[实用新型]一种测量用视觉传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及物体视觉测量仪器，特别是视觉测量仪器中的视觉传感器。

背景技术

物体视觉测量仪器一般包括视觉传感器和计算机，传统的视觉传感器包括CCD摄像头，CCD摄像头的输出端与计算机连接；CCD摄像头的镜头为定焦距镜头。

物体视觉测量仪器的工作原理为：被测对象置于传感器镜头前方，CCD摄像头对其进行图像采集，获得模拟视频信号，CCD摄像头将模拟视频信号输入计算机的图像采集卡，图像采集卡将视频信号转换成数字信号输入到计算机，计算机通过相应软件进行图像处理，并根据CCD摄像机标定所得的投影矩阵，对所采集的图像大小进行计算，得出被测对象测量结果并输出。

传统的视觉传感器存在以下缺陷：

1、在标定后参数便不能改变，一旦参数变化就需要进行重新标定，标定过程复杂；

2、测量范围小，对于大小相差较大的被测对象不能获得较好的测量精度。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种调焦精度高的测量用视觉传感器。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种测量用视觉传感器，它包括摄像头，摄像头的输出端与计算机连接；摄像头的镜头为可调焦镜头；传感器还包括用于驱动镜头调整焦距的步进电机及其驱动器，驱动器由计算机控制。

上述方案中，镜头还为可变焦镜头。

上述方案中，视觉传感器还包括用于驱动镜头变焦的步进电机及其驱动器，驱动器由计算机控制。

上述方案中，镜头上设有控制环，镜头通过控制环调整，步进电机通过齿轮传动机构驱动控制环。

上述方案中，齿轮传动机构包括两个相互啮合的齿轮，其中一个齿轮由步进电机带动，另一齿轮套在镜头的控制环上。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、摄像头的镜头为可调焦镜头，用步进电机驱动镜头调整焦距，可获得焦距的变化值，因此测量系统在外部参数不变的情况下，改变焦距不需要对摄像机进行重新标定，简化了标定过程，节省了标定成本且调焦精度高；

2、镜头还为可变焦镜头，能实时地根据被测对象的大小变焦，获得清晰且畸变小的图像，扩大了测量范围，对于一些大小相差较大的物体也能获得较高的视觉效果，有助于提高视觉

3、视觉传感器用步进电机驱动镜头变焦，稳定性好；

4、步进电机通过齿轮传动机构驱动镜头控制环，无需改变摄像头的结构，结构简单。

附图说明

图1为具有本实用新型测量用视觉传感器实施例的系统结构示意图

图2为测量用视觉传感器的软件主程序流程框图

图3为变焦调焦控制子程序流程图

具体实施方式

如图1所示，它为具有本实用新型测量用视觉传感器的视觉传感器系统，该系统包括测量用视觉传感器1和具有步进电机控制卡、图像采集卡的计算机10。

本实用新型测量用视觉传感器实施例包括摄像头8，摄像头8为CCD摄像头，摄像头8的输出端与计算机的图像采集卡连接；摄像头8的镜头2为可调焦、可变焦镜头。

传感器还包括：用于驱动镜头2调整焦距的步进电机4及其驱动器5，用于驱动镜头2变焦的步进电机7及其驱动器9，驱动器5、9由计算机控制。

镜头2上设有控制环6，镜头2通过控制环6调整，步进电机通过齿轮传动机构3驱动控制环6。齿轮传动机构3包括两个相互啮合的齿轮，其中一个齿轮由步进电机带动，另一齿轮套在镜头2的控制环6上。

步进电机4、7采用选用常州运控公司产品8H28-0204A，驱动器5、9采用深圳鼎拓机电有限公司产品MD415细分步进驱动器，步进电机控制卡采用北京科日新公司的KPCI-882。

本实用新型传感器的工作原理为：被测对象置于镜头2前方，摄像头8对其进行图像采集，图像采集卡将摄像头8输出的视频信号转换成数字信号输入到计算机，计算机对所采集的图像进行处理，计算得出测量结果，在显示器上输出。当所得图像大小不合适时，用户输入指令给计算机，计算机发送控制信号给步进电机驱动器9，由驱动器9驱动步进电机7的运转，通过齿轮机构3带动镜头的变焦的控制环6转动，得到大小合适的图像；然后通过计算机控制步进电机驱动器5，驱动步进电机4，通过齿轮机构3带动调焦的控制环6转动，得到清晰的像。

计算机的软件主程序流程如图2所示，变焦、调焦控制子程序流程如图3所示。