[发明专利]一种视觉定位带纤的装置及定位方法

说明书

本发明公开了一种视觉定位带纤的装置及定位方法。它包括低倍率摄象机，高倍率摄象机，用于根据拍照控制信号在不同明暗光线下对带纤进行拍照，获得图像发送给控制模块；摄像机运动轴，用于根据位置控制信号带动低倍率摄像机、高倍率摄像机做沿轴方向的直线运动；光源，用于改变低倍率摄像机、高倍率摄像机所拍摄图像的明暗光线；控制模块，用于向低倍率摄象机、高倍率摄象机发送拍照控制信号，用于向摄像机运动轴发送位置控制信号，用于控制光源亮度，用于存储拍照图像，用于根据存储的拍照图像定位、识别高倍率摄像机视野中的光纤；载台。本发明不需要提取带纤的特征信息，对于同一规格的光纤具有较好的实用性，同时操作简便。

技术领域

本发明属于光纤加工技术领域，具体涉及一种视觉定位带纤的装置及定位方法。

背景技术

在光纤切割、光纤熔接等光纤加工工艺中，光纤的定位与识别是首要的也是最重要的一步。现有的定位与识别方法常借助视觉相机来实现光纤的定位，其过程是这样的：首先使用相机对光纤拍照，在成像清晰的基础上，选择一块具有特征的区域作为光纤的基准区域或者模板区域；然后，使用与上述光纤规格相同的光纤作为拍照对象，寻找所成光纤图像中与模板区域相似的区域；最后，以寻找或匹配到的区域的中心坐标作为一个基准坐标，实现对光纤的定位与识别。现有的定位与识别方法不能良好地用于带纤的检测，原因如下文所述：带纤是由多根光纤间隔排列组合而成，每一根光纤的长度、直径等物理因数相同，唯一的区别仅仅是这些光纤的外皮颜色不同；这些不同的颜色经相机处理后将以不同灰度值的形式显现出来，如果以灰度作为特征来识别带纤中的光纤，需要两根光纤所对应的灰度区域存在类似黑白这样的差异或者放大两根光纤对应灰度区域的微弱差异以便能更加精确地检测；当然，可以使用高放大倍率的相机拍摄光纤并放大光纤间的灰度差异，但是高倍率相机视野窄，不能得到带纤的全局图像，无法确认当前视野中的光纤是带纤中的哪一根；综上所述，以灰度作为特征不能很好地定位、识别带纤，迫切需要一种新的定位、识别方法用于带纤的定位、识别。

发明内容

本发明的目的就是解决上述背景技术存在的现有的定位、识别方法不能很好地适用于带纤的问题，提供一种视觉定位带纤的装置及定位方法。

本发明采用的技术方案是：一种视觉定位带纤的装置，包括：

低倍率摄象机，用于根据拍照控制信号在不同明暗光线下对带纤进行拍照，获得图像发送给控制模块；高倍率摄象机，用于

根据拍照控制信号在不同明暗光线下对带纤进行拍照，获得图像发送给控制模块；摄像机运动轴，用于

根据位置控制信号带动低倍率摄像机、高倍率摄像机做沿轴方向的直线运动；光源，用于改变低倍率摄

像机、高倍率摄像机所拍摄图像的明暗光线；

控制模块，用于向低倍率摄象机、高倍率摄象机发送拍照控制信号，用于向摄像机运动轴发送位置控制信号，用于调节RGB的比例合成来控制光源亮度，用于存储拍照图像，用于根据存储的拍照图像定位、识别高倍率摄像机视野中的光纤；

载台，用于盛放并固定带纤的装置。进一步地，所述低倍率

摄像机与高倍率摄像机固定，所述低倍率摄像机与高倍率摄像机的中心间距为L1；光源分别与低倍率摄像机、高倍率摄像机相连接；所述低倍率摄像机与高倍率摄像机挂在摄像机运动轴上；所述低倍率摄像机的工作距离为H1，所述高倍率摄像机的工作距离为H2；低倍率摄像机与高倍率摄像机可相对载台在XYZ三个方向做移动。

进一步地，所述高倍率摄像机的工作距离H2小于低倍率摄像机的工作距离H1。

进一步地，低倍率摄像机的工作位置H1应满足可清晰拍照的高度。低倍率摄像机的视野范围应当能覆盖载台上带纤所处的区域；低倍率摄像机与载台的相对运动可以是低倍率摄像机运动载台固定，也可以是载台运动低倍率摄像机固定或这两者各自运动，它们的运动实现方式对本发明所述的方法无影响。