專利名稱：一種多線陣ccd掃描系統(tǒng)的標(biāo)定紙及調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)器視覺技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多線陣CCD掃描系統(tǒng)的標(biāo)定紙及調(diào)
整方法。
背景技術(shù)：
機(jī)器視覺主要用計(jì)算機(jī)來模擬人的視覺功能，從客觀事物的圖像中提取信息進(jìn)行處理并加以理解，最終用于實(shí)際檢測(cè)和控制。這一技術(shù)能廣泛應(yīng)用到印刷品、糧食、果蔬、電子器件、汽車和環(huán)保綠色能源等的質(zhì)量檢測(cè)，代替人工檢測(cè)，降低成本，提高檢測(cè)速度和精度。在相機(jī)選取中傳統(tǒng)的有線陣CCD和面陣CCD兩種。其中，線陣CCD的優(yōu)點(diǎn)是:線陣CCD的照明光源均勻性容易校正；線陣CCD在高速運(yùn)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的分辨率；線陣CCD傳感器數(shù)量小，交疊面積小，數(shù)據(jù)冗余量小，圖像拼接配準(zhǔn)的負(fù)擔(dān)輕。對(duì)于寬幅面的檢測(cè)材質(zhì)，需要應(yīng)用多線陣C⑶拼接采集同一行、同一副圖像，這里就設(shè)涉及到了拼接共線問題。以印刷版材為例，一卷版材長(zhǎng)達(dá)幾百米，在未裁切前檢測(cè)版材的瑕疵，在瑕疵處噴墨，根據(jù)瑕疵的統(tǒng)計(jì)數(shù)量和大小等特征來確定版材的質(zhì)量等級(jí)。將多線陣CCD調(diào)整成采集共線形式，就能保證采集處理的圖像是同一副圖像的某一部分，不會(huì)因?yàn)橄嗖顢?shù)行使計(jì)算有誤?，F(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)多線陣CCD采集共線的方案往往標(biāo)定紙成本過高并且調(diào)整步驟繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:如何提供一種多線陣CCD掃描系統(tǒng)的標(biāo)定紙及調(diào)整方法，以降低標(biāo)定紙成本，并且簡(jiǎn)化調(diào)整步驟。( 二 )技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種多線陣CCD掃描系統(tǒng)的標(biāo)定紙，其包括:共線標(biāo)定紙；所述共線標(biāo)定紙上設(shè)置有點(diǎn)劃線，并且所述點(diǎn)劃線的精度同于CCD采集要求的最小精度，所述點(diǎn)劃線上點(diǎn)的尺寸同于所述CCD能夠采集的最小像元的尺寸。優(yōu)選地，所述共線標(biāo)定紙上還設(shè)置有標(biāo)志位；所述標(biāo)志位包括灰度不同的兩個(gè)矩形，所述兩個(gè)矩形相鄰并且橫向長(zhǎng)度相同；所述點(diǎn)劃線與所述兩個(gè)矩形的分割線共線。優(yōu)選地，所述兩個(gè)矩形中一個(gè)為純黑色，一個(gè)為灰色。優(yōu)選地，所述標(biāo)定紙還包括:清晰度標(biāo)定紙；所述清晰度標(biāo)定紙上交錯(cuò)設(shè)置有尺寸相同的黑色矩形框和白色矩形框，并且相鄰的所述黑色矩形框和白色矩形框之間界限分明。優(yōu)選地，所述標(biāo)定紙采用紙、塑料或者陶瓷作為制作材料。本發(fā)明還提供一種多線陣CXD掃描系統(tǒng)調(diào)整方法，其包括步驟:B:對(duì)掃描系統(tǒng)進(jìn)行初步調(diào)整，使多個(gè)線陣CXD的工作距離一致并且保持平行，使所述多個(gè)線陣CCD能夠清晰地辨識(shí)清晰度標(biāo)定紙上的黑色矩形框和白色矩形框；C:使用共線標(biāo)定紙對(duì)所述多個(gè)線陣CXD進(jìn)行調(diào)整，使所述多個(gè)線陣CXD共線。