本发明实施例涉及图像采集领域,尤其涉及一种图像采集设备。
背景技术:
在快递物流行业,快递配送中心需要采集快件的重量、体积、目的地等信息,并将采集的快件信息与用于标识快件的唯一的单号进行关联匹配,以便根据快件信息对快件进行分拣、计费、运输等工作。通常情况下,快件的单号以条码形式附着在快件的表面,比如,以条码形式印刷在快件表面粘贴的面单上,在快递配送中心卸货时需要识别快件表面的条码信息以获取快件的单号,从而可以将采集的快件信息与快件的单号进行匹配。
相关技术中在输送快件时,在传送台的一侧放置相机,工作人员将快件放置在传送台的前端,并使快件携带有条码的表面的朝向与相机的采集面的朝向相反,快件到达相机所在位置时,相机获取与其正对的快件的表面的图像,得到快件的条码信息。
相关技术中工作人员在传送台上放置快件时,需要根据相机采集面的朝向将快件携带有条码的表面的朝向与相机采集面的朝向严格对应,否则会出现无法扫码的问题,在一定程度上降低了工作人员的作业效率,导致快件处理效率较低。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种图像采集设备,以缓解相关技术中人工在传送台上摆放快件时快件处理效率较低的问题。
本发明实施例提供的图像采集设备,包括:
控制装置、传送组件、轮廓检测装置和图像采集机构;
传送组件被设置为在传送路径上传送物品;轮廓检测装置和图像采集机构均位于传送路径上,沿物品的传送方向,轮廓检测装置位于图像采集机构的上游;图像采集机构包括相机、反光镜和反光镜驱动组件,相机与反光镜沿物品的传送方向间隔设置,反光镜具有转轴,反光镜驱动组件被设置为能够驱动反光镜绕转轴转动以使反光镜的反光面相对于相机的采集面转动;控制装置分别与传送组件、轮廓检测装置、相机和反光镜驱动组件电连接;
控制装置被设置为控制传送组件在传送路径上传送物品,并控制轮廓检测装置获取物品的轮廓图像,根据轮廓图像确定物品的至少一个目标表面,根据目标表面的朝向及反光镜的当前采集方向确定反光镜的转动指令,其中,转动指令中包括目标角度,控制装置根据转动指令控制反光镜驱动组件驱动反光镜转动目标角度,并在物品位于图像采集机构的采集区域时,控制相机通过反光镜获取物品的目标表面的图像。
本发明提供的图像采集设备,轮廓检测装置对传送组件上传送的物品轮廓进行扫描,得到轮廓图像,控制装置根据轮廓图像确定物品的至少一个目标表面,根据目标表面的朝向及反光镜的当前采集方向确定反光镜的转动指令,其中,转动指令中包括目标角度,控制装置根据转动指令控制反光镜驱动组件驱动反光镜转动目标角度,并在物品位于图像采集机构的采集区域时,控制相机通过反光镜获取物品的目标表面的图像。本发明实施例提供的图像采集设备,能够确定物品的目标表面,并根据物品的目标表面的朝向控制反光镜转动至合适位置后,使相机通过反光镜获取物品的目标表面图像,因此,图像采集设备能够适应不同角度放置的物品的目标表面,操作人员无需根据相机采集面的朝向将快件携带有条码的表面的朝向与相机采集面的朝向严格对应,因此,与相关技术中相机无法适应不同角度放置的物品相比,本发明的图像采集设备提高了人工在传送台上摆放快件的效率,进而提高了物品的处理效率。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的图像采集设备的结构示意图;
图2为本发明一实施例提供的图像采集设备的组成框图;
图3为本发明一实施例提供的图像采集设备的图像采集机构采集物品图像时的光传播路径的示意图;
图4是本发明一实施例提供的图像采集设备的图像采集机构采集物品表面图像时目标表面的拍照示意图;
图5为本发明一实施例提供的图像采集设备的图像采集机构的反光镜的转动范围的示意图;
图6为本发明一实施例提供的图像采集设备的图像采集机构的反光镜在第一极限位置和第二极限位置之间转动时反光镜的采集方向变化的示意图;
图7为本发明另一实施例提供的图像采集设备的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的图像采集设备采集物品图像时的一种工作流程的示意图;
图9为本发明实施例提供的图像采集设备传送的物品的各个竖直表面与目标图像采集机构的反光镜的位置关系示意图;
图10为本发明实施例提供的图像采集设备采集物品图像时的另一种工作流程的示意图;
图11为本发明一实施例提供的图像采集设备的目标图像采集机构的反光镜在两个不同位置时的状态示意图;
图12为本发明实施例提供的图像采集设备采集物品图像时的又一种工作流程的示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是,一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理,但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
考虑到相关技术将快件携带有条码的表面的朝向与相机采集面的朝向严格对应存在的图像采集效率较低的问题,本发明实施例提供的图像采集设备通过图像采集机构可以采集物品的朝向图像采集机构的设置侧表面的图像,也即,当传送台传送的物品的一个表面朝向图像采集机构的相机所在一侧,即表面朝向位于相机采集方向的180度范围内时,可以通过该图像采集机构采集该表面的目标图像。其中,传送台传送的物品可以为快件或其他物体。该图像采集设备可以用于拍摄传送台传送的物品的目标表面的目标图像。当传送台传送的物品为快件时,工作人员在传送台的前端摆放快件时,无需使快件的携带有条码的表面朝向一个特定的方向(也即与相机拍摄方向严格对应的方向),因此,可以极大提高工作人员的作业效率,从而提高物品(如快件)的处理效率。另外,当物品为快件时,快件通常采用包装盒进行包裹,而快件的包装盒通常呈立方体或长方体,本实施例以方形的快件为例进行说明。当然,本实施例对于快件的形状不做限定,对于其他形状具有多个侧面的快件,如圆柱形、棱柱形的快件,该图像采集设备同样适用,对于曲面包装,可以通过分割的方式将较长的圆弧表面切分为多个目标表面。切割时,可以基于相机的采集范围进行切分。
图1是本发明一实施例提供的图像采集设备的结构示意图,图2是本发明一实施例提供的图像采集设备的组成框图,下面结合图1和图2,对本发明实施例的图像采集设备进行说明。
图像采集设备010包括传送装置1、轮廓检测装置2、图像获取装置3、存储装置4和控制装置5。
传送装置1包括传送组件11和传送电机12,传送组件11与传送电机12连接。其中,传送组件11用于承载并输送物品(如快件),传送组件11可以为带传动或辊传动等结构形式。传送电机12与传送组件11传动连接,在传送电机12的驱动下,传送组件11可以沿设定方向运动,从而带动传送组件11承载的物品沿如箭头b所示的方向移动。传送装置1被设置为在传送路径上传送物品,在传动电机12的驱动下传送组件的承载面面从传送路径的上游向传送路径的下游移动,位于承载面上的物品随承载面移动。
