一种视觉传感器工作状态测试方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 112446929 A(43)申请公布日 2021.03.05

(21)申请号 201910818470.1(22)申请日 2019.08.30

(71)申请人 易思维（杭州）科技有限公司

地址 310051 浙江省杭州市滨江区滨安路

1197号3幢495室(72)发明人 秦金焱　张洪彬　(51)Int.Cl.

G06T 7/90(2017.01)G06T 7/00(2017.01)G01D 18/00(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图3页

CN 112446929 A()发明名称

一种视觉传感器工作状态测试方法(57)摘要

本发明提供了一种视觉传感器工作状态测试方法，视觉传感器有光源，测试步骤如下：光源

颜色靶能投射三原色中的任意两色光或三色光；

标的颜色与光源所投射光的颜色相同；相机采集的靶标图像标记为靶标图像I；或颜色靶标为多个不同颜色，相机有两个或多个，相机采集的靶标图像标记为靶标图像II；处理器对接收到的靶标图像I进行处理，判断光源所投射光的颜色是否与预设颜色相同；或处理器对接收到的靶标图像II进行处理，判断工作相机是否为预设相机；整个测试过程无需测试人员监控传感器状态，只需操作上位机进行数据信息比对，测试过程简单、高效，精度高。

CN 112446929 A

权　利　要　求　书

1/1页

1.一种视觉传感器工作状态测试方法，所述视觉传感器内置或外设有光源；其特征在于，测试步骤如下：1)按照预设流程，光源照射颜色靶标，视觉传感器的相机采集靶标图像，并传输到处理器；

所述光源能投射三原色中的任意两色光或三色光；所述颜色靶标的颜色与光源所投射光的颜色相同；相机采集的靶标图像包含颜色靶标的所有颜色，标记为靶标图像I；

或者，所述颜色靶标为多个不同颜色，所述相机有两个或多个，相机采集的靶标图像标记为靶标图像II；

2)所述处理器对接收到的靶标图像I进行处理，计算各颜色区域的平均灰度；再基于最大平均灰度区域在颜色靶标上所对应的颜色，判断光源所投射光的颜色是否与预设颜色相同；

或者，所述处理器对接收到的靶标图像II进行处理，获取特定区域的平均灰度；基于特定区域的平均灰度值与标准数据的差值是否超出预设范围，判断工作相机是否为预设相机；所述特定区域的位置对应颜色靶标内的同一颜色。

2.一种视觉传感器工作状态测试方法，所述视觉传感器内置或外设有光源；其特征在于，测试步骤如下：1)按照预设流程，光源照射颜色靶标，视觉传感器的相机采集靶标图像II，并传输到处理器；所述光源为白色；

所述相机有两个或多个，所述颜色靶标所包含的颜色的数量与相机数量相等，所述颜色靶标的颜色为黑色、白色或灰色；

2)所述处理器对接收到的靶标图像II进行处理，计算特定区域的平均灰度；依据该平均灰度值与标准数据的差值是否超出预设范围，判断工作相机是否为预设相机；所述特定区域的位置对应颜色靶标内的同一颜色。

3.如权利要求1所述视觉传感器工作状态测试方法，其特征在于：所述预设流程为：按照实际检测时的状态变换光源颜色。

4.如权利要求1或2所述视觉传感器工作状态测试方法，其特征在于：所述预设流程为：按照实际检测时的状态变换工作相机。

5.如权利要求1或2所述视觉传感器工作状态测试方法，其特征在于：获取靶标图像II所使用的颜色靶标中各不同颜色在靶标图像上的灰度值至少差10。

6.如权利要求1所述视觉传感器工作状态测试方法，其特征在于：还能基于靶标图像I中最大平均灰度与示教过程中对应获取的灰度值的差值是否超过预设范围，判断光源亮度是否达标。

7.如权利要求1所述视觉传感器工作状态测试方法，其特征在于：步骤2)所述预设颜色为所述光源按照示教好的工作程序在某一时刻所投射光的颜色。

8.如权利要求1所述视觉传感器工作状态测试方法，其特征在于：步骤2)所述标准数据为视觉传感器按照示教好的工作程序在某一时刻通过预设相机采集得到的靶标图像II在特定区域的平均灰度值。

