[發明專利]具有用于多種鏡頭類型的底座的視覺系統相機

在審

• 申請號: 201210480837.1
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN103139454A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: L·努恩寧克
• 申請（專利權）人: 康耐視公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;G03B17/12
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚志強

技術領域

本發明涉及一種視覺系統相機，更特別地涉及用于視覺系統相機的鏡頭底座。

背景技術

用于測量、檢測、校正對象和/或符號解碼（例如條形碼）的視覺系統在應用和工業中被廣泛地使用。這種系統基于使用一種圖像傳感器，該圖像傳感器獲得物體或目標的圖像（典型地灰度或彩色圖像，及一維、二維或三維圖像），使用板載的或互聯的視覺系統處理器處理這些獲得的圖像。處理器通常既包括處理硬件又包括非臨時性計算機可讀程序指令，它們基于對圖像處理的信息執行一個或多個視覺系統處理，以產生期望的輸出。該圖像信息通常被提供在圖像像素的陣列中，每一個圖像像素都具有不同顏色和/或強度。在符號（條形碼）閱讀器的示例中，用戶或自動處理過程獲得被認為包含一個或多個條形碼的目標的圖像。該圖像被處理以識別條形碼的特征，然后通過解碼程序和/或處理器來解碼該特征以獲得代碼所代表的內在的文字數據。

越來越需要提供一種可用于多種不同目的的視覺系統和相關的視覺系統部件。例如，在申請號為12/184187、名稱為“視覺傳感器、系統和方法”、由E.John?McGarry等發明的美國專利中示出和描述了一種集成傳感器和單指令、多數據(SIMD)處理器，其可被稱為片上視覺系統（VSoC），其示教的內容作為有用的背景技術信息通過引用并入本文中。這種架構提供了一種用于不同視覺系統任務的高度通用和廣泛使用的視覺系統平臺。通用系統能夠通過消除設置一系列為特定目的建立的、用于特定應用的視覺系統裝置的需要降低了成本。因而需要提供這種通用的視覺系統平臺。還可使用其它現有的傳感器和處理器裝置（例如數字信號處理器（DSPs））以提供一種相對緊湊和穩定耐用的視覺系統。

程序可以容易地適應于特殊的視覺系統任務，而更大的挑戰是使物理組件適應那項任務。作為舉例，一些視覺任務需要更大的鏡頭，比如電影或C型底座單元。而其它任務使用較小的M12螺紋（12mmx0.5mm螺紋）鏡頭就能出色地完成，M12螺紋鏡頭也稱“S底座”或者更基本地稱為“M12”鏡頭。其它的更適于液體鏡頭或類似的裝置。作為進一步的背景技術，液體鏡頭使用兩種等密度的液體-油（作為絕緣體）和水（作為導體）。通過周圍的電路穿過鏡頭的電壓的變化引起液體-液體界面曲率的變化，這又引起鏡頭焦距的改變。使用液體鏡頭的一些顯著的優點是鏡頭的耐用性（其沒有機械運動的零件）、其快速的響應時間、其相對較好的光學質量、其低的能量消耗和尺寸大小。使用液體鏡頭通過消除手工接觸鏡頭的需要來簡化安裝、設置和維護視覺系統。相對其它的自動調焦機構，液體鏡頭具有極其快的響應時間。其還是從物體到物體（表面到表面）的讀取距離變化或從一個物體讀取轉變到另一個物體的過程的理想應用。

鏡頭類型（例如C型底座、M12、液體鏡頭等）的選擇由這些因素影響，如光線/照明、視場、相機軸線和成像表面的相對角度及成像表面的細節精細度。另外，鏡頭的費用和/或安裝視覺系統的可用空間影響鏡頭的選擇。

因而期望提供一種可輕易地容納不同類型的鏡頭的視覺系統而不需要高成本地改變視覺系統的物理外殼或殼體。這種視覺系統應當能夠使用多種類型鏡頭，與使用設有獨立的、為特定目的而設立的鏡頭底座比較，獲得的圖像的質量沒有降低。

發明內容

本發明通過提供一種具有可容納多種鏡頭底座類型的前板組件的視覺系統外殼，克服了現有技術的不足。前板包括中心光圈，該中心光圈位于離圖像傳感器平面的一預定的軸向（相機軸線）距離處。此中心光圈是從臨近前部的大直徑到更接近傳感器的小直徑的臺階狀。這種直徑的設置和在前板內的相對深度使得能夠螺紋安裝多種類型鏡頭底座，示例性的如M12鏡頭底座和C型底座。用于M12鏡頭底座的螺紋基座設置于前板光圈的小直徑的內部部分，靠近傳感器。另外，用于C型底座鏡頭的螺紋基座設置于前板的前部，臨近前板和外殼的外表面。前板的外（前）表面設置有螺紋孔和彈簧夾持機構（通過螺釘固定），其構造和設置為容納安置在光圈上的液體鏡頭，相應鏡頭組件安裝在光圈內并與液體鏡頭光學連通。鏡頭使用電連接進行操作，電連接由與光圈旁邊位于前板上的多針插座連接的電纜提供。插座與位于外殼內的處理器線路連接，使其能夠控制液體鏡頭。