一种飞拍触发点的确定方法及系统与流程

本发明涉及飞拍触发点，尤其涉及飞拍触发点的确定方法及系统。

背景技术：

1、在工业视觉检测与定位领域，飞拍是指成像相机与被测对象相对运动过程中，通过触发信号控制相机完成曝光采图的成像方式，无需中断运动流程即可完成图像采集，可显著提升生产检测效率，广泛应用于料带检测、高速贴装、模切定位等工业场景。飞拍触发点是指触发信号发出时刻，带动被测对象的运动轴所对应的物理位置。受触发信号传输、相机响应及曝光的固有硬件延时影响，相机实际成像时被测对象的物理位置与触发点位存在偏差，且偏差随运动速度提升而增大，在高精度定位场景中直接影响成像的位置准确性。

2、目前行业常用的飞拍位置偏差校准方案为静态对比标定法：预先选定固定拍照位置，分别采集同一位点的静态参考图像与飞拍动态图像，比对同一特征的像素差异并换算为物理位置偏差，以此作为固定补偿参数修正触发位置。该方案依赖固定拍照点位完成标定，仅适用于拍照位置固定、运动速度恒定的场景；对于拍照位置动态生成、无固定触发点位或运动轴变速运行的场景，无法实现动态偏差标定与补偿，应用范围存在明显局限，难以保障飞拍成像的定位精度。

3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本公开总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、鉴于以上技术问题中的至少一项，本发明提供了一种飞拍触发点的确定方法及系统，采用实时采集运动轴瞬时运动状态并结合运动学模型计算成像位置偏移，以实现动态场景下飞拍触发点位的确定。

2、本发明提供了一种飞拍触发点的确定方法，包括如下步骤：

3、获取系统触发延时时间t0以及相机的曝光时间t1，所述触发延时时间t0为触发信号发出至相机接收到触发信号的时间；

4、确定飞拍的目标成像位置pt；

5、在所述触发信号发出的同时，采集运动轴的瞬时运动状态参数，包括当前轴位置p1、瞬时速度v1以及加速度a1；

6、根据所述瞬时运动状态参数，结合所述触发延时时间t0以及相机的曝光时间t1，通过运动学模型计算飞拍实际成像位置pa相对于所述触发信号发出位置的位置偏移量offset；

7、根据所述目标成像位置pt与位置偏移量offset，确定对应的目标触发点位p。

8、进一步地，采集所述运动轴的瞬时运动状态参数，包括：

9、设置初始触发点位p0，控制所述运动轴经过所述初始触发点位时发出所述触发信号，在所述触发信号发出的同时同步采集所述运动轴的所述瞬时运动状态参数。

10、进一步地，所述通过运动学模型计算位置偏移量offset，包括：

11、根据所述轴位置p1与所述初始触发点位p0的位置间距，结合所述瞬时速度v1和所述加速度a1，计算得到所述初始触发点位p0的瞬时速度v0与加速度a0；

12、基于匀变速直线运动位移模型，结合所述触发延时时间t0与所述曝光时间t1对应的总时长，计算得到所述位置偏移量offset。

13、进一步地，计算得到所述初始触发点位p0的瞬时速度v0与加速度a0，包括：

14、所述瞬时速度；

15、其中，近似认为所述初始触发点位p0处的所述加速度a0与采集得到的所述加速度a1相等。

16、进一步地，计算得到所述位置偏移量offset，包括：

17、位置偏移量。

18、进一步地，确定对应的目标触发点位p，包括：

19、以所述目标成像位置pt为基准，沿被测对象的运动反方向偏移所述位置偏移量offset的距离，得到所述目标触发点位p的位置坐标。

20、进一步地，所述采集运动轴的瞬时运动状态参数，包括：

21、所述运动轴由运动控制器驱动控制，所述触发信号输出的同时，通过硬件同步锁存的方式从所述运动控制器内抓取所述运动轴当前的所述轴位置p1、瞬时速度v1以及加速度a1。

22、进一步地，所述方法应用于双相机rfid料带检测系统，所述运动轴为带动料带运行的旋转机构，被测对象为表面设有等间距天线图案的rfid料带，包括：

23、预先标定定位相机与检测相机的视野中心点在料带运动方向上的视野间距；

24、控制所述旋转机构运行，使料带上的任一天线图案进入所述定位相机视野范围，控制所述定位相机静态采图，通过模板匹配识别天线图案的中心点坐标；

25、结合所述定位相机与检测相机的所述视野间距与料带天线图案的固定间距，计算得到当前天线图案移动至所述检测相机视野中心的目标成像位置，以及下一天线图案对应的初步触发点位；

26、根据所述目标成像位置与所述初步触发点位的位置关系，选择静态采图模式或飞拍采图模式；若选择飞拍采图模式，则应用所述飞拍触发点的确定方法计算最终触发点位，控制所述检测相机完成飞拍成像；

27、循环执行上述步骤，直至检测停止。

28、本发明还提供了一种飞拍触发点的确定系统，包括运动轴、成像相机及控制处理模块：

29、所述运动轴用于带动被测对象沿轴向做增量运动；

30、所述成像相机用于拍摄照片；

31、所述控制处理模块被配置为执行以下步骤：

32、获取系统触发延时时间t0以及相机的曝光时间t1，所述触发延时时间t0为触发信号发出至相机接收到触发信号的时间；

33、确定飞拍的目标成像位置pt；

34、向所述成像相机输出所述触发信号的同时，采集所述运动轴的瞬时运动状态参数，包括当前轴位置p1、瞬时速度v1以及加速度a1；

35、根据所述瞬时运动状态参数，结合所述触发延时时间t0以及相机的曝光时间t1，通过运动学模型计算飞拍实际成像位置pa相对于所述触发信号发出位置的位置偏移量offset；

36、根据所述目标成像位置pt与位置偏移量offset，确定对应的目标触发点位p。

37、进一步地，所述控制处理模块采集所述运动轴的瞬时运动状态参数，被配置为：

38、设置初始触发点位p0，控制所述运动轴沿轴向运行，当所述运动轴经过所述初始触发点位p0时向成像相机输出所述触发信号，并在所述触发信号输出的同时同步采集所述运动轴的所述瞬时运动状态参数。

39、通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

40、本发明无需依托固定拍照点位进行静态对比标定，通过获取的运动轴瞬时位置、速度、加速度参数，结合系统触发延时与相机曝光参数即可完成飞拍位置偏移量的计算，进而反向推导得到目标触发点位。能够适配无固定触发点、拍照位置动态生成的应用场景，也可有效应对运动轴变速运行的工况，拓宽了飞拍触发校准技术的适用范围，同时提升了动态工况下飞拍成像的定位精度。

41、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。