状设备的周向延伸；所述滑架座沿所述导轨座的延伸方向可滑动地设于所述导轨座；所述直线驱动机构的一端与所述滑架座连接，另一端与所述相机座连接，所述直线驱动机构用于驱动所述相机座相对于所述滑架座沿所述柱状设备的轴向移动；所述相机座用于安装沿其延伸方向排布的多个摄像模块，以沿所述柱状设备的径向驱动所述多个摄像模块在靠近所述柱状设备的第一位置与远离所述柱状设备的第二位置之间同步移动。

根据本发明提供的一种多自由度多目相机支架，所述直线驱动机构包括丝杠与丝杠螺母；所述丝杠与所述丝杠螺母一一对应地设有多个，多个所述丝杠与多个所述丝杠螺母分别沿所述柱状设备的周向排布；所述丝杠沿所述柱状设备的轴向延伸，所述丝杠的一端与所述滑架座转动连接，另一端与所述丝杠螺母螺纹连接；所述丝杠螺母设于所述相机座。