優(yōu)選地，所述步驟B具體包括步驟:B1:根據(jù)檢測(cè)區(qū)域大小和線陣CCD的橫向掃描寬度，設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的多個(gè)線陣CCD ;B2:調(diào)整清晰度標(biāo)定紙的位置，使所述清晰度標(biāo)定紙?zhí)幱谒鰭呙柘到y(tǒng)的檢測(cè)平面內(nèi)，并使所述清晰度標(biāo)定紙上黑色矩形框的長(zhǎng)度方向與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向平行；B3:調(diào)整所述多個(gè)線陣(XD，使所述多個(gè)線陣CXD的工作距離一致并且保持平行；B4:令所述多個(gè)線陣CCD掃描所述清晰度標(biāo)定紙，并對(duì)所述多個(gè)線陣CCD進(jìn)行調(diào)整，直至所述多個(gè)線陣CCD能夠清晰地辨識(shí)所述清晰度標(biāo)定紙上的黑色矩形框和白色矩形框。優(yōu)選地，所述步驟C具體包括步驟:Cl:調(diào)整共線標(biāo)定紙的位置，使所述多個(gè)線陣C⑶中的第一臺(tái)CXD能夠清晰地掃描到所述共線標(biāo)定紙上的點(diǎn)劃線；C2:保持所述共線標(biāo)定紙位置固定，依次調(diào)整所述多個(gè)線陣CXD中剩余的(XD，使所述剩余的CCD均能夠清晰地掃描到所述共線標(biāo)定紙上的點(diǎn)劃線。優(yōu)選地,所述步驟Cl具體包括步驟:Cll:用共線標(biāo)定紙?zhí)娲銮逦葮?biāo)定紙，使所述共線標(biāo)定紙?zhí)幱谒鰭呙柘到y(tǒng)的檢測(cè)平面內(nèi)；C12:利用所述共線標(biāo)定紙上的標(biāo)志位和所述多個(gè)線陣CCD的掃描效果圖對(duì)所述共線標(biāo)定紙進(jìn)行初定位；C13:微調(diào)所述共線標(biāo)定紙的第一端，直至所述多個(gè)線陣CXD中的第一臺(tái)CXD能夠清晰地掃描到所述共線標(biāo)定紙的第一端的點(diǎn)劃線；C14:固定所述共線標(biāo)定紙的第一端，微調(diào)所述共線標(biāo)定紙的第二端，直至所述第一臺(tái)CCD能夠清晰地掃描到所述共線標(biāo)定紙的全部點(diǎn)劃線。優(yōu)選地，在所述步驟B之前還包括步驟:A:制作清晰度標(biāo)定紙和共線標(biāo)定紙。(三)有益效果本發(fā)明所述多線陣CXD掃描系統(tǒng)的標(biāo)定紙及調(diào)整方法，可以通過在普通的紙上打印相應(yīng)的圖案制作所述標(biāo)定紙，并且可以使用所述標(biāo)定紙方便地對(duì)所述多線陣CCD掃描系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，有效地降低了標(biāo)定紙成本，并且簡(jiǎn)化了調(diào)整步驟。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述清晰度標(biāo)定紙的示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述共線標(biāo)定紙的示意圖；圖3是多線陣CXD掃描系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例所述多線陣CCD掃描系統(tǒng)調(diào)整方法流程圖；圖5是線陣CXD調(diào)整過程中的清晰度標(biāo)定紙成像示意圖；圖6是線陣CXD對(duì)共線標(biāo)定紙的靜態(tài)掃描效果圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明實(shí)施例所述多線陣CCD掃描系統(tǒng)的標(biāo)定紙包括:清晰度標(biāo)定紙和共線標(biāo)定紙。圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述清晰度標(biāo)定紙的示意圖,如圖1所示,所述清晰度標(biāo)定紙上交錯(cuò)設(shè)置有尺寸相同的黑色矩形框和白色矩形框，并且相鄰的所述黑色矩形框和白色矩形框之間界限分明。圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述共線標(biāo)定紙的示意圖，如圖2所示，所述共線標(biāo)定紙上設(shè)置有點(diǎn)劃線，并且所述點(diǎn)劃線的精度同于CCD采集要求的最小精度，所述點(diǎn)劃線上點(diǎn)的尺寸同于所述CXD能夠采集的最小像元的尺寸；所述共線標(biāo)定紙上還設(shè)置有標(biāo)志位，所述標(biāo)志位包括灰度不同的兩個(gè)矩形，所述兩個(gè)矩形相鄰并且橫向長(zhǎng)度相同；所述點(diǎn)劃線與所述兩個(gè)矩形的分割線共線。