轮廓检测装置2和图像获取装置3均位于传送路径上,沿箭头b所示的物品的传送方向,轮廓检测装置2位于图像获取装置3的上游。
轮廓检测装置2被设置为获取物品的轮廓。轮廓检测装置2可以设置在传送组件11的起始端。可选的,轮廓检测装置包括第一检测组件21和第二检测组件22,当物品沿箭头b所示的方向传送时,第一检测组件21被设置为获取物品在传送组件11的承载面上的第一投影图像,第二检测组件22被设置为获取物品在与物品传送方向垂直的竖直平面的第二投影图像,通过第一投影图像和第二投影图像,可获取到快件的轮廓图像。
具体的,如图1所示,第一检测组件21包括第一发光组件21a和第一接收组件21b,第一发光组件21a和第一接收组件21b相对设置在传送组件11高度方向(也即,箭头cd所示的方向)的两侧,第一发光组件21a包括沿传送组件11的宽度方向(也即,箭头ef所示的方向)间隔设置的多个光发生器,第一接收组件21b包括沿传送组件11的宽度方向间隔设置的多个光接收器,第一发光组件21a的光发生器和第一接收组件21b的光接收器的位置一一对应;第二检测组件22包括第二发光组件22a和第二接收组件22b,第二发光组件22a和第二接收组件22b相对设置在传送组件11宽度方向的两侧,第二发光组件22a包括沿传送组件11的高度方向间隔设置的多个光发生器,第二接收组件22b包括沿传送组件11的高度方向间隔设置的多个光接收器,第二发光组件22a的光发生器和第二接收组件22b的光接收器的位置一一对应;当没有物品遮挡时,第一接收组件21b和第二接收组件22b的每个光接收器接收与其相对的光发生器发出的光,每个光接收器均输出第一信号。当有物品遮挡时,第一接收组件21b和第二接收组件22b的部分光接收器不能接收与其对应的光发生器发出的光,不能接收与其对应的光发生器发出的光的光接收器输出第二信号。当物品位于轮廓检测装置2的轮廓检测区域时,通过在传送组件11每输送物品移动一个最小距离时对每个光接收器输出的信号进行一次检测,即可在物品从头至尾经过第一检测组件21的检测位置时获取到物品的第一投影图像,在物品从头至尾经过第二检测组件22的检测位置时获取到物品的第二投影图像。
图像获取装置3被设置为采集物品的目标表面的目标图像,其中目标表面朝向图像采集机构31的设置侧,当物品有多个表面均朝向图像采集机构31的设置侧时,可以分别将每个朝向图像采集机构31的设置侧的表面作为目标表面获取该目标表面的图像。如图1所示,沿物品传送方向,图像获取装置3可以位于轮廓检测装置2的下游,图像获取装置3包括至少一个图像采集机构31。每个图像采集机构31包括相机311、反光镜312和反光镜驱动组件313,相机311与反光镜312沿物品的传送方向间隔设置,且相机311的采集面朝向反光镜312,反光镜312具有转轴312a,反光镜驱动组件313被设置为能够驱动反光镜312绕转轴312a转动以使反光镜312的反光面相对于相机311的采集面转动。
图像采集机构31可以设置于传送组件11的一侧,在物品移动到图像采集区域时,图像采集机构获取物品的目标表面的目标图像。在同一侧可以按照等间距或不等间距设置多个图像采集机构31,可以同时对多个物品进行拍照。
除了在一侧(如图1中传送组件11的箭头e指向的一侧或箭头f指向的一侧)设置一个或多个的图像采集机构31,还可以在传送组件11的两侧分别设置至少一个图像采集机构31或者在传送组件11的三侧分别设置至少一个图像采集机构31,比如,在图1中传送组件11的箭头e指向的一侧和箭头f指向的一侧分别设置一个图像采集机构31,或者,在图1中传送组件11的箭头e指向的一侧、箭头f指向的一侧和箭头c指向的一侧分别设置一个图像采集机构31,如此,控制装置5可以根据预设规则依次设定每个图像采集机构31为目标图像采集机构,并确定与该目标图像采集机构31对应的目标表面,并控制目标图像采集机构31采集目标表面的图像。可选的,在传送组件11的箭头e指向的一侧、箭头f指向的一侧和箭头c指向的一侧分别设置一个图像采集机构31分别设置一个图像采集机构31,物品在传送组件11上传送时,每个图像采集机构31可以采集朝向该图像采集机构31的设置侧的目标表面的图像,使得在人工放置快件时,只要不将条码压在传送组件底部,即可得到物品的目标表面的图像。
图像采集机构31的相机311包括排成一行的多个感光元件,多个感光元件的排列方向与反光镜312的转轴312a的延伸方向平行,对于每个图像采集机构31,控制装置5将物品的与该图像采集机构31的相机311的多个感光元件的排列方向平行且朝向该图像采集机构31的表面确定为目标表面。如图1所示,本实施例中,沿物品传送方向,相机311位于反光镜312的上游,相机311的采集面的朝向与物品传送方向相同。在其他实现方式中,也可沿物品传送方向,相机311位于反光镜312的下游,相机311的采集面的朝向与物品传送方向相反。当物品的目标表面到达图像采集机构31的采集区域时,反光镜接312接收物品的目标表面的光线,并将该光线反射至相机311的感光元件,相机311的感光元件输出目标表面的图像。以下为便于描述,将反光镜312接收的能够被反射至相机311的光线称为有效光线,将有效光线的传播路径称为有效光路。有效光线照射至反光镜312后能够被反光镜312反射至相机311。
图3是本发明一实施例提供的图像采集设备的图像采集机构采集物品的图像时的光传播路径的示意图,如图3所示,反光镜312接收有效光线r1并将有效光线r1反射至相机311,其中,反光镜312接收的有效光线r1和反光镜312反射至相机311的反射光线r2相对于反光镜312的法线r3对称。当物品的表面的朝向反光镜312的反射面时,反光镜312可接收来自该表面的有效光线r1并将该有效光线r1反射至相机311,并且,相机311的每个感光元件均可接收来自该表面的有效光线,由于相机311的多个感光元件沿反光镜312的转轴312的延伸方向排成一行,因此,多个感光元件可以接收来自该表面的一行点对应的有效光线,从而使相机311输出物品的一行图像,其中,该行图像对应该表面上沿转轴312的延伸方向的一行点。以下,将照射至反光镜312的有效光线的方向称为反光镜312的采集方向,其中,有效光线照射至反光镜312后能够被反光镜312反射至相机。
图4是本发明一实施例提供的图像采集设备的图像采集机构采集物品表面图像时目标表面的拍照示意图,如图4所示,矩形90为物品在传送组件11的承载面上的第一投影图像,物品的第一表面w901朝向反光镜312的反光面,也即,第一表面w901朝向图像采集机构31的设置侧,可以被设定为目标表面。如图4中(a)图所示,当物品的第一表面w901的起始点a1与有效光路相交时,图像采集机构31采集第一表面w901的起始点a1所在行(即沿反光镜312的转轴312a的延伸方向的一点行)的线图像,随着物品继续移动,第一表面w901的各点行依次与有效光路相交,图像采集机构31依次采集第一表面w901的各点所在行的线图像,直至物品的第一表面w901的终点a2与有效光路相交时,图像采集机构31采集终点a2所在行的线图像,如此,物品移动过程中,图像采集机构31采集到第一表面w901的多个线图像,通过将多个线图像合成即可得到第一表面w901的面图像,从而可以根据该面图像识别第一表面是否包含条码信息。
