[发明专利]一种在线视觉检测系统中的同步采集方法

说明书

本发明提供了一种在线视觉检测系统中的同步采集方法。该方法的主要步骤是：【1】对待测目标连续成像得到原始图像序列数；【2】通过原始图像序列，计算差分图像序列；【3】计算差分图像序列对应频率域的空间特征值序列；【4】根据空间特征值序列求取其差分序列值；【5】计算判断阈值序列；【6】根据阈值序列与空间特征值序列之间的关系，实现目标同步采集。本发明的方法不必依赖位置反馈装置，对待测目标的行进速度没有特殊要求，降低了硬件设备成本，具有同步精度高，适应性好的优点。

技术领域

本发明属于计算机视觉检测领域，具体涉及一种在线视觉检测系统中的同步采集方法。

背景技术

在线视觉检测技术是工业测量领域中快速发展的新技术之一，它是指通过光学系统和光电传感器自动接收和处理一个真实物体的图像，通过分析计算以获取所需信息。与常规测量技术相比，它具有非接触、自动化、高效率、高精度的优点。在线视觉检测中，图像同步采集是极其重要的组成部分，它直接关系到所采集图像的质量和测量结果的准确性。

在线视觉测量系统采集过程中，被测物体处于持续或间歇运动状态，因相机采集速度限制，采集瞬间必须与被测物相对静止才能进行测量，在要求位置度测量精度较高条件下甚至要求相机与被测目标完全静止，即相机采集信号与被测目标状态同步。

目前同步采集控制的方式通常有两种：内触发和外触发。

内触发是利用相机内置的同步信号发生电路产生的同步信号来完成，工作时相机按固定的采集周期对目标图像进行采集，在这个过程中只能控制信号发生的间隔，而对其位置无法控制。

外触发通过外置信号将特定的信号送入相机的外部触发输入端来控制相机，通常是通过编码器或光栅尺等位置反馈装置实时跟踪目标的位移信号，然后再通过PLC等设备给相机提供触发信号从而进行采集，此时相机的采集时刻和采集位置都由外部信号控制。

但是以上的两种方法在实际应用中存在各自的不足：

内触发的方式对待测目标的行进速度与相机的采集周期的同步度有较高的要求，在采集精度要求较高的情况下(比如要求测量待测目标位置度时)就难以满足要求；

外触发的方式则完全依赖于位置反馈装置实时读取的位移信号，当由于成本或生产安全等原因无法从位置反馈装置引出信号时，则无法对相机进行同步采集控制，从而限制了在线视觉检测技术的应用范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种在线视觉检测系统中的同步采集方法，该方法利用对图像特征进行识别达到同步采集控制的目的，本方法不必依赖位置反馈装置，对待测目标的行进速度也没有特殊要求，在降低了采集设备硬件成本的同时也具有同步精度高的特点。

本发明的基本原理是：

本发明是通过判断图像特征的变化趋势来获取相机的触发信号，即相机在待测目标行进过程中对其连续成像，通过对这些图像中的特征值的变化趋势进行分析计算实现在线同步采集。

为达到以上目的，本发明采取如下的具体技术方案予以实现：

【1】对待测目标连续成像得到原始图像序列F(t_i)，i≥7且i为自然数；

【2】通过原始图像序列F(t_i)，计算差分图像序列D(t_i-1)，

差分图像序列计算式为：D(t_i-1)＝F(t_i)-F(t_i-1)；

【3】计算差分图像序列对应频率域的空间特征值序列SF_Di-1；

其中，单幅差分图像的空间特征值SF_Di-1的计算如下：