[發明專利]基于EtherCAT工業以太網總線的智能相機及其控制方法

有效

• 申請號: 202010934879.2
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112040131B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 覃飛虎;黎紅偉;周孟嬋
• 申請（專利權）人: 湖南兩湖機電科技有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04L12/40
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 何湘玲

1.一種基于EtherCAT工業以太網總線的智能相機，其特征在于，包括：通過EtherCAT工業以太網總線相連的控制系統和一個以上的EtherCAT智能相機；所述控制系統與所述一個以上的EtherCAT智能相機；且所述控制系統通過EtherCAT工業以太網總線向所述一個以上的EtherCAT智能相機下發相機指令，同時，所述一個以上的EtherCAT智能相機通過EtherCAT工業以太網總線將相機指令的對應結果和狀態反饋給所述控制系統；

所述EtherCAT工業以太網總線通過ECAT數據幀在控制系統與一個以上的EtherCAT智能相機之間傳遞所述相機指令以及所述相機指令的對應結果和狀態；所述ECAT數據幀包括ECAT頭部、智能相機數據、運動控制模塊數據、IO模塊數據以及ECAT尾部；所述相機指令以及所述相機指令的對應結果和狀態置于所述智能相機數據中，包括：控制指令/狀態顯示信息、定位/位置信息，以及輸入開關量/輸出開關量信息；包括以下數據對象：

0x2060：定位使能，1個字節，下行，包含清除定位成功標志的bit位；

0x2061：定位結果，1個字節，上行，包含不定位時，所述EtherCAT智能相機的狀態信息；

0x2062：定位所需信息，8個字節，下行；

0x2063：定位結果（x1h, x1l, y1h, y1l; x2h, x2l, y2h, y2l），8個字節，上行；定位圓心時，采用點（x1h, x1l, y1h, y1l），而點(x2h, x2l, y2h, y2l)填充；定位矩形時，采用點（x1h, x1l, y1h, y1l）和點(x2h, x2l, y2h, y2l)；

0x2064：輸出開關量，1個字節，下行；

0x2065：輸入開關量，1個字節，上行。

2.根據權利要求1所述的基于EtherCAT工業以太網總線的智能相機，其特征在于，所述EtherCAT智能相機，包括：用于與所述EtherCAT工業以太網總線連接的EtherCAT從站電路、用于處理和執行所述相機指令的運算單元，以及用于完成視覺功能的相機單元。

3.根據權利要求2所述的基于EtherCAT工業以太網總線的智能相機，其特征在于，所述視覺功能包括識別、定位以及測量中的一種或任意幾種的組合。

4.根據權利要求2所述的基于EtherCAT工業以太網總線的智能相機，其特征在于，還包括：一個以上與對應的電機相連的EtherCAT伺服/步進單元，所述一個以上的EtherCAT伺服/步進單元連入所述EtherCAT工業以太網總線中，且所述控制系統通過EtherCAT工業以太網總線向所述一個以上的EtherCAT伺服/步進單元下發運動控制指令，所述一個以上的EtherCAT伺服/步進單元控制對應的電機執行所述運動控制指令對應的機械動作。

5.根據權利要求2所述的基于EtherCAT工業以太網總線的智能相機，其特征在于，還包括：一個以上的EtherCAT IO設備，所述一個以上的EtherCAT IO設備連入所述EtherCAT工業以太網總線中，且所述控制系統通過EtherCAT工業以太網總線向所述一個以上的EtherCAT IO設備下發IO開關量，所述一個以上的EtherCAT IO設備通過EtherCAT工業以太網總線將光柵尺或IO開關量反饋給所述控制系統。

6.一種如權利要求1至5中任一項所述的基于EtherCAT工業以太網總線的智能相機的控制方法，其特征在于，包括進行以下幾種操作中一種或者任意幾種：

原圖采集與調焦調光源：EtherCAT智能相機拍攝原始圖像，操作員通過與EtherCAT智能相機相連的顯示器上顯示的原始圖像，通過控制系統對所述EtherCAT智能相機進行調焦和調光源；

相機標定：操作員通過控制系統控制所述EtherCAT智能相機對標定板進行不同方位的取圖；再通過與EtherCAT智能相機相連的顯示器上顯示的標定界面進行標定，并保存標定結果；

識別與定位：在EtherCAT智能相機通過EtherCAT工業以太網總線收到來自控制系統的定位指令后，EtherCAT智能相機進行拍照并利用模板匹配算法進行定位，得出定位結果；

定位結果上傳：EtherCAT智能相機通過EtherCAT工業以太網總線將定位成功的標志反饋給控制系統，并同時反饋定位結果和狀態信息。