反光镜驱动组件313被设置为驱动反光镜312绕转轴312a转动,其中,如图1所示,反光镜312通过转轴312a与图像采集设备010的机架固定连接,转轴312a的延伸方向与物品的传送方向垂直。反光镜驱动组件313与反光镜312传动连接,可以驱动反光镜312绕转轴312a转动,从而使反光镜312的反射面绕转轴312a转动,当反光镜312的反射面转动时,反光镜312的反射面与相机311的采集面之间的角度发生变化,反光镜312的采集方向也随之发生变化,因此,通过驱动反光镜312转动,可以使反光镜312朝向物品的表面,从而使图像采集机构31可以采集物品表面的图像。
图5是本发明一实施例提供的图像采集设备的图像采集机构的反光镜的转动范围的示意图,如图5所示,沿箭头b所示的物品传送方向,图像采集机构31的相机311位于反光镜312的上游,相机311的采集面朝向反光镜312,反光镜312可绕转轴312a(图5中未示出)转动,反光镜312的采集面正对传送组件11且与物品传送方向平行时,反光镜312的位置为第一极限位置。如图5中(a)图所示,当反光镜312位于第一极限位置时,由于反光镜312的反射面平行于相机311的采集面的朝向(以下简称为相机311的采集方向),反光镜311接收的所有光线均不能被反射至相机311的采集面,因此,此时图像采集机构31不能采集传送组件11上传送的物品的图像;当反光镜312自第一极限位置朝向相机311转动时,也即,反光镜312沿逆时针方向转动时,反光镜312的采集方向也沿逆时针方向转动,如图5中(b)图所示,当反光镜312的转动角度大于0度且小于90度时,反光镜312的采集方向与物品传送方向相交,此时,当物品的一个表面在传送组件11上朝向图像采集机构31的设置侧,且该表面与反光镜312的采集方向不平行时,反光镜312即可接收来自该表面的有效光线并将有效光线反射至相机311;设当反光镜312自第一极限位置朝向相机311转动的角度到达90度时,反光镜312的位置为第二极限位置,如图5中(c)图所示,当反光镜312位于第二极限位置时,反光镜312的法线指向相机311的采集面,仅有垂直射向反光镜312的光线才能被反射至相机311,由于此时垂直射向反光镜312的光线与物品传送方向平行,因此,来自传送组件11上的任意光线都不能被反光镜312反射至相机311,也即,此时图像采集机构31不能获取传送组件11上传送的物品的图像。由以上可见,当图像采集机构31的设置位置确定后,当反光镜312位于第一极限位置和第二极限位置之间时,当物品的一个表面在传送组件11上朝向图像采集机构31的设置侧,通过使反光镜312的采集方向与该表面不平行,即可使图像采集机构31能够采该表面的图像。由图5中可知,反光镜312在第一极限位置和第二极限位置之间转动时,反光镜312的最大转动角度为90度,也即,图像采集机构31采集传送组件11上传送的物品表面的图像时,反光镜312可在90度范围内转动。
结合图5可知,反光镜312在第一极限位置和第二极限位置之间转动时,反光镜312的采集方向也以转轴312a为中心沿逆时针方向转动,图6是本发明一实施例提供的图像采集设备的图像采集机构的反光镜在第一极限位置和第二极限位置之间转动时反光镜的采集方向变化的示意图,如图所示,反光镜312在第一极限位置和第二极限位置之间转动时,其在不同位置的采集方向以转轴为中心向外辐射,并在传送组件11上方形成图像采集机构31的采集区域,物品位于图像采集机构31的采集区域时,当物品的一个表面朝向图像采集机构31的设置侧时,无论该表面是否正对图像采集机构31,均可以通过驱动反光镜312转动使反光镜312的采集方向与该表面不平行,从而使图像采集机构31采集该表面的图像。其中,物品的表面朝向图像采集机构31的设置侧是指该表面的朝向与图像采集机构31对应的预设方向所呈的夹角不大于90度,其中,物品一个表面的朝向是指该表面的法线的正方向,也即,垂直于该表面且指向该表面外的射线的方向,如图6所示,箭头p所指的方向即为表面w1的朝向,本实施例中,图像采集机构31的设置侧是指传送组件11的箭头f所指向的一侧,图像采集机构31对应的预设方向为箭头f所示的由传送组件11的第二侧指向传送组件11的第一侧的传送组件11的宽度方向,因此,在一个表面的朝向由与物品传送方向相同(如图6中(b)图所示)到沿顺时针方向转动至与物品传送方向相反(如图6中(c)图所示)的过程中,该表面均朝向图像采集机构31的设置侧,图像采集机构31均能够采集该表面的图像,也即,当物品的表面的朝向在预设的180度范围内时,图像采集机构31均可以采集该表面的图像。当该图像采集设备用于处理快件时,工作人员在传送组件11的前端摆放快件时,只需使快件的携带有条码的表面的朝向在预设的180度范围内即可,从而可以极大提高工作人员的作业效率,进而提高快件处理效率。
优选的,当确定物品的一个表面的朝向在预设的180度范围内时,可以通过驱动反光镜312转动使反光镜312的采集方向尽可能与物品的该表面的朝向相同,从而使图像采集机构31采集到该表面的最佳质量的图像。由图6容易得知,本实施例中,对于物品的一个表面,除该表面的朝向与物品传送方向相同(如图6中(b)图所示)和该表面的朝向与物品传送方向相反(如图6中(c)图所示)两种情况外,该表面朝向图像采集机构31的设置侧时,均可以通过驱动反光镜312转动使反光镜312的采集方向与该表面的朝向相同,也即,使反光镜312的采集方向与该表面相垂直,从而使图像采集机构31采集到该表面的最佳质量的图像。
可选的,图像采集设备还包括存储装置4,存储装置与控制装置5电连接。存储装置4被设置为存储图像采集设备010的控制程序以及程序运行过程中生成的数据和变量。比如,存储装置4可以被设置为存储图像采集设备010的图像采集机构31对应的预设方向,比如,当图像采集机构31位于传送组件11上方时,图像采集机构31对应的预设方向为图1中箭头c所示的由下到上的竖直方向(以下简称为第一预设方向),当图像采集机构31位于传送组件11宽度方向的第一侧时,图像采集机构31对应的预设方向为图1中箭头f所示的由第二侧指向第一侧的传送组件11的宽度方向(以下简称为第二预设方向),当图像采集机构31设置于传送组件11宽度方向的第二侧时,图像采集机构31对应的预设方向为图1中箭头e所示由第一侧指向第二侧的传送组件11的宽度方向(以下简称为第三预设方向);再比如,存储装置4被设置为存储图像采集机构31的相机311的采集面的方向,如方向值为1表示相机311的采集面的方向与物品传送方向相同,方向值为2表示相机311的采集面的方向与物品传送方向相反。