本實(shí)施例中所述共線標(biāo)定紙上的灰度不同的兩個(gè)矩形，優(yōu)選其中一個(gè)為純黑色，另一個(gè)為灰色；也可以為所述兩個(gè)矩形分別設(shè)置兩種其他的灰度，只要肉眼能夠區(qū)分即可。所述清晰度標(biāo)定紙和/或共線標(biāo)定紙，可以采用紙、塑料或者陶瓷作為材料，通過在其表面打印相應(yīng)的圖案制作而成。其中，塑料或者陶瓷適用于精度要求較高的情況，紙能夠滿足基本的應(yīng)用需求。圖3是多線陣CCD掃描系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，所述掃描系統(tǒng)包括:工控機(jī)
1、(XD 2、編碼器3、傳送帶4、滾軸5、檢測(cè)區(qū)域6和光源7。圖3中箭頭所示方向?yàn)樗鰝魉蛶?的運(yùn)動(dòng)方向。本實(shí)施例所述多線陣CXD掃描系統(tǒng)調(diào)整方法，即是用于調(diào)整圖3所示多線陣CCD掃描系統(tǒng)的方法，并且實(shí)際應(yīng)用中線陣CCD 2的數(shù)量不限于兩個(gè)。圖4是本發(fā)明實(shí)施例所述多線陣CCD掃描系統(tǒng)調(diào)整方法流程圖。如圖4所示，所述方法包括步驟:A:制作清晰度標(biāo)定紙和共線標(biāo)定紙。B:對(duì)所述掃描系統(tǒng)進(jìn)行初步調(diào)整，使多個(gè)線陣CXD 2的工作距離一致并且保持平行，使所述多個(gè)線陣CCD 2能夠清晰地辨識(shí)清晰度標(biāo)定紙上的黑色矩形框和白色矩形框。所述步驟B具體包括步驟:B1:根據(jù)檢測(cè)區(qū)域6的大小和線陣CCD 2的橫向掃描寬度，設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的多個(gè)線陣CXD 2。假設(shè)檢測(cè)區(qū)域的寬度為L(zhǎng)，線陣C⑶的交疊像素個(gè)數(shù)為a，像元大小為b，線陣CXD為4K像素，則所需線陣CXD個(gè)數(shù)η應(yīng)該滿足4096Xη-(η-1) Xa > L0Β2:調(diào)整清晰度標(biāo)定紙的位置，使所述清晰度標(biāo)定紙?zhí)幱谒鰭呙柘到y(tǒng)的檢測(cè)平面內(nèi)(即所述清晰度標(biāo)定紙上的黑色矩形框和白色矩形框處于所述檢測(cè)區(qū)域6的位置處)，并使所述清晰度標(biāo)定紙上黑色矩形框的長(zhǎng)度方向與所述傳送帶4的運(yùn)動(dòng)方向平行。B3:調(diào)整所述多個(gè)線陣CXD 2，使所述多個(gè)線陣CXD 2的工作距離一致并且保持平行。線陣CCD的工作距離是指線陣CCD的鏡頭到檢測(cè)平面的距離。每個(gè)線陣CCD每次掃描檢測(cè)平面的一行圖像(簡(jiǎn)稱掃描行)，使所述多個(gè)線陣CCD保持平行，即保證每個(gè)線陣CCD對(duì)應(yīng)的掃描行相互平行，以作為后續(xù)步驟C中共線調(diào)整的基礎(chǔ)。B4:令所述多個(gè)線陣CXD 2掃描所述清晰度標(biāo)定紙，并對(duì)所述多個(gè)線陣CXD 2進(jìn)行調(diào)整，直至所述多個(gè)線陣CCD 2能夠清晰地辨識(shí)所述清晰度標(biāo)定紙上的黑色矩形框和白色矩形框。圖5是線陣CXD調(diào)整過程中的清晰度標(biāo)定紙成像示意圖。如圖5所示，開始時(shí)圖像比較模糊，黑色矩形框和白色矩形框界限并不分明；通過調(diào)整，最終所得掃描圖像應(yīng)該如圖1所示，即黑色矩形框和白色矩形框十分清晰，并且界限分明。C:使用共線標(biāo)定紙對(duì)所述多個(gè)線陣CXD 2進(jìn)行調(diào)整，使所述多個(gè)線陣CXD 2共線。所述步驟C具體包括步驟:Cl:調(diào)整共線標(biāo)定紙的位置，使所述多個(gè)線陣CXD 2中的第一臺(tái)CXD能夠清晰地掃描到所述共線標(biāo)定紙上的點(diǎn)劃線。