[发明专利]一种抑制电焊强光的工业摄像头

说明书

本申请涉及一种抑制电焊强光的工业摄像头，包括摄像头，安装在摄像头前端的滤光盘，控制盒以及摄像头安装支架，所述滤光盘上设有多个不同浓度的滤光片，滤光片布置在滤光盘外缘周向，滤光片与摄像头的镜头光路重合或平行，摄像头可透过滤光片拍摄电焊时的图像，所述滤光盘可转动，任一时刻仅有一个滤光片与摄像头的镜头光路重合；所述控制盒测量电焊设备工作时产生的电流，根据电流强度实时控制滤光盘转动，使得合适浓度的滤光片遮挡摄像头的镜头；所述摄像头安装支架用于调整摄像头的前后位置；本方案通过对电焊线缆电学参数的检测替代了亮度传感器，同时采用滤光盘系统，准确地切换接入的滤光片，使无论是否有强光，画面的亮度总是大体一致。

技术领域

本申请涉及一种工业安保、监护设备，具体地，涉及一种抑制电焊强光的工业摄像头。

背景技术

在机械制造电焊加工中，焊接位置会产生强烈而不稳定的电弧强光。为了分析或者安全的目的，需要对焊接位置进行拍摄，并且在不焊接的时候，也要对焊接工作人员的工作情况进行拍摄。现有技术当中，摄像头的感光范围是非常小的(只有日常光亮范围的一部分区间)，超出这一范围，就要采用补光灯或黑片减少光度。但电焊过程中弧光的光度变化范围太大和太快，对强光的抑制还存在一定的问题。

现有技术中已经出现了一些针对电焊的强光抑制方法，如：

1.数字处理法，如引证文件1：CN109788205A图像调整方法、装置及电子设备

这类方法采用正常的图像采集器采集图像，然后通过内置的程序算法，对采集的图像标定出亮区和暗区，对暗区给予一定的补偿，使画面整体的对比度降低，使亮区达到可视。但某些电焊场合产生的弧光过强，其亮度已经超过图像采集器件的采集范围，无法用内置算法补偿。同时此类方法依赖后期的图像处理，对原始情况的采集已经有了一些失真。

2.加装滤光片法，如引证文件2：CN109172135A带双摄像头和液晶显示屏的电焊面罩，滤光片可类比于电焊工人用墨镜，为镜头加上滤光片后，可进行正常拍摄。这类方法在未产生电焊弧光时，摄像头无法取像(用于电焊的滤光片浓度较深)，最终获取的图像是不连续的，为后期的查看带来不便。

3.ADF-自动变光镜组拍摄法

这类方法为摄像镜头加装电控液晶滤光片，根据光学传感器测定的光亮值切换液晶的透光率，达到同时拍摄非焊接和焊接弧光的效果，但存在的问题是，液晶变光镜的最小透光率存在一个阈值，即其滤光范围是有上限的，并且仅能在少量几个离散的透光率当中切换，而电焊弧光强度是连续变化的，拍摄的图像分成明暗不同的几个区段，仍需要一定的后期处理。

4.亮度传感器法

这类方法在摄像头上加装亮度传感器，根据采集到的亮度进行相应预处理。但在焊接过程中，焊点位置一直在变化，对亮度传感器的角度持续变化，使其检测值处于一个动态误差之中，也不易达到理想的强光抑制。

发明内容

(一)技术问题

本申请所针对的技术问题主要为：

1.准确地判断电焊弧光的强度，进行针对性地强光抑制；

2.在日常光线(无电弧时)与电弧最强之间的所有光度进行适当地连续地抑制；

3.消除焊点位置变化对光学系统的误差影响；

4.简化摄像系统的算法及硬件需求，得到亮度均一，不闪动的摄像画面。

(二)技术方案

一种抑制电焊强光的工业摄像头，包括摄像头，安装在摄像头前端的滤光盘，控制盒以及摄像头安装支架，所述滤光盘上设有多个不同浓度的滤光片，滤光片布置在滤光盘外缘周向，滤光片与摄像头的镜头光路重合或平行，摄像头可透过滤光片拍摄电焊时的图像，所述滤光盘可转动，任一时刻仅有一个滤光片与摄像头的镜头光路重合；