控制装置5分别与传送组件11、轮廓检测装置2、相机311和反光镜驱动组件313电连接,控制装置5被设置为控制传送组件11、轮廓检测装置2、相机311和反光镜驱动组件313工作。具体的,控制装置5被设置为控制传送组件11在传送路径上传送物品,并在物品经过轮廓检测装置2的轮廓检测区域时控制轮廓检测装置2获取物品的轮廓,根据轮廓图像确定物品的至少一个目标表面,根据目标表面的朝向及反光镜312的当前采集方向确定反光镜312的转动指令,其中,转动指令中包括目标角度,控制装置5根据转动指令控制反光镜驱动组件313驱动反光镜312转动目标角度,并在物品位于图像采集机构31的采集区域时,控制相机通过反光镜获取物品的目标表面的图像。
可选的,控制装置5根据目标表面的朝向及反光镜312的当前采集方向判断反光镜312的当前采集方向与目标表面是否平行。若反光镜312的当前采集方向与目标表面平行,则此时反光镜312无法直接获取目标表面的目标图像。因此需要转动反光镜312,此时,控制装置5确定转动指令中的目标角度为大于零小于90度。控制装置5根据转动指令控制反光镜312转动目标角度后,反光镜312的当前采集方向与目标表面不平行,可以通过反光镜312的当前采集方向获取目标表面的目标图像。
进一步的,当判定反光镜312的当前采集方向与目标表面平行时,控制装置5判断图像采集机构31是否可以在反光镜312的采集方向与目标表面垂直时采集目标表面的图像。当判定反光镜312的当前采集方向与目标表面平行时,需要对反光镜312进行转动,此时如果能够将反光镜312转动到其采集方向与目标表面垂直的位置,则图像采集机构31可以获取目标表面的高质量的图像。此时,控制装置5判断图像采集机构31是否可以在反光镜312的采集方向与目标表面垂直时采集目标表面的目标图像。
如果判定图像采集机构31可以在反光镜312的采集方向与目标表面垂直时采集目标表面的图像,控制装置5将图像采集机构31能够采集目标表面的图像的情况下反光镜312的采集方向与目标表面垂直时反光镜312的位置确定为目标位置,并根据反光镜312的当前位置和目标位置确定转动指令;如果判定图像采集机构31不可以在反光镜312的采集方向与目标表面垂直时采集目标表面的图像,控制装置5将图像采集机构31能够采集目标表面的图像的情况下反光镜312的采集方向与目标表面所呈角度最大时反光镜312的位置确定为目标位置,并根据反光镜312的当前位置和目标位置确定转动指令。其中,转动指令包括目标方向和目标角度,反光镜312自当前位置沿目标方向转动目标角度后到达目标位置。通过使反光镜312的采集方向与目标表面垂直或尽量垂直,可以提高图像采集机构31采集的目标表面的质量。
当判定反光镜312的当前采集方向与目标表面不平行时,控制装置5判断反光镜312的当前采集方向与目标表面是否垂直,当判定反光镜312的当前采集方向与目标表面垂直时,控制装置5确定目标角度为零。
当判定反光镜312的当前采集方向与目标表面不平行时,控制装置5判断反光镜312的当前采集方向与目标表面所成角度可以为大于零小于90度、90度以及大于90度小于180度。当反光镜312的当前采集方向与目标表面所成角度为90度时,反光镜312的当前采集方向与目标表面垂直。当反光镜312的当前采集方向与目标表面垂直时,反光镜312处于最佳位置,此时相机311拍摄到的图像最为清晰且不存在梯度误差。此时无需转动反光镜312,因此确定目标角度为零。
当判定反光镜312的当前采集方向与目标表面平行时,控制装置5确定目标角度大于零且小于90度,其中,反光镜312的采集方向为照射至反光镜312的有效光线的方向,有效光线照射至反光镜312后能够被反光镜312反射至相机。通过将目标角度设置为大于零,可以保证根据转动指令控制反光镜312转动目标角度后,反光镜312的采集方向不再与目标表面平行,从而保证图像采集机构31能够采集到目标表面的图像;并且,由于反光镜312只有位于第一极限位置和第二极限位置之间时才能采集传送组件11上的物品的图像,反光镜312由第一极限位置到第二极限位置所需的转动角度为90度,也即,在图像采集机构31能够采集目标表面的图像的情况下,反光镜312的最大转动角度为90度,因此,目标角度必定小于90度。
进一步的,当判定反光镜312的当前采集方向与目标表面不垂直时,也即,反光镜312的当前采集方向与目标表面所成角度为大于零小于90度或大于90度小于180度时,控制装置5判断图像采集机构31是否可以在反光镜312的采集方向与目标表面垂直时采集目标表面的目标图像。如果图像采集机构31可以在反光镜312的采集方向与目标表面垂直时采集目标表面的图像,则可以获取较佳的目标表面的图像。
可选的,控制装置5可以根据反光镜312的第一极限位置和第二极限位置判定图像采集机构31是否可以在反光镜312的采集方向与目标表面垂直时采集目标表面的图像。具体的,如果反光镜312的采集方向与目标表面垂直时反光镜312的位置位于第一极限位置和第二极限位置之间,控制装置5判定图像采集机构31可以在反光镜312的采集方向与目标表面垂直时采集目标表面的目标图像,如果反光镜312的采集方向与目标表面垂直时反光镜312的位置不位于第一极限位置和第二极限位置之间,控制装置5判定图像采集机构31不可以在反光镜312的采集方向与目标表面垂直时采集目标表面的图像。
同样,如果判定图像采集机构31可以在反光镜312的采集方向与目标表面垂直时采集目标表面的图像,控制装置5将图像采集机构31能够采集目标表面的图像的情况下反光镜312的采集方向与目标表面垂直时反光镜312的位置确定为目标位置,并根据反光镜312的当前位置和目标位置确定转动指令;如果判定图像采集机构31不可以在反光镜312的采集方向与目标表面垂直时采集目标表面的图像,控制装置5将图像采集机构31能够采集目标表面的图像的情况下反光镜312的采集方向与目标表面所呈角度最大时反光镜312的位置确定为目标位置,并根据反光镜312的当前位置和目标位置确定转动指令。
可选的,转动指令中还包括目标方向,在确定转动指令中的目标方向时,控制装置5计算反光镜312沿顺时针方向由当前位置转动至目标位置所需的第一角度和反光镜312沿逆时针方向由当前位置转动至目标位置所需的第二角度,并将第一角度和第二角度中较小的一个角度确定为目标角度,将目标角度对应的转动方向确定为目标方向。
进一步的,传送组件11传送物品的过程中控制装置5确定转动指令,控制装置5在根据转动指令控制反光镜驱动组件313驱动反光镜312转动目标角度前,控制传送组件11暂停传送物品,然后,控制装置5根据转动指令控制反光镜312沿目标方向转动目标角度,在根据转动指令控制反光镜驱动组件313驱动反光镜312转动目标角度后,控制传送组件11继续传送物品。通过反光镜驱动组件313与反光镜312的配合可以实现在传送组件11暂停传送物品时,调整反光镜312采集方向,并在调整反光镜312采集方向后,继续传送物品。避免在反光镜312转动过程中物品已经经过图像采集机构31的采集区域,保证图像采集机构31能够采集到目标表面的图像。
