[发明专利]用于拍摄焊接过程的摄像系统及其控制方法

权利要求书

1.用于拍摄焊接过程的摄像系统，其特征在于，包括：

第一单色LED，用于发射单色光并形成功率和尺寸可调的第一照明区；

第二单色LED，用于发射单色光并形成功率和尺寸可调的第二照明区；

所述第一照明区和第二照明区相交形成共同照明区，所述共同照明区内用于设置待焊工件；

高速摄像机，用于对所述共同照明区和/或设置在共同照明区内的待焊工件进行拍摄；

信号选择器，其安装在高速摄像机上，用于对从所述共同照明区进入到所述高速摄像机内的光线进行滤光；

承载平台，其设置在所述共同照明区下方，用于承载所述待焊工件；

LED控制器，用于对所述第一单色LED和所述第二单色LED的工作状态进行控制，使得所述第一单色LED和所述第二单色LED所产生的光斑直径从第一阈值开始连续调节至第二阈值；

多个三维调整架，分别用于支撑所述第一单色LED、所述第二单色LED、所述高速摄像机和所述承载平台；各所述三维调整架可进行受控的平移或转动，使得所述第一单色LED、所述第二单色LED、所述高速摄像机和所述承载平台之间的相对位置可调，且使得所述第一单色LED和所述第二单色LED的发射方向以及所述高速摄像机的拍摄方向可调；

所述摄像系统通过以下步骤进行控制：

将所述第一单色LED和第二单色LED开启至半功率状态，调整相应的照明区的尺寸直至完全将所述待焊工件包含在内；

将所述高速摄像机配置为第一拍摄速率，调整所述三维调整架，直至所述高速摄像机拍摄到具有预设清晰度和对比度的待焊工件影像；

将所述高速摄像机配置为高于第一拍摄速率的第二拍摄速率，并调低所述高速摄像机的曝光时间；

将所述第一单色LED和第二单色LED开启至全功率状态。

2.根据权利要求1所述的摄像系统，其特征在于，所述第一单色LED、第二单色LED和高速摄像机均位于相对于所述承载平台的同一侧，且所述第一单色LED和第二单色LED分别位于所述高速摄像机的两侧，使得所述第一单色LED的发射方向和第二单色LED的发射方向形成一锐角。

3.用于拍摄焊接过程的摄像系统，其特征在于，包括：

第三单色LED，用于发射单色光并形成功率和尺寸可调的第三照明区，所述第三照明区内用于设置待焊工件；

高速摄像机，用于对所述第三照明区和/或设置在第三照明区内的待焊工件进行拍摄，且所述高速摄像机的拍摄方向正对着所述第三单色LED的发射方向；

信号选择器，其安装在高速摄像机上，用于对从所述第三照明区进入到所述高速摄像机内的光线进行滤光；

承载平台，其设置在所述第三照明区下方，用于承载所述待焊工件；

LED控制器，用于对所述第三单色LED的工作状态进行控制，使得所述第三单色LED所产生的光斑直径从第一阈值开始连续地调节至第二阈值；

多个三维调整架，分别用于支撑所述第三单色LED、所述高速摄像机和所述承载平台；各所述三维调整架可进行受控的平移或转动，使得所述第三单色LED、所述高速摄像机和所述承载平台之间的相对位置可调，且使得所述第三单色LED的发射方向以及所述高速摄像机的拍摄方向可调；

所述摄像系统通过以下步骤进行控制：

将所述第三单色LED开启至半功率状态，调整相应的照明区的尺寸直至完全将所述待焊工件包含在内；

将所述高速摄像机配置为第一拍摄速率，调整所述三维调整架，直至所述高速摄像机拍摄到具有预设清晰度和对比度的待焊工件影像；

将所述高速摄像机配置为高于第一拍摄速率的第二拍摄速率，并调低所述高速摄像机的曝光时间；

将所述第三单色LED开启至全功率状态。

4.根据权利要求1-3任一项所述的摄像系统，其特征在于，所述信号选择器包括UV长通滤光片、窄带滤光片和转接环；所述转接环的一端连接在所述高速摄像机上，所述窄带滤光片安装在所述转接环的另一端，所述UV长通滤光片叠装在所述窄带滤光片的在外一面上。