一种机器视觉教学平台的制作方法

1.本发明涉及图像识别技术领域，具体涉及一种机器视觉教学平台。


背景技术：

2.机器视觉是人工智能正在快速发展的一个分支。简单说来，机器视觉 就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是通过机器视觉产品 (即图像摄取装置，分cmos和ccd两种)将被摄取目标转换成图像信号， 传送给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和 亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运 算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。
3.随着我国对智能制造的不断推进，企业对生产模式改进和生产效率提 高的进一步需求，机器视觉技术的应用也越来越广泛，用于机器视觉教学 的实训平台也应运而生。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种机器视觉教学平台，结构简单， 便于实时调节高速摄像机的位置和角度，教学效果好。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种机器视觉教学平台，其特 征在于，包括工作台，所述工作台上设置有放置机构、摄像机构、垂直移 动机构、水平移动机构和固定机构，所述固定机构包括左支撑杆、右支撑 杆和顶板，所述垂直移动机构包括第二电机、第一螺杆和第一移动块，所 述第二电机一端设置有主动轮，所述第一螺杆底端设置有从动轮，所述第 一移动块设置在所述第一螺杆上并且内部设置有与所述第一螺杆配合使用 的内螺纹，所述第一移动块上还设置有通孔，所述右支撑杆贯穿所述通 孔；所述水平移动机构包括设置在所述第一移动块上的第三电机，所述第 三电机一端设置有第二螺杆，所述第二螺杆上设置有第二移动块，所述第 二移动块内部设置有与所述第二螺杆配合使用的内螺纹，所述第二移动块 与所述顶板之间设置有可伸缩的第二限位柱；所述摄像机构包括高速摄像 机、镜头和环形光源，所述高速摄像机固定在所述第二移动块上，所述环 形光源设置在所述镜头两侧；所述放置机构包括底座，所述底座上设置有 转动盘，所述转动盘底端连接有第一电机。
6.进一步地，所述工作台上设置有接口单元和图像处理器，所述高速摄 像机连接至图像处理器，所述接口单元连接至学生电脑，所述学生电脑连 接至教师电脑。
7.进一步地，所述放置机构一侧设置有第四电机，所述第四电机上设置 有双向螺杆，所述双向螺杆上设置有两个定位板，所述定位板设置在所述 转动盘的两侧。
8.进一步地，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均采用步 进电机。
9.进一步地，所述第一螺杆远离所述主动轮的一侧设置有限位块。
10.进一步地，所述第二螺杆一端与所述左支撑杆相接，所述左支撑杆上 设置有滑轨用于限位第二螺杆的水平位置。
11.进一步地，所述顶板上设置有滑轨用于限位第二限位柱的竖直位置。
12.本发明的有益效果：本装置利用垂直移动机构和水平移动机构实时精 准的调节高速摄像机的位置，也就是可以精准采集图像信息便于学生或者 工作人员精确分析元件，适用效果好。
附图说明
13.图1是本发明的整体结构示意图。
14.图中标号说明：1、工作台；2、左支撑杆；3、右支撑杆；4、顶板； 5、第二电机；6、第一螺杆；7、第一移动块；8、主动轮；9、从动轮； 10、第三电机；11、第二螺杆；12、第二移动块；13、第二限位柱；14、 高速摄像机；15、镜头；16、环形光源；17、底座；18、转动盘；19、第 一电机；20、接口单元；21、图像处理器；22、学生电脑；23、教师电 脑；24、第四电机；25、定位板；26、限位块。
15.具体实施方式
16.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技 术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发 明的限定。
17.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横 向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、
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后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、
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内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周 向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为 了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须 具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的 限制。
18.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示 或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有
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第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在 本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非 另有明确具体的限定。
19.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相 连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连 接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连 接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内 部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域 的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体 含义。
20.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征
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上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过 中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和
ꢀ“
上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征 水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下 面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水 平高度小于第二特征。
21.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件， 它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认 为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时 存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、
ꢀ“
下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示 是唯一的
实施方式。
22.参照图1所示，本发明的一种机器视觉教学平台的一实施例，包括工 作台1，工作台1上设置有放置机构、摄像机构、垂直移动机构、水平移 动机构和固定机构，固定机构包括左支撑杆2、右支撑杆3和顶板4，垂 直移动机构包括第二电机5、第一螺杆6和第一移动块7，第二电机5一 端设置有主动轮8，第一螺杆6底端设置有从动轮9，第一移动块7设置 在第一螺杆6上并且内部设置有与第一螺杆6配合使用的内螺纹，第一移 动块7上还设置有通孔，右支撑杆3贯穿通孔；水平移动机构包括设置在 第一移动块7上的第三电机10，第三电机10一端设置有第二螺杆11，第 二螺杆11上设置有第二移动块12，第二移动块12内部设置有与第二螺 杆11配合使用的内螺纹，第二移动块12与顶板4之间设置有可伸缩的第 二限位柱13；摄像机构包括高速摄像机14、镜头15和环形光源16，高 速摄像机14固定在第二移动块12上，环形光源16设置在镜头15两侧； 放置机构包括底座17，底座17上设置有转动盘18，转动盘18底端连接 有第一电机19。
23.使用时，将被测物品放置于转动盘18上，利用磁铁或者胶水将其固 定于转动盘18上，第一电机19用于控制转动盘18的高度，之后启动垂 直移动机构，第二电机5运作，带动主动轮8旋转，主动轮8带动从动轮 9旋转、从动轮9带动第一螺杆6旋转，由于第一移动块7另一端还设置 有通孔，右支撑杆3贯穿通孔，因此第一移动块7不会原地旋转，同时由 于第一移动块7设置在第一螺杆6上并且内部设置有与第一螺杆6配合使 用的内螺纹，因此第一螺杆6的旋转运动会变为第一移动块7的竖直运 动，此时用来调整镜头15与被测物品的垂直距离；
24.之后调整镜头15的水平位置，调节第三电机10，第三电机10带动 第二螺杆11旋转，由于第二移动块12与顶板4之间设置有可伸缩的第二 限位柱13，因此第二移动块12不会随着第二螺杆11进行旋转，同时第 二移动块12内部设置有与第二螺杆11配合使用的内螺纹，因此第二螺杆 11的旋转运动会变为第二移动块12的水平运动，由此来调节镜头15的 水平位置。
25.调节完成后打开镜头15与设置在其四周的环形光源16进行图像的摄 取操作。
26.工作台1上设置有接口单元20和图像处理器21，高速摄像机14连 接至图像处理器21，接口单元20连接至学生电脑22，学生电脑22连接 至教师电脑23，方便学生试试处理图像数据以及教师实时监控和批改学 生的处理结果。
27.放置机构一侧设置有第四电机24，第四电机24上设置有双向螺杆， 双向螺杆上设置有两个定位板25，定位板25设置在转动盘18的两侧， 也就是如果遇到体积较大的被测物件可以从两侧进行固定。
28.第一电机19、第二电机5、第三电机10和第四电机24均采用步进电 机，使用成本低、效果好。
29.第一螺杆6远离主动轮8的一侧设置有限位块26，防止第一移动块 7从第一螺杆6脱落。
30.第二螺杆11一端与左支撑杆2相接，左支撑杆2上设置有滑轨用于 限位第二螺杆11的水平位置，顶板4上设置有滑轨用于限位第二限位柱 13的竖直位置，防止第二螺杆11或者第二限位柱13移位。
31.以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发 明的保护
范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等 同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要 求书为准。