本实施例的图像采集设备010包括用于传送物品的传送组件11,以及设置于传送组件11一侧的图像采集机构31,图像采集机构31包括相机311、反光镜312以及反光镜驱动组件313,通过驱动图像采集机构31的反光镜312转动,图像采集机构31的相机311可以获取物品朝向图像采集机构31的设置侧的表面的图像,也即,当物品的一个表面的朝向在与图像采集机构对应的180度范围内时,图像采集机构31均可以采集该表面的图像。因此,当本实施例的图像采集设备用于处理快件时,工作人员在传送组件11的前端摆放快件时,无需使快件的携带有条码的表面朝向一个特定的方向,从而可以极大提高工作人员的作业效率,进而提高快件处理效率,有效解决了相关技术的快件处理设备所存在快件处理效率较低的问题。
需要说明的是,在本发明提供的其他实施例中,可以在传送组件11的不同侧设置多个图像采集机构31。图7是本发明另一实施例提供的图像采集设备的结构示意图,如图7所示,本实施例中,在传送组件11的上方,以及在传送组件11沿宽度方向的两侧分别设置一个图像采集机构,通过位于传送组件11上方的第一图像采集机构31a可以采集物品的上表面的图像,通过位于沿传送组件11宽度方向的第一侧的第二图像采集机构31b可以采集物品朝向第二图像采集机构31b的设置侧的表面的图像,通过位于沿传送组件11宽度方向的第二侧的第三图像采集机构31c可以采集物品朝向第三图像采集机构31c的设置侧的表面的图像。如此,通过设置三个图像采集机构31,即可实现采集物品的五个表面的图像,当本实施例的图像采集设备用于处理快件时,工作人员在传送组件11的前端摆放快件时,只需使快件的携带有条码的表面的不朝下即可,从而进一步提高工作人员的作业效率和快件处理效率。
以下,通过图像采集设备采集物品图像时的工作流程说明图像采集设备的工作原理。
图8为本发明实施例提供的图像采集设备采集物品图像时的一种工作流程的示意图,优选的,该方法由如图2所示的图像采集设备010的控制装置5执行。如图8所示,该方法包括步骤s22、步骤s24、和步骤s26。以下以物品为物品为例,对本实施例的图像采集方法进行说明。
s22、沿设定方向输送物品,物品经过轮廓检测区域时获取物品的轮廓。
以本发明实施例的图像采集设备010为例,控制装置5控制传送装置1的传送组件21沿箭头b所示的方向传送物品,当物品位于轮廓检测装置2的轮廓检测区域时,控制装置5控制轮廓检测装置2获取物品的轮廓。具体的,传送组件11每输送物品移动一个最小距离时,控制装置5获取一次轮廓检测装置2的每个光接收器输出的信号,从而在物品从头至尾经过第一检测组件21的检测位置时获取到物品的第一投影图像,在物品从头至尾经过第二检测组件22的检测位置时获取到物品的第二投影图像,根据物品的第一投影图像和第二投影图像得到物品的轮廓。如上所示,第一投影图像为物品在传送组件11的承载面上的投影图像,第二投影图像为物品在与物品传送方向平行的竖直平面上的投影图像。
s24、确定目标图像采集机构并确定物品的每个表面的朝向,将物品的朝向目标采集机构的设置侧的表面确定为目标表面。
以本发明实施例的图像采集设备010为例,当获取到物品的轮廓后,控制装置5首先确定要获取物品表面图像的图像采集机构31,也即,目标图像采集机构,其中,目标图像采集机构可以为设置于传送组件11上方的图像采集机构,或者为设置于传送组件11宽度方向的第一侧的图像采集机构,或者为设置于传送组件11宽度方向的第二侧的图像采集机构。当图像采集设备010仅包括一个图像采集机构31时,控制装置5确定该图像采集机构31为目标图像采集机构,当图像采集设备010包括多个图像采集机构31时,控制装置5根据预设原则将一个图像采集机构31确定为目标图像采集机构,比如,预设原则为根据多个图像采集机构31的识别标识依次将每个图像采集机构31确定为目标图像采集机构。
如上所述,物品位于目标图像采集机构的采集区域时,当物品的一个表面朝向目标图像采集机构的设置侧时,也即,当物品的一个表面的朝向在与目标采集机构对应的180度范围内时,无论该表面的具体朝向是什么,均可以通过驱动目标图像采集机构的反光镜转动使反光镜的采集方向与该表面不平行,从而使目标图像采集机构可以采集该表面的图像,因此,控制装置5根据物品的轮廓确定物品的每个表面的朝向,将朝向目标图像采集机构的设置侧的表面确定为可被目标图像采集机构采集图像的表面(也即,目标表面),其中,物品的表面朝向目标图像采集机构的设置侧是指该表面的朝向与目标图像采集机构对应的预设方向所呈的夹角不大于90度,物品一个表面的朝向是该表面的法线的正方向,如上所述,当目标图像采集机构位于传送组件11上方时,目标图像采集机构对应的预设方向为第一预设方向,当目标图像采集机构位于传送组件11宽度方向的第一侧时,目标图像采集机构对应的预设方向为第二预设方向,当目标图像采集机构位于传送组件11宽度方向的第二侧时,目标图像采集机构对应的预设方向为第三预设方向。
具体的,控制装置5通过第一投影图像计算物品的四个竖直表面的朝向,通过第二投影图像计算物品的上表面的朝向,并且,控制装置5根据目标图像采集机构与传送组件11的相对位置,读取存储装置4中存储的目标图像采集机构对应的预设方向,并根据目标图像采集机构对应的预设方向以及物品的各个表面的朝向确定物品的目标表面。比如,当目标图像采集机构对应的预设方向为第一预设方向时,控制装置5将物品的上表面确定为目标表面;当目标图像采集机构对应的预设方向为第二预设方向或者第三预设方向时,控制装置5计算每个竖直表面的朝向与目标图像采集机构对应的预设方向所呈的夹角,并判断该夹角是否大于90度,当该夹角不大于90度时,将该表面确定为目标表面。
图9是本发明实施例提供的图像采集设备传送的物品的各个竖直表面与目标图像采集机构的反光镜的位置关系示意图,如图所示,矩形91和矩形92分别为两个物品在传送组件11的承载面上的第一投影图像,目标图像采集机构位于传送组件11宽度方向的第一侧,w911、w912、w913和w914分别为第一个物品的四个竖直表面,箭头p911、p912、p913和p914所示的方向分别为第一个物品的四个竖直表面的朝向,w921、w922、w923和w924分别为第二个物品的四个竖直表面,箭头p921、p922、p923和p924所示的方向分别为第二个物品的四个竖直表面的朝向,由于目标图像采集机构对应的预设方向为箭头f所示的由第二侧指向第一侧的传送组件11的宽度方向,因此,容易看出,对于第一个物品,表面w911的朝向和表面w914的朝向与目标图像采集机构对应的预设方向所呈的夹角小于90度,表面w912的朝向和表面w913的朝向与目标图像采集机构对应的预设方向所呈的夹角大于90度,因此,控制装置5将表面w911和表面w914确定为目标表面;对于第二个物品,表面w921的朝向与目标图像采集机构对应的预设方向所呈的夹角小于90度,表面w922的朝向和表面w924的朝向与目标图像采集机构对应的预设方向所呈的夹角等于90度,表面w923的朝向与目标图像采集机构对应的预设方向所呈的夹角大于90度,因此,控制装置5将表面w921、表面w922和表面w924确定为目标表面。