所述步驟Cl具體包括步驟:Cll:用共線標(biāo)定紙?zhí)娲銮逦葮?biāo)定紙，將所述共線標(biāo)定紙放置在所述光源7的下方，使所述共線標(biāo)定紙?zhí)幱谒鰭呙柘到y(tǒng)的檢測(cè)平面內(nèi)(即所述共線標(biāo)定紙上的點(diǎn)劃線處于所述檢測(cè)區(qū)域6的附近)。C12:利用所述共線標(biāo)定紙上的標(biāo)志位和所述多個(gè)線陣CXD 2的掃描效果圖對(duì)所述共線標(biāo)定紙進(jìn)行初定位。所述標(biāo)志位包括兩個(gè)灰度不同的矩形，如圖2所示，下方的矩形為灰色，上方的矩形為純黑色。因此，當(dāng)掃描效果圖上顯示相應(yīng)的掃描區(qū)域?yàn)榧兒谏珪r(shí)，應(yīng)該將所述共線標(biāo)定紙向下移動(dòng)，以便能夠掃描到所述共線標(biāo)定紙上的點(diǎn)劃線；當(dāng)掃描效果圖上顯示相應(yīng)的掃描區(qū)域?yàn)榛疑珪r(shí)，應(yīng)該將所述共線標(biāo)定紙向上移動(dòng)，以便能夠掃描到所述共線標(biāo)定紙上的點(diǎn)劃線。C13:微調(diào)所述共線標(biāo)定紙的第一端，直至所述多個(gè)線陣CXD 2中的第一臺(tái)CXD能夠清晰地掃描到所述共線標(biāo)定紙的第一端的點(diǎn)劃線。C14:固定所述共線標(biāo)定紙的第一端，微調(diào)所述共線標(biāo)定紙的第二端，直至所述第一臺(tái)CCD能夠清晰地掃描到所述共線標(biāo)定紙的全部點(diǎn)劃線。C2:保持所述共線標(biāo)定紙位置固定，依次調(diào)整所述多個(gè)線陣(XD2中剩余的(XD，使所述剩余的CCD均能夠清晰地掃描到所述共線標(biāo)定紙上的點(diǎn)劃線。圖6是線陣CXD對(duì)共線標(biāo)定紙的靜態(tài)掃描效果圖。經(jīng)過步驟C的調(diào)整之后，所有的線陣CCD均能夠清晰地掃描到所述共線標(biāo)定紙上的點(diǎn)劃線，即能夠得到如圖6所示的靜態(tài)掃描效果圖。本發(fā)明實(shí)施例所述多線陣CCD掃描系統(tǒng)的標(biāo)定紙及調(diào)整方法，可以通過在普通的紙上打印相應(yīng)的圖案制作所述標(biāo)定紙，并且可以使用所述標(biāo)定紙方便地對(duì)所述多線陣CCD掃描系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，有效地降低了標(biāo)定紙成本，并且簡(jiǎn)化了調(diào)整步驟。以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種多線陣CCD掃描系統(tǒng)的標(biāo)定紙，其特征在于，包括:共線標(biāo)定紙；所述共線標(biāo)定紙上設(shè)置有點(diǎn)劃線，并且所述點(diǎn)劃線的精度同于CCD采集要求的最小精度，所述點(diǎn)劃線上點(diǎn)的尺寸同于所述CCD能夠采集的最小像元的尺寸。
2.如權(quán)利要求1所述的標(biāo)定紙，其特征在于，所述共線標(biāo)定紙上還設(shè)置有標(biāo)志位；所述標(biāo)志位包括灰度不同的兩個(gè)矩形，所述兩個(gè)矩形相鄰并且橫向長(zhǎng)度相同；所述點(diǎn)劃線與所述兩個(gè)矩形的分割線共線。
3.如權(quán)利要求2所述的標(biāo)定紙，其特征在于，所述兩個(gè)矩形中一個(gè)為純黑色，一個(gè)為灰色。
4.如權(quán)利要求1所述的標(biāo)定紙，其特征在于，所述標(biāo)定紙還包括:清晰度標(biāo)定紙；所述清晰度標(biāo)定紙上交錯(cuò)設(shè)置有尺寸相同的黑色矩形框和白色矩形框，并且相鄰的所述黑色矩形框和白色矩形框之間界限分明。
5.如權(quán)利要求1所述的標(biāo)定紙，其特征在于，所述標(biāo)定紙采用紙、塑料或者陶瓷作為制作材料。
