[实用新型]大幅面图像获取设备

说明书

本实用新型提供了一种大幅面图像获取设备，包括XY扫描振镜模块和图像采集模块，所述图像采集模块包括相机和图像拼接单元，所述相机通过所述XY扫描振镜模块获取工件平台上的图像形成图像阵列，所述图像拼接单元对所述图像阵列处理获取大画幅图像。本实用新型的有益效果在于：具有采图速度快、采图重复定位精度高、标定过程精确、拼接图像幅面大，图像分辨率高、拼接精度高，接缝过度不明显以及操作简便，用户界面友好的特点。

技术领域

本发明涉及基于视觉加工技术领域，尤其是指一种大幅面图像获取设备。

背景技术

随着科技的进步，现代工业制造正朝着精密高效的方向发展，机器视觉以其检测精度高、速度快且能有效的避免人工检测带来的主观性和个体差异等优势，广泛应用于工业制造的精密测量、精密检测和精密定位等方面，并在工业制造应用领域中占有越来越重要的地位。近几年随着现代工业的快速发展，工业制造不但要求检测精度高，而且要求在线检测，检测的尺寸范围也越来越大。某些超大尺寸的零件无法用一张图片拍完，若采用扩大图像采集的视场角的方法来获取完整景象，过大视场角的图像边缘难以避免的会产生扭曲和畸变，而且也没有提高图像的分辨率。因此，在保证高精度的条件下，要实现大范围的检测，单从提高硬件性能的角度考虑，不仅客观条件受限，而且成本也较高，但若采用软件处理的方法来实现就能起到事半功倍的效果，其中图像拼接技术就是一种很好的软件处理方法。

现有的图像拼接技术在获取多张不同位置的图像时，主要采取移动相机采图位置或使用多目相机进行采图这两种方式。前者由于相机要从一个位置移动到另一个位置，不仅运动需要占用时间，降低了效率，而且为了实现相机位置的移动还需要额外增加硬件运动系统，如运动轴等，从而也增加了成本。后者采用多目相机更是直接成倍增加了视觉设备的硬件成本。

需要一种新的大幅面图像的获取设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种增加较低硬件成本即可获取高精度大视野图像的设备，以满足对高精度大视野图像的需求，该方法可自定义调节用于拼接的单位图像大小、位置数量及拼接后图像的大小，操作灵活、简单，并可对获取的形变单位图像进行矫正后再拼接。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种大幅面图像获取设备，包括XY扫描振镜模块和图像采集模块，所述图像采集模块包括相机和图像拼接单元，所述相机通过所述XY扫描振镜模块获取工件平台上的图像形成图像阵列，所述图像拼接单元对所述图像阵列处理获取大画幅图像。

进一步的，所述XY扫描振镜模块包括XY扫描振镜、振镜控制单元、F-theta 透镜和同轴适配器，所述F-theta透镜设置于所述XY扫描振镜靠近工件平台的一侧，所述同轴适配器设置于所述XY扫描振镜靠近相机的一侧，所述振镜控制单元用于控制XY扫描振镜。

进一步的，所述图像采集模块还包括图像矫正单元，所述图像矫正单元用于根据预设的多项式畸变模型对图像进行切向和径向的畸变矫正。

进一步的，还包括控制模块，所述控制模块还包括图像区域选择单元，所述图像区域选择单元用于设置拼接的图像的尺寸大小及图像截取区域。

进一步的，所述相机为面阵相机。

本发明的有益效果在于：提供了一种基于XY振镜采图的大幅面图像获取设备，具有以下优点：

1、采图速度快，采用振镜偏摆的方式改变照射光源的成像路径，使得相机不需要移动即可快速拍摄不同位置的平面图像，振镜偏摆速度快，只需花很少的时间就可以拍摄几十张到几百张不同位置的平面图像；

2、采图重复定位精度高，振镜的偏摆角度可量化的精确控制，从而能精准的控制图像的拍摄位置，使得相同位置的拍摄定位重复性高；

3、标定过程精确，通过图像自动识别标定板的标注点从而确定对应标记点在标定板上的坐标信息，不需要将两个坐标系的中心对齐也可以实现两个坐标系的精确标定；