s26、当物品位于目标图像采集机构的采集区域时,控制目标图像采集该机构依次采集物品的每个目标表面的图像。
确定物品的目标表面后,控制装置5按照从前向后的顺序对各个目标表面进行排序,并在物品位于目标图像采集机构的采集区域时,控制目标图像采集机构依次采集每个目标表面的图像。
通过本实施例的图像采集方法,由于可以将物品的朝向一个图像采集机构的设置侧的表面确定为目标表面,并通过该图像采集机构采集该目标表面的图像,也即,当物品的一个表面的朝向在与该图像采集机构对应的180度范围内时,该图像采集机构均可以采集该表面的图像,因此,当图像采集设备用于处理快件时,工作人员在传送组件的前端摆放快件时,只需使快件的携带有条码的表面的朝向目标图像采集机构,即可通过目标图像采集机构获取该表面的图像,也即,工作人员无需使快件的携带有条码的表面的朝向一个特定方向,因此,可以极大提高工作人员的作业效率,从而提高快件的处理效率,有效解决了相关技术的快件处理设备所存在的快件处理效率较低的问题。
进一步的,当图像采集设备包括多个图像采集机构时,通过本实施例的图像采集方法,可以通过每个图像采集机构采集物品的朝向该图像采集机构的表面的图像,因此,当图像采集设备用于处理快件时,工作人员可以更加灵活地在传送组件的前端摆放快件品,比如,当图像采集设备包括分别设置于传送组件上方、设置于传送组件第一侧和设置于传送组件第二侧的三个图像采集机构时,工作人员在传送组件的前端摆放快件时,只需使快件的携带有条码的表面不朝上即可,因此,可以进一步提高工作人员的作业效率,从而进一步提高快件的处理效率。
图10为本发明实施例提供的图像采集设备采集物品图像时的另一种工作流程的示意图,该图像采集方法应用于目标图像采集机构采集目标表面的图像,也即,对于图8所示流程中的步骤s26中的每个目标表面,均可以使用图10所示的方法控制目标图像采集机构采集该目标表面的图像,如图所示,该方法包括步骤s2611至步骤s2613。
步骤s2611,判断目标图像采集机构的反光镜的当前采集方向与目标表面是否平行。
如上所述,当物品的一个表面朝向目标图像采集机构的设置侧,且该表面与目标图像采集机构的反光镜312的采集方向不平行时,反光镜312即可接收来自该表面的有效光线并将该有效光线反射至相机311,从而使相机311获取到该表面的图像。因此,在采集一个目标表面的图像前,控制装置5首先判断反光镜312的当前采集方向与该目标表面是否平行,当判定反光镜312的当前采集方向与该目标表面平行时,执行步骤s2612,否则,执行步骤s2613。
具体的,控制装置5首先获取反光镜312的当前位置,其中,反光镜312的当前位置采用反光镜312由第一极限位置沿逆时针方向转动至当前位置所需要的角度来表示。图11是本发明实施例提供的图像采集设备的目标图像采集机构的反光镜在两个不同位置时的状态示意图,如图11中(a)图所示,由于反光镜312由第一极限位置沿逆时针方向转动角度b1后到达图11(a)图中所示的位置,因此,图11(a)中所示的反光镜312的当前位置为b1。
优选的,控制装置5在图像采集设备010上电初始化时控制反光镜312转动至初始位置,并在每次控制反光镜312转动目标角度后,根据目标角度更新反光镜的位置信息,并根据该位置信息确定反光镜312的当前采集方向。可选的,初始位置可以为第一极限位置或第二极限位置。图像采集设备010每次上电时控制装置5控制反光镜驱动组件313将反光镜312驱动至初始位置,之后,反光镜312每次转动时控制装置5根据反光镜的转动角度更新反光镜312的位置,从而可以在本步骤中获取反光镜312的当前位置。根据反光镜312的位置信息以及反光镜312和相机311的相对位置可以获取反光镜312的当前采集方向。
然后,控制装置5根据反光镜312的当前位置确定反光镜312的当前采集方向,如图11中(a)所示,r1为反光镜312的有效光线,箭头h所示的方向与有效光线r1的传播方向相同,也即,箭头h所示的方向为反光镜312的采集方向。
最后,控制装置5根据反光镜312的当前采集方向和目标表面在相应投影图像中的延伸方向确定反光镜312的当前采集方向与目标表面是否平行,如图11中(a)所示,矩形93为物品在传送组件11的承载面上的第一投影图像,表面w931为已确定的目标表面,由于目标表面w931在第一投影图像中的延伸方向与箭头h所示的反光镜312的采集方向相同,因此,控制装置5判定反光镜312的当前采集方向与目标表面平行,执行步骤s2612。
步骤s2612,控制目标图像采集机构的反光镜沿目标方向转动目标角度,以使目标图像采集机构的反光镜的采集方向与目标表面不平行。
控制装置5根据预设原则确定目标图像采集机构的反光镜312需要转动的目标方向和目标角度,并控制反光镜312沿目标方向转动目标角度,以使反光镜312的采集方向与目标表面不平行。其中,目标方向为由反光镜312的当前采集方向转动至目标表面的朝向所需转动角度较小的一个方向,目标角度大于零且目标角度满足反光镜312自当前位置沿目标方向转动目标角度后位于第一极限位置和第二极限位置之间。
如图11中(a)图所示,反光镜312的采集方向与目标表面w931平行,其中,箭头p931所示的方向为目标表面w931的朝向,从图中容易看出,沿顺时针方向由箭头h所示的反光镜312的采集方向转动至箭头p931所示的目标表面w931的朝向所需的角度为270度,沿逆时针方向由箭头h所示的反光镜312的采集方向转动至箭头p931所示的目标表面w931的朝向所需的角度为90度,因此,控制装置5确定目标方向为逆时针方向。
确定目标方向后,控制装置5根据已确定的目标方向确定目标角度,其中,目标角度a1应大于零并小于90度且满足反光镜312自当前位置沿目标方向转动目标角度后位于第一极限位置和第二极限位置之间。
具体的,控制装置5读取存储装置4中预先存储的预设角度,并判断反光镜312自当前位置沿目标方向转动该预设角度后反光镜312是否位于第一极限位置和第二极限位置之间,如果反光镜312自当前位置沿目标方向转动该预设角度后反光镜312仍位于第一极限位置和第二极限位置之间,则设置目标角度a1等于该预设角度;如果反光镜312自当前位置沿目标方向转动该预设角度后超出了第一极限位置,也即,目标方向为由第二极限位置向第一极限位置转动的方向,且反光镜312转动目标角度后超出了第一极限位置,则设置目标角度a1为:a1=c1-da1,其中,c1为反光镜312自当前位置沿目标方向转动至第一极限位置所需要的角度,da1为大于零的预设偏移量,通过如此设置,可将反光镜312驱动至距离第一极限位置为预设角度da1的第一预设位置;如果反光镜312自当前位置沿目标方向转动该预设角度后超出了第二极限位置,也即,目标方向为由第一极限位置向第二极限位置转动的方向,且反光镜312转动预设角度后超出了第二极限位置,则设置目标角度a1为:a1=c2-da2,其中,c2为反光镜312自当前位置沿目标方向转动至第二极限位置所需要的角度,da2为大于零的预设偏移量,通过如此设置,可将反光镜312驱动至距离第二极限位置为预设角度da2的第二预设位置。通过该实施方式确定的目标角度a1,可以保证反光镜312沿目标方向转动目标角度后仍位于第一极限位置和第二极限位置之间且反光镜312的采集方向不再与目标表面平行,从而使目标图像采集机构可以采集目标表面的图像。