6.一種多線陣CCD掃描系統(tǒng)調(diào)整方法，其特征在于，包括步驟: B:對(duì)掃描系統(tǒng)進(jìn)行初步調(diào)整，使多個(gè)線陣CCD的工作距離一致并且保持平行，使所述多個(gè)線陣CCD能夠清晰地辨識(shí)清晰度標(biāo)定紙上的黑色矩形框和白色矩形框； C:使用共線標(biāo)定紙對(duì)所述多個(gè)線陣CCD進(jìn)行調(diào)整，使所述多個(gè)線陣CCD共線。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體包括步驟: B1:根據(jù)檢測(cè)區(qū)域大小和線陣CCD的橫向掃描寬度，設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的多個(gè)線陣CCD ； B2:調(diào)整清晰度標(biāo)定紙的位置，使所述清晰度標(biāo)定紙?zhí)幱谒鰭呙柘到y(tǒng)的檢測(cè)平面內(nèi)，并使所述清晰度標(biāo)定紙上黑色矩形框的長(zhǎng)度方向與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向平行； B3:調(diào)整所述多個(gè)線陣(XD，使所述多個(gè)線陣CXD的工作距離一致并且保持平行； B4:令所述多個(gè)線陣CCD掃描所述清晰度標(biāo)定紙，并對(duì)所述多個(gè)線陣CCD進(jìn)行調(diào)整，直至所述多個(gè)線陣CCD能夠清晰地辨識(shí)所述清晰度標(biāo)定紙上的黑色矩形框和白色矩形框。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟C具體包括步驟: Cl:調(diào)整共線標(biāo)定紙的位置，使所述多個(gè)線陣CCD中的第一臺(tái)CCD能夠清晰地掃描到所述共線標(biāo)定紙上的點(diǎn)劃線； C2:保持所述共線標(biāo)定紙位置固定，依次調(diào)整所述多個(gè)線陣CCD中剩余的CCD，使所述剩余的CCD均能夠清晰地掃描到所述共線標(biāo)定紙上的點(diǎn)劃線。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟Cl具體包括步驟: Cll:用共線標(biāo)定紙?zhí)娲銮逦葮?biāo)定紙，使所述共線標(biāo)定紙?zhí)幱谒鰭呙柘到y(tǒng)的檢測(cè)平面內(nèi)； C12:利用所述共線標(biāo)定紙上的標(biāo)志位和所述多個(gè)線陣CCD的掃描效果圖對(duì)所述共線標(biāo)定紙進(jìn)行初定位； C13:微調(diào)所述共線標(biāo)定紙的第一端，直至所述多個(gè)線陣CCD中的第一臺(tái)CCD能夠清晰地掃描到所述共線標(biāo)定紙 的第一端的點(diǎn)劃線； C14:固定所述共線標(biāo)定紙的第一端，微調(diào)所述共線標(biāo)定紙的第二端，直至所述第一臺(tái)CCD能夠清晰地掃描到所述共線標(biāo)定紙的全部點(diǎn)劃線。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步驟B之前還包括步驟:A:制作清晰度標(biāo) 定紙和共線標(biāo)定紙。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多線陣CCD掃描系統(tǒng)的標(biāo)定紙及調(diào)整方法，涉及機(jī)器視覺領(lǐng)域。所述標(biāo)定紙包括共線標(biāo)定紙；所述共線標(biāo)定紙上設(shè)置有點(diǎn)劃線，并且所述點(diǎn)劃線的精度同于CCD采集要求的最小精度，所述點(diǎn)劃線上點(diǎn)的尺寸同于所述CCD能夠采集的最小像元的尺寸。本發(fā)明所述多線陣CCD掃描系統(tǒng)的標(biāo)定紙及調(diào)整方法，可以通過在普通的紙上打印相應(yīng)的圖案制作所述標(biāo)定紙，并且可以使用所述標(biāo)定紙方便地對(duì)所述多線陣CCD掃描系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，有效地降低了標(biāo)定紙成本，并且簡(jiǎn)化了調(diào)整步驟。
文檔編號(hào)H04N17/00GK103179427SQ20111043322
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者王新新, 張廣秀, 徐江偉 申請(qǐng)人:北京兆維電子(集團(tuán))有限責(zé)任公司, 北京兆維科技開發(fā)有限公司