阅读说明：本技术 一种最多支持12相机同时自动对焦的控制方法 (control method for simultaneously automatically focusing most 12 cameras ) 是由 朱金伟 谢华辉 于 2019-08-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及视觉检测技术领域,尤其是一种最多支持12相机同时自动对焦的控制方法；它包括以下步骤：S1将工业相机通过电动滑台安装普通镜头或者通过液态镜头控制器安装液态镜头；S2电动滑台或者液态镜头控制器信号连接自动对焦控制器,工业相机信号连接工控机；S3自动对焦控制器通过工业通讯协议与工控机交互；S4工控机下发指令使得电动滑台或者液态镜头控制器控制普通镜头或者液态镜头焦点前后循环移动；S5工业相机反馈图像信息给工控机；S6工控机根据自动对焦算法判断当前镜头是否为最佳对焦位置,是则停止运动并获取清晰图像,否则重复s4-s6步骤,直至获得最佳对焦位置；利于视觉检测的快速完成。(The invention relates to the technical field of visual detection, in particular to a control method for automatic focusing of at most 12 cameras simultaneously; it comprises the following steps: s1, mounting a common lens on the industrial camera through an electric sliding table or mounting a liquid lens through a liquid lens controller; s2, the electric sliding table or the liquid lens controller is in signal connection with the automatic focusing controller, and the industrial camera is in signal connection with the industrial personal computer; s3 the automatic focusing controller interacts with the industrial personal computer through the industrial communication protocol; an industrial personal computer (S4) issues an instruction to enable an electric sliding table or a liquid lens controller to control the focus of the common lens or the liquid lens to move back and forth circularly; s5 the industrial camera feeds back image information to the industrial personal computer; the industrial personal computer of S6 judges whether the current lens is the best focusing position according to the automatic focusing algorithm, if so, the movement is stopped and a clear image is obtained, otherwise, the steps of S4-S6 are repeated until the best focusing position is obtained; the rapid completion of the visual detection is facilitated.)

一种最多支持12相机同时自动对焦的控制方法

技术领域

本发明涉及视觉检测技术领域，尤其是一种最多支持12相机同时自动对焦的控制方法。

背景技术

在一些精密零件的生产中需要使用视觉相机对零件的多个面进行视觉检测。由于产品大小不一致，设备或者产线切换不同规格产品时，会产生目前工业视觉行业的一个难点，调试镜头景深问题：目前工业产品多面检测切换产品只能通过工程师对每个面的聚焦情况进行确认和调整工作距离。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种可自动对产品的多个面自动对焦的工业相机控制方法。

本发明的技术方案为：

一种最多支持12相机同时自动对焦的控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1将工业相机通过电动滑台安装普通镜头或者通过液态镜头控制器安装液态镜头；

S2电动滑台或者液态镜头控制器信号连接自动对焦控制器，工业相机信号连接工控机；

S3自动对焦控制器通过工业通讯协议与工控机交互；

S4工控机下发指令使得电动滑台或者液态镜头控制器控制普通镜头或者液态镜头焦点前后循环移动；

S5工业相机反馈图像信息给工控机；

S6工控机根据自动对焦算法判断当前镜头是否为最佳对焦位置，是则停止运动并获取清晰图像，否则重复s4-s6步骤，直至获得最佳对焦位置。

在其中一个实施例中，所述电动滑台、工业相机、普通镜头各十二个，所述自动对焦控制器一个，工控机一个。该实施例主要采用电动滑台进行镜头的位置(也就是焦点)移动。

在其中一个实施例中，所述液态镜头控制器、工业相机、液态镜头各十二个，所述自动对焦控制器一个，工控机一个。该实施例主要采用液态镜头控制器进行镜头的焦点移动。

在其中一个实施例中，所述自动对焦算法具体包括下列步骤：

以固定分辨率X*Y来获取图像，图像设有X*Y个像素点；X和Y均为整数，大于1；将每一个像素点的RGB值转换成亮度值M，转换的公式为M＝((R*299)+(G*587)+(B*114))/1000；计算像素点与横向相邻的像素点之间的亮度差值的绝对值，计算该像素点与纵向相邻的像素点之间的亮度差值的绝对值，计算图像上所有像素点的亮度差值绝对值的总和；该总和数值最大的位置为对焦位置。也就是电动滑台带动镜头前后移动的过程中工控机实时计算此时的亮度差值绝对值的总和，一个循环下来即可得知焦点位置所在。

在其中一个实施例中，所述自动对焦算法具体包括下列步骤：

S11：将该对焦镜片移动的搜寻边界InitL，InitR对应赋值于L，R，同时获取该对焦镜片位于搜寻边界时该对焦模组的解析度f(L)，f(R)；其中，L，R为变量，InitL，InitR为常量；f(x)为该对焦镜片搜寻至x位置处该对焦模组的解析度；x为变量，x为InitL与InitR之间的一个数值。L＝InitL＝0.2A，R＝InitR＝2A，f(L)＝0.07，f(R)＝0.07。

S12：采用黄金分割法设定该对焦镜片的对焦点x1，x2，其中，x1＝L+(1-τ)×(R-L)，x2＝L+τ×(R-L)，τ＝0.618，并获取f(x1)，f(x2)；其中，x1，x2为变量。x1＝0.8696，x2＝1.3124，f(x1)＝0.19，f(x2)＝0.15，由于f(x1)>f(x2)，直接运行步骤S15。