s2613,当目标表面到达目标图像采集机构的采集位置时,控制目标图像采集机构采集目标表面的图像。
控制装置5根据物品的当前位置和物品的传送速度计算快自当前时刻到目标表面到达目标图像采集机构的采集位置时刻所需的第一时间,其中,目标表面到达目标图像采集机构的采集位置是指该目标表面的最前端到达与反光镜312的有效光路相交的位置,经过第一时间后,也即,该目标表面到达目标图像采集机构的采集位置时,控制装置5控制相机311开始根据接收的反光镜312反射的光线输出线图像,如此,在目标表面离开目标图像采集机构的采集位置时,目标图像采集机构即可采集到目标表面的图像,其中,目标表面离开目标图像采集机构的采集位置是指该目标表面的最后端到达与反光镜312的有效光路相交的位置。
通过本实施例的图像采集方法,可以在目标图像采集机构的反光镜的当前采集方向与目标表面平行时,通过驱动反光镜沿目标方向转动目标角度使反光镜的采集方向与物品的目标表面不平行,从而确保了目标图像采集机构可以采集物品的目标表面的图像,提高了图像采集设备工作的可靠性。
图12为本发明实施例提供的图像采集设备采集物品图像时的又一种工作流程的示意图,该图像采集方法同样应用于目标图像采集机构采集目标表面的图像,也即,对于图8所示流程中的步骤s26中的每个目标表面,均可以使用图12所示的方法控制目标图像采集机构采集该目标表面的图像,如图所示,该方法包括步骤s2621至步骤s2626。
步骤s2621,判断目标图像采集机构的反光镜的当前采集方向与目标表面是否平行。
控制装置5判断反光镜312的当前采集方向与目标表面是否平行,当判定反光镜312的当前采集方向与目标表面不平行时,执行步骤s2622,否则,执行步骤s2623。
步骤s2622,判断目标图像采集机构的反光镜的当前采集方向与目标表面是否垂直。
当判定反光镜312的当前采集方向与目标表面不平行时,控制装置5判断反光镜312的当前采集方向与目标表面是否垂直,当判定反光镜312的当前采集方向与目标表面不垂直时,执行步骤s2623,否则,执行步骤s2626。
具体的,控制装置5首先获取反光镜312的当前位置,然后,控制装置5根据反光镜312的当前位置确定反光镜312的当前采集方向,最后,控制装置5根据反光镜312的当前采集方向和目标表面在对应投影图像中的延伸方向确定反光镜312的当前采集方向与目标表面是否垂直。
步骤s2623,判断目标图像采集机构是否可以在反光镜的采集方向与目标表面垂直的情况下采集目标表面的图像。
当判定反光镜312的当前采集方向与目标表面平行,或者,当判定反光镜312的当前采集方向与目标表面不平行时也不垂直时,控制装置5判断根据目标表面的朝向判断目标图像采集机构是否可以在反光镜312的采集方向与目标表面垂直的情况下采集目标表面的图像。具体的,控制装置5首先根据预设原则确定目标图像采集机构的反光镜312需要转动的目标方向,其中,目标方向为由反光镜312的当前采集方向转动至目标表面的朝向所需转动角度较小的一个方向,然后,控制装置5计算反光镜312自当前位置沿目标方向转动至其采集方向与目标表面垂直的状态所需要的角度,并判断反光镜312自当前位置沿目标方向转动该角度后反光镜312是否位于第一极限位置和第二极限位置之间,如果判定反光镜312自当前位置沿目标方向转动该角度后反光镜312仍然位于第一极限位置和第二极限位置之间,则判定目标图像采集机构可以在反光镜312的采集方向与目标表面垂直的情况下采集目标表面的图像,控制装置5将该角度记录为第一目标角度,并执行步骤s2624,否则,控制装置5判定目标图像采集机构不能在反光镜312的采集方向与目标表面垂直的情况下采集目标表面的图像,执行步骤s2625。
如图11所示,反光镜312由图11(a)图中所示的状态沿目标方向(逆时针方向)转动至图11(b)图中所示的状态所需要的角度为b2,其中,反光镜312处于图11(a)图中所示状态时,反光镜312的采集方向与目标表面w931平行,反光镜312处于图11(b)图中所示状态时,反光镜312的采集方向与目标表面w931垂直,由于当反光镜312自图11(a)图中所示的状态沿目标方向转动至图11(b)图中所示状态时反光镜312位于第一极限位置和第二极限位置之间,因此,控制装置5将角度b2记录为第一目标角度。
步骤s2624,控制目标图像采集机构的反光镜沿目标方向转动第一目标角度,以使目标图像采集机构的反光镜的采集方向与目标表面垂直。
当判定目标图像采集机构可以在反光镜312的采集方向与目标表面垂直的情况下采集目标表面的图像时,控制装置5根据步骤s2623中确定的目标方向和记录的第一目标角度,控制反光镜312沿目标方向转动第一目标角度,以使反光镜312的采集方向与目标表面垂直。
步骤s2625,控制目标图像采集机构的反光镜沿目标方向转动第二目标角度,以使目标图像采集机构的反光镜到达与目标表面对应的预设位置。
当判定目标图像采集机构不能在反光镜312的采集方向与目标表面垂直的情况下采集目标表面的图像时,控制装置5根据目标方向控制反光镜驱动组件313驱动反光镜312转动第二目标角度以将反光镜312驱动至与目标表面对应的预设位置。具体的,当目标方向为由第二极限位置向第一极限位置转动的方向时,控制装置5设置反光镜312需要转动的第二目标角度a2为:a2=d1-da1,其中,d1为反光镜312自当前位置沿目标方向转动至第一极限位置所需要的角度,da1为大于零的预设偏移量,通过如此设置,可将反光镜312驱动至距离第一极限位置为预设角度da1的预设位置,从而使反光镜312的采集方向与目标表面所呈的夹角尽量大;当目标方向为由第一极限位置向第二极限位置转动的方向时,则设置第二目标角度a2为:a2=d2-da2,其中,d2为反光镜312自当前位置沿目标方向转动至第二极限位置所需要的角度,da2为大于零的预设偏移量,通过如此设置,可将反光镜312驱动至距离第二极限位置为预设角度da2的预设位置,从而使反光镜312的采集方向与目标表面所呈的夹角尽量大。
控制装置5根据步骤s2623中确定的目标方向和计算所得的第二目标角度,控制反光镜312沿目标方向转动第二目标角度,以使目标图像采集机构的反光镜312到达与目标表面对应的预设位置。
s2626,当目标表面到达目标图像采集机构的采集位置时,控制目标图像采集机构采集目标表面的图像。
该步骤的具体执行方法同步骤s2613,在此不再赘述。
