[发明专利]用于多位置图像传感器的设备、系统以及方法

说明书

所公开的设备、系统以及方法为位移传感器提供了多位置图像传感器。该位移传感器包括光学透镜。该位移传感器包括图像传感器，其被配置为沿着与图像传感器的图像平面不平行的聚焦平面通过透镜观察对象。该位移传感器包括激光器，用于通过位移传感器照明对象，其中，该激光器：以固定距离与所述透镜隔开；并且被配置为沿着所述图像传感器的聚焦平面投射光线。位移传感器包括：第一配置，其中在第一配置中，图像传感器沿着图像平面处于第一位置具有沿着聚焦平面的第一视场；以及第二配置，其中在第二配置中其处于具有不同视场的第二位置处。

技术领域

所公开的计算机化系统、设备和计算机化方法通常涉及多位置图像传感器，特别是用于实现多个视场的多位置图像传感器。

背景技术

机器视觉工具可以用于(例如在制造过程期间)使不同尺寸和形状的部分的检查自动化。位移传感器例如可以用于测量对象从参考面的位移，例如当对象沿着平台或者传送带行进时测量对象的三维位移。这些以及其它机器视觉技术通常取决于特定应用(例如测量的特征的尺寸或者形状或者特定应用所需要的分辨率的数量)而需要使用不同光学器件。例如，如果图像传感器用于检查对象的较小特征(例如微芯片的角落)，则图像传感器可以被配置有较小视场(“FOV”)，以检查该特征，因为该视场是相当小的并且需要较高数量的分辨率。相反，如果图像传感器用于检查大对象或者对象的较大特征(例如，轮胎面)，则图像传感器可以被配置有较大FOV，以检查该较大特征(这可能继而牺牲分辨率)，因为否则该图像传感器可能不能够检查整个特征。位移传感器的测量高度值形成了对象在FOV中的2D轮廓。

虽然可以希望将单个传感器用于不同应用，但是通常在不改变传感器的其它方面的情况下难以改变图像传感器的配置以实现多个(不同)FOV。例如，调整FOV通常需要调整传感器的光学设置中的参数，例如图像传感器和该传感器的透镜之间的距离、透镜的焦距、透镜、传感器和/或聚焦平面之间的角度、和/或其它参数。因此，传感器通常被设计和构造为使得传感器被配置为仅用于一个应用(例如，传感器仅能够实现一个FOV)。然而，由于需要制造不同外壳，所以不同图像传感器外壳之间的改变来调整系统到不同成像场景可以增加制造成本，并且可以增加管理用于不同产品的机器视觉应用的复杂性。

发明内容

根据所公开主题，提供了用于在不需要改变传感器的机械外壳的情况下调整传感器(例如位移传感器)的视场的设备、系统、非暂时计算机可读介质以及计算机化方法。

一些实施例包括一种用于确定对象的特征的位移传感器。该位移传感器包括光学透镜。该位移传感器包括图像传感器，其被配置为沿着与所述图像传感器的图像平面不平行的聚焦平面通过透镜观察对象。该位移传感器包括激光器，用于通过所述位移传感器照明所述对象，其中，所述激光器以固定距离与所述透镜隔开并且被配置为沿着所述图像传感器的聚焦平面投射光线。该位移传感器包括：第一配置，其中，在第一配置中所述图像传感器处于沿着所述位移传感器中的图像传感器的图像平面的第一位置，使得所述图像传感器具有沿着聚焦平面的第一视场；以及第二配置，其中，在第二配置中所述图像传感器处于沿着所述位移传感器中的图像传感器的图像平面的第二位置，使得所述图像传感器具有比所述第一视场更宽的沿着聚焦平面的第二视场。

一些实施例包括一种用于确定对象的特征的位移传感器。该位移传感器包括光学透镜。该位移传感器包括图像传感器，其被配置为沿着与所述图像传感器的图像平面不平行的聚焦平面通过透镜观察对象。该位移传感器包括激光器，用于通过所述位移传感器照明所述对象，其中，所述激光器以固定距离与所述透镜隔开并且被配置为沿着所述图像传感器的聚焦平面投射光线。该位移传感器是可调整的以实现：第一配置，其中，在第一配置中所述图像传感器处于沿着所述位移传感器中的图像传感器的图像平面的第一位置，使得所述图像传感器具有沿着聚焦平面的第一视场；以及第二配置，其中，在第二配置中所述图像传感器处于沿着所述位移传感器中的图像传感器的图像平面的第二位置，使得所述图像传感器具有比所述第一视场更宽的沿着聚焦平面的第二视场。