S13：判断f(x1)是否大于f(x2)。

S14：当f(x1)<f(x2)时，L＝x1，x1＝x2，x2＝L+τ×(R-L)，其分别表示x1赋值于L，x2赋值于x1，根据黄金分割法采用重新赋值后的L计算x2。

S15：当f(x1)>f(x2)时，R＝x2，x2＝x1，x1＝L+(1-τ)×(R-L)，其分别表示x2赋值于R，x1赋值于x2，根据黄金分割法采用重新赋值后的R计算x1。本实施方式中，R＝1.3124，x2＝0.8696，x1＝0.6138。

S16：判断L≠InitL且R≠InitR是否成立；当L≠InitL且R≠InitR不成立时，返回步骤S13。由于L的值没有变化，所以L≠InitL且R≠InitR不成立，需返回至S13中比较x1＝0.6138，x2＝0.8696时的f(x1)与f(x2)之间的大小。

S17：当L≠InitL且R≠InitR成立时，获取对焦点L。

本发明的有益效果为：对产品的多个面进行最清晰聚焦面判断，是则抓取图像，否则自动对焦，短时间对产品的外观进行全方位的数据采集和记录，利于视觉检测的快速进行。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

实施例1

如图1所示，一种最多支持12相机同时自动对焦的控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1将工业相机通过电动滑台安装普通镜头；

S2电动滑台信号连接自动对焦控制器，工业相机信号连接工控机；

S3自动对焦控制器通过工业通讯协议与工控机交互；

S4工控机下发指令使得电动滑台控制普通镜头焦点前后循环移动；

S5工业相机反馈图像信息给工控机；

S6工控机根据自动对焦算法判断当前镜头是否为最佳对焦位置，是则停止运动并获取清晰图像，否则重复s4-s6步骤，直至获得最佳对焦位置。

所述电动滑台、工业相机、普通镜头各十二个，所述自动对焦控制器一个，工控机一个。该实施例主要采用电动滑台进行镜头的位置(也就是焦点)移动。

所述自动对焦算法具体包括下列步骤：

以固定分辨率X*Y来获取图像，图像设有X*Y个像素点；X和Y均为整数，大于1；将每一个像素点的RGB值转换成亮度值M，转换的公式为M＝((R*299)+(G*587)+(B*114))/1000；计算像素点与横向相邻的像素点之间的亮度差值的绝对值，计算该像素点与纵向相邻的像素点之间的亮度差值的绝对值，计算图像上所有像素点的亮度差值绝对值的总和；该总和数值最大的位置为对焦位置。也就是电动滑台带动镜头前后移动的过程中工控机实时计算此时的亮度差值绝对值的总和，一个循环下来即可得知焦点位置所在。

实施例2

一种最多支持12相机同时自动对焦的控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1将工业相机通过液态镜头控制器安装液态镜头；

S2液态镜头控制器信号连接自动对焦控制器，工业相机信号连接工控机；

S3自动对焦控制器通过工业通讯协议与工控机交互；

S4工控机下发指令使得液态镜头控制器控制液态镜头焦点前后循环移动；

S5工业相机反馈图像信息给工控机；

S6工控机根据自动对焦算法判断当前镜头是否为最佳对焦位置，是则停止运动并获取清晰图像，否则重复s4-s6步骤，直至获得最佳对焦位置。

所述液态镜头控制器、工业相机、液态镜头各十二个，所述自动对焦控制器一个，工控机一个。该实施例主要采用液态镜头控制器进行镜头的焦点移动。

所述自动对焦算法具体包括下列步骤：

S11：将该对焦镜片移动的搜寻边界InitL，InitR对应赋值于L，R，同时获取该对焦镜片位于搜寻边界时该对焦模组的解析度f(L)，f(R)；其中，L，R为变量，InitL，InitR为常量；f(x)为该对焦镜片搜寻至x位置处该对焦模组的解析度；x为变量，x为InitL与InitR之间的一个数值。L＝InitL＝0.2A，R＝InitR＝2A，f(L)＝0.07，f(R)＝0.07。

S12：采用黄金分割法设定该对焦镜片的对焦点x1，x2，其中，x1＝L+(1-τ)×(R-L)，x2＝L+τ×(R-L)，τ＝0.618，并获取f(x1)，f(x2)；其中，x1，x2为变量。x1＝0.8696，x2＝1.3124，f(x1)＝0.19，f(x2)＝0.15，由于f(x1)>f(x2)，直接运行步骤S15。

S13：判断f(x1)是否大于f(x2)。

S14：当f(x1)<f(x2)时，L＝x1，x1＝x2，x2＝L+τ×(R-L)，其分别表示x1赋值于L，x2赋值于x1，根据黄金分割法采用重新赋值后的L计算x2。

S15：当f(x1)>f(x2)时，R＝x2，x2＝x1，x1＝L+(1-τ)×(R-L)，其分别表示x2赋值于R，x1赋值于x2，根据黄金分割法采用重新赋值后的R计算x1。本实施方式中，R＝1.3124，x2＝0.8696，x1＝0.6138。

S16：判断L≠InitL且R≠InitR是否成立；当L≠InitL且R≠InitR不成立时，返回步骤S13。由于L的值没有变化，所以L≠InitL且R≠InitR不成立，需返回至S13中比较x1＝0.6138，x2＝0.8696时的f(x1)与f(x2)之间的大小。

S17：当L≠InitL且R≠InitR成立时，获取对焦点L。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。