通过本实施例的图像采集方法,可以通过驱动反光镜沿目标方向转动第一目标角度使反光镜的采集方向与目标表面垂直,或者通过驱动反光镜沿目标方向转动第二目标角度使反光镜的采集方向与目标表面尽可能垂直,从而使目标图像采集机构可以获取到最佳质量的目标表面的图像,提高了图像采集设备获取物品图像的质量。
通过本实施例的图像采集设备,可以使图像采集机构在反光镜的采集方向与目标表面垂直的情况下,或者在反光镜的采集方向与目标表面所呈的夹角尽量大的情况下采集目标表面的图像,从而使目标图像采集机构可以获取到最佳质量的目标表面的图像,提高了图像采集设备获取物品图像的质量。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
1.一种图像采集设备,其特征在于,包括:控制装置、传送组件、轮廓检测装置和图像采集机构;
所述传送组件被设置为在传送路径上传送物品;所述轮廓检测装置和所述图像采集机构均位于所述传送路径上,沿所述物品的传送方向,所述轮廓检测装置位于所述图像采集机构的上游;所述图像采集机构包括相机、反光镜和反光镜驱动组件,所述相机与所述反光镜沿所述物品的传送方向间隔设置,所述反光镜具有转轴,所述反光镜驱动组件被设置为能够驱动所述反光镜绕所述转轴转动以使所述反光镜的反光面相对于所述相机的采集面转动;所述控制装置分别与所述传送组件、所述轮廓检测装置、所述相机和所述反光镜驱动组件电连接;
所述控制装置被设置为控制所述传送组件在所述传送路径上传送物品,并控制所述轮廓检测装置获取所述物品的轮廓图像,根据所述轮廓图像确定所述物品的至少一个目标表面,根据所述目标表面的朝向及所述反光镜的当前采集方向确定所述反光镜的转动指令,其中,所述转动指令中包括目标角度,所述控制装置根据所述转动指令控制所述反光镜驱动组件驱动所述反光镜转动所述目标角度,并在所述物品位于所述图像采集机构的采集区域时,控制所述相机通过所述反光镜获取所述物品的目标表面的图像。
2.根据权利要求1所述的图像采集设备,其特征在于,所述控制装置根据所述目标表面的朝向及所述反光镜的当前采集方向判断所述反光镜的当前采集方向与所述目标表面是否平行,当判定所述反光镜的当前采集方向与所述目标表面平行时,所述控制装置确定所述目标角度大于零且小于90度,其中,所述反光镜的采集方向为照射至所述反光镜的有效光线的方向,所述有效光线照射至所述反光镜后能够被所述反光镜反射至所述相机。
3.根据权利要求2所述的图像采集设备,其特征在于,当判定所述反光镜的当前采集方向与所述目标表面平行时,所述控制装置判断所述图像采集机构是否可以在所述反光镜的采集方向与所述目标表面垂直时采集所述目标表面的图像;
如果判定所述图像采集机构可以在所述反光镜的采集方向与所述目标表面垂直时采集目标表面的图像,所述控制装置将所述图像采集机构能够采集所述目标表面的图像的情况下所述反光镜的采集方向与所述目标表面垂直时所述反光镜的位置确定为目标位置,并根据所述反光镜的当前位置和所述目标位置确定所述转动指令;
如果判定所述图像采集机构不可以在所述反光镜的采集方向与所述目标表面垂直时采集目标表面的图像,所述控制装置将所述图像采集机构能够采集所述目标表面的图像的情况下所述反光镜的采集方向与所述目标表面所呈角度最大时所述反光镜的位置确定为目标位置,并根据所述反光镜的当前位置和所述目标位置确定所述转动指令;
其中,所述转动指令包括目标方向和目标角度,所述反光镜自当前位置沿所述目标方向转动所述目标角度后到达所述目标位置。
4.根据权利要求2所述的图像采集设备,其特征在于,当判定所述反光镜的当前采集方向与所述目标表面不平行时,所述控制装置判断所述反光镜的当前采集方向与所述目标表面是否垂直,当判定所述反光镜的当前采集方向与所述目标表面垂直时,所述控制装置确定所述目标角度为零。
5.根据权利要求4所述的图像采集设备,其特征在于,当判定所述反光镜的当前采集方向与所述目标表面不垂直时,所述控制装置判断所述图像采集机构是否可以在所述反光镜的采集方向与所述目标表面垂直时采集所述目标表面的图像;
如果判定所述图像采集机构可以在所述反光镜的采集方向与所述目标表面垂直时采集目标表面的图像,所述控制装置将所述图像采集机构能够采集所述目标表面的图像的情况下所述反光镜的采集方向与所述目标表面垂直时所述反光镜的位置确定为目标位置,并根据所述反光镜的当前位置和所述目标位置确定所述转动指令;
如果判定所述图像采集机构不可以在所述反光镜的采集方向与所述目标表面垂直时采集目标表面的图像,所述控制装置将所述图像采集机构能够采集所述目标表面的图像的情况下所述反光镜的采集方向与所述目标表面所呈角度最大时所述反光镜的位置确定为目标位置,并根据所述反光镜的当前位置和所述目标位置确定所述转动指令;
其中,所述转动指令包括目标方向和目标角度,所述反光镜自当前位置沿所述目标方向转动所述目标角度后到达所述目标位置。
6.根据权利要求3或5所述的图像采集设备,其特征在于,所述相机的采集面的朝向与所述物品的传送方向相同或相反;
如果所述反光镜的采集方向与所述目标表面垂直时所述反光镜的位置位于第一极限位置和第二极限位置之间,所述控制装置判定所述图像采集机构可以在所述反光镜的采集方向与所述目标表面垂直时采集目标表面的图像,如果所述反光镜的采集方向与所述目标表面垂直时所述反光镜的位置不位于所述第一极限位置和所述第二极限位置之间,所述控制装置判定所述图像采集机构不可以在所述反光镜的采集方向与所述目标表面垂直时采集目标表面的图像;
其中,当所述反光镜位于所述第一极限位置时,所述反光镜的反光面与所述相机的采集面垂直且朝向设置有所述传送组件的一侧,当所述反光镜位于所述第二极限位置时,所述反光镜的反光面与所述相机的采集面相对。
7.根据权利要求3或5所述的图像采集设备,其特征在于,所述控制装置计算所述反光镜沿顺时针方向由当前位置转动至所述目标位置所需的第一角度和所述反光镜沿逆时针方向由当前位置转动至所述目标位置所需的第二角度,并将所述第一角度和所述第二角度中较小的一个角度确定为目标角度,将所述目标角度对应的转动方向确定为目标方向。
8.根据权利要求1至5任一项所述的图像采集设备,其特征在于,所述相机包括排成一行的多个感光元件,所述多个感光元件的排列方向与所述反光镜的所述转轴的延伸方向平行;所述控制装置将所述物品的与所述多个感光元件的排列方向平行且朝向所述图像采集机构的设置侧的表面确定为所述目标表面。
9.根据权利要求1至5任一项所述的图像采集设备,其特征在于,所述控制装置被设置为在根据所述转动指令控制所述反光镜驱动组件驱动所述反光镜转动目标角度前,控制所述传送组件暂停传送所述物品,以及在根据所述转动指令控制所述反光镜驱动组件驱动所述反光镜转动目标角度后,控制所述传送组件继续传送所述物品。
10.根据权利要求1至5任一项所述的图像采集设备,其特征在于,所述控制装置在所述图像采集设备上电初始化时控制所述反光镜转动至初始位置,并在每次控制所述反光镜转动目标角度后,根据所述目标角度更新所述反光镜的位置信息,并根据所述位置信息确定所述反光镜的当前采集方向。
技术总结