[發明專利]一種用于電焊的強光抑制攝像頭

在審

• 申請號: 202010913722.1
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112025055A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 劉俊
• 申請（專利權）人: 杭州米兔智能家居科技有限公司
• 主分類號: B23K9/32
• 分類號: B23K9/32
• 代理公司: 濟南光啟專利代理事務所(普通合伙) 37292
• 代理人: 張瑜

本申請涉及一種用于電焊的強光抑制攝像頭，包括攝像頭，安裝在攝像頭前端的濾光盤以及控制盒，所述濾光盤上設有多個不同濃度的濾光片，濾光片布置在濾光盤外緣周向，濾光片與攝像頭的鏡頭光路重合或平行，攝像頭可透過濾光片拍攝電焊時的圖像，所述濾光盤可轉動，任一時刻僅有一個濾光片與攝像頭的鏡頭光路重合；所述控制盒測量電焊設備工作時產生的電流，根據電流強度實時控制濾光盤轉動，使得合適濃度的濾光片遮擋攝像頭的鏡頭；本方案通過對電焊線纜電學參數的檢測替代了亮度傳感器，克服了攝像角度等環境因素對強光抑制的影響，同時采用濾光盤系統，準確地切換接入的濾光片，使無論是否有強光，畫面的亮度總是大體一致。

技術領域

本申請涉及一種工業安保、監護設備，具體地，涉及一種用于電焊的強光抑制攝像頭。

背景技術

在機械制造電焊加工中，焊接位置會產生強烈而不穩定的電弧強光，為了分析或者安全的目的，需要對焊接位置進行拍攝，并且在不焊接的時候，也要對焊接工作人員的工作情況進行拍攝。現有技術當中，攝像頭的感光范圍是非常小的(只有日常光亮范圍的一部分區間)，超出這一范圍，就要采用補光燈或黑片減少光度。但電焊過程中弧光的光度變化范圍太大和太快，對強光的抑制還存在一定的問題。

現有技術中已經出現了一些針對電焊的強光抑制方法，如：

1.數字處理法，如引證文件1：CN109788205A圖像調整方法、裝置及電子設備

這類方法采用正常的圖像采集器采集圖像，然后通過內置的程序算法，對采集的圖像標定出亮區和暗區，對暗區給予一定的補償，使畫面整體的對比度降低，使亮區達到可視。但某些電焊場合產生的弧光過強，其亮度已經超過圖像采集器件的采集范圍，無法用內置算法補償。同時此類方法依賴后期的圖像處理，對原始情況的采集已經有了一些失真。

2.加裝濾光片法，如引證文件2：CN109172135A帶雙攝像頭和液晶顯示屏的電焊面罩，濾光片可類比于電焊工人用墨鏡，為鏡頭加上濾光片后，可進行正常拍攝。這類方法在未產生電焊弧光時，攝像頭無法取像(用于電焊的濾光片濃度較深)，最終獲取的圖像是不連續的，為后期的查看帶來不便。

3.ADF-自動變光鏡組拍攝法

這類方法為攝像鏡頭加裝電控液晶濾光片，根據光學傳感器測定的光亮值切換液晶的透光率，達到同時拍攝非焊接和焊接弧光的效果，但存在的問題是，液晶變光鏡的最小透光率存在一個閾值，即其濾光范圍是有上限的，并且僅能在少量幾個離散的透光率當中切換，而電焊弧光強度是連續變化的，拍攝的圖像分成明暗不同的幾個區段，仍需要一定的后期處理。

4.亮度傳感器法

這類方法在攝像頭上加裝亮度傳感器，根據采集到的亮度進行相應預處理。但在焊接過程中，焊點位置一直在變化，對亮度傳感器的角度持續變化，使其檢測值處于一個動態誤差之中，也不易達到理想的強光抑制。

發明內容

(一)技術問題

本申請所針對的技術問題主要為：

1.準確地判斷電焊弧光的強度，進行針對性地強光抑制；

2.在日常光線(無電弧時)與電弧最強之間的所有光度進行適當地連續地抑制；

3.消除焊點位置變化對光學系統的誤差影響；

4.簡化攝像系統的算法及硬件需求，得到亮度均一，不閃動的攝像畫面。

(二)技術方案

一種用于電焊的強光抑制攝像頭，包括攝像頭，安裝在攝像頭前端的濾光盤以及控制盒，所述濾光盤上設有多個不同濃度的濾光片，濾光片布置在濾光盤外緣周向，濾光片與攝像頭的鏡頭光路重合或平行，攝像頭可透過濾光片拍攝電焊時的圖像，所述濾光盤可轉動，任一時刻僅有一個濾光片與攝像頭的鏡頭光路重合；