[實用新型]一種非共面的圖像采集裝置

有效

• 申請號: 201720137207.2
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN206440933U
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 沈棟慧;黃山;劉運飛;葛大偉
• 申請（專利權）人: 蘇州德創測控科技有限公司
• 主分類號: G03B37/00
• 分類號: G03B37/00;G02B17/06
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 孫仿衛,吳少峰

技術領域

本實用新型屬于機器視覺檢測領域，具體涉及一種物體非共面的表面的圖像采集裝置。

背景技術

目前，在機器視覺領域中，一個物體的檢測項有多個，并分布在不同側面上。當對不同的側面進行檢測時，一般需要多只相機檢測，這樣不但大大增加了使用成本，也增加系統的復雜度。

現有的技術中，為了減少相機的使用數量，實現一個相機對多個側面的圖像同時采集，出現了一種如圖1所示的非共面的圖像采集裝置，該非共面的圖像采集裝置包括分設在工件100兩個相交側面處的全反射鏡200，通過兩個全反射鏡200將兩個側面的反射光線光路折返同時射入相機300的鏡頭中，使兩個側面圖像同時成像在相機200的視野中。但現有的這種非共面的圖像采集裝置采集的兩個側面的圖像的檢測特征在相機200的視野內的比重過低，造成像素的浪費，從而精度降低。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種相機數量少、相機像素利用率高、采集的圖像精度高的非共面的圖像采集裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的一種技術方案是：一種非共面的圖像采集裝置，用于采集工件的兩個非共面的側面的圖像信息，所述的兩個非共面的側平面分別為第一側面和第二側面。所述非共面的圖像采集裝置包括第一反射鏡至第四反射鏡、斜方棱鏡、相機和光源，所述光源能夠將所述工件的第一側面和第二側面照亮，所述第一反射鏡設置在第一側面反射光線傳播的光路上，所述第三反射鏡設置在第一反射鏡反射光線傳播的光路上，所述斜方棱鏡設置在第二側面反射光線傳播的光路上，所述斜方棱鏡能夠將第二側面的反射光線平移出射形成與第二側面的反射光線平行的出射光線，所述第二反射鏡設置在斜方棱鏡出射光線傳播的光路上，所述第四反射鏡設置在第二反射鏡反射光線傳播的光路上，所述相機的鏡頭設置在第三反射鏡和第四反射鏡的反射光線傳播的光路上，所述相機的鏡頭能夠同時捕獲第三反射鏡和第四反射鏡的反射光線使得所述第一側面和第二側面的圖像相互錯開地呈現在所述鏡頭的視野中。

具體的，所述第三反射鏡的反射面和第四反射鏡的反射面相交。

具體的，所述斜方棱鏡的入射平面與第二側面相互平行。

進一步的，所述斜方棱鏡的出射光線和第二側面的反射光線一上一下相互平行，所述第四反射鏡和第三反射鏡一上一下地設置，所述第一側面和第二側面的圖像一下一上錯開地呈現在所述鏡頭的視野中。

優選的，所述第一反射鏡的反射光線的光程與第二反射鏡的反射光線的光程相等。

優選的，所述光源為同軸光源、環形光源和條形光源中的一種。

進一步的，所述第一反射鏡和第二反射鏡相交成一夾角，所述第一反射鏡和第二反射鏡之間的夾角能夠根據工件的第一側面和第二側面之間的夾角進行調整。

具體的，自第一側面出射的光線依次經第一反射鏡和第三反射鏡直至相機鏡頭的光程等于相機的工作距離；自第二側面出射的光線依次經斜方棱鏡、第二反射鏡和第四反射鏡直至相機鏡頭的光程等于相機的工作距離。

上下文中所涉及到的上下等方位詞，是在所述非共面的圖像采集裝置的正常使用時的方位作定義的。

本實用新型的范圍，并不限于上述技術特征的特定組合而成的技術方案，同時也應涵蓋由上述技術特征或其等同特征進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特征與本申請中公開的具有類似功能的技術特征進行互相替換而形成的技術方案等。

由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點：采用斜方棱鏡將一側面圖像進行平移以及通過第一反射鏡至第四反射鏡的設置，使得一個相機鏡頭能夠同時采集兩個非共面的側面圖像信息，減少了需要使用的相機數量，同時兩個側面圖像充滿了相機鏡頭的視野，充分利用了相機的像素區域，大大提高了采集的圖像精度。本實用新型結構簡單，兼容性好。

附圖說明

圖1為現有的非共面的圖像采集裝置工作狀態的立體結構原理圖；

圖2為現有的非共面的圖像采集裝置中相機視野的成像示意圖；

圖3為本實用新型非共面的圖像采集裝置的立體結構原理圖；

圖4為非共面的圖像采集裝置工作狀態的俯視圖；

圖5為斜方棱鏡的光線傳播示意圖；

圖6為本實用新型非共面的圖像采集裝置中相機視野的成像示意圖；

其中：1、第一反射鏡；2、第二反射鏡；3、第三反射鏡；4、第四反射鏡；5、斜方棱鏡；6、相機；61、鏡頭；100、工件；101、第一側面；102、第二側面。

具體實施方式