2

CN 112446929 A

说　明　书

一种视觉传感器工作状态测试方法

1/4页

技术领域

[0001]本发明涉及视觉传感器应用领域，具体涉及一种视觉传感器工作状态测试方法。背景技术

[0002]视觉传感器用于获取整个机器视觉系统所需的原始图像，包括有一个或多个相机，有时还配以激光投射器、光源及其他辅助设备。以汽车涂胶检测为例，现有的涂胶检测传感器设置多部相机并匹配有光源，在检测过程中，利用不同颜色的光源照射胶条，多部相机从不同角度采集胶条图像，以实现对胶条的全方位检测。[0003]对于上述涂胶检测传感器，目前涂胶检测工艺主要分为两个步骤：示教过程和测量过程，示教过程是利用相关的先验信息对光源颜色的切换、相机的切换进行试验的过程，此过程得出在胶条检测的每一时刻，应当使用的相机和光源颜色，保存最佳的示教信息作为指导信息；测量过程则是利用示教出的指导信息对胶条进行实时检测的过程；对于新配置完成的视觉传感器，在正式检测之前，需要校验其工作过程，即光源的打光颜色、采集相机的信息是否与示教得出的指导信息一致；另外，对于已经被使用的视觉传感器，由于受到外界环境或光源、相机老化等因素影响，其工作状态需要定期进行测试，以保证视觉传感器的工作状态符合要求。[0004]目前，校验视觉传感器工作状态的方法为人工观察测试，测试人员通过上位机计算机发送单个指令给传感器，然后观察传感器状态是否和下发指令所属状态一致，这种方式，存在以下缺点：测试效率低，对于整个工作路径进行测试，时间成本大；凭肉眼观察光源亮度或者图像质量，误差较大，容易出现误判；视觉传感器常用到强光源或者激光器等，长期肉眼测试会导致眼疲劳或损伤。

发明内容

[0005]为了解决上述问题，本发明提供了一种视觉传感器工作状态测试方法，整个测试过程无需测试人员监控传感器状态，只需操作上位机进行数据信息比对，测试过程简单、高效，精度高。[0006]为此，本发明的技术方案如下：

[0007]一种视觉传感器工作状态测试方法，所述视觉传感器内置或外设有光源；[0008]测试步骤如下：[0009]1)按照预设流程，光源照射颜色靶标，视觉传感器的相机采集靶标图像，并传输到处理器；

[0010]所述光源能投射三原色中的任意两色光或三色光；所述颜色靶标的颜色与光源所投射光的颜色相同；相机采集的靶标图像包含颜色靶标的所有颜色，标记为靶标图像I；[0011]或者，所述颜色靶标为多个不同颜色，所述相机有两个或多个，相机采集的靶标图像标记为靶标图像II；

[0012]2)所述处理器对接收到的靶标图像I进行处理，计算各颜色区域的平均灰度；再基

3

CN 112446929 A

说　明　书

2/4页

于最大平均灰度区域在颜色靶标上所对应的颜色，判断光源所投射光的颜色是否与预设颜色相同；

[0013]或者，所述处理器对接收到的靶标图像II进行处理，获取特定区域的平均灰度；基于特定区域的平均灰度值与标准数据的差值是否超出预设范围，判断工作相机是否为预设相机；所述特定区域的位置对应颜色靶标内的同一颜色。[0014]一种视觉传感器工作状态测试方法，所述视觉传感器内置或外设有光源；[0015]测试步骤如下：[0016]1)按照预设流程，光源照射颜色靶标，视觉传感器的相机采集靶标图像II，并传输到处理器；所述光源为白色；

[0017]所述相机有两个或多个，所述颜色靶标所包含的颜色的数量与相机数量相等，所述颜色靶标的颜色为黑色、白色或灰色；

[0018]2)所述处理器对接收到的靶标图像II进行处理，计算特定区域的平均灰度；依据该平均灰度值与标准数据的差值是否超出预设范围，判断工作相机是否为预设相机；所述特定区域的位置对应颜色靶标内的同一颜色。[0019]进一步，所述预设流程为：按照实际检测时的状态变换光源颜色。[0020]进一步，所述预设流程为：按照实际检测时的状态变换工作相机。[0021]进一步，获取靶标图像II所使用的颜色靶标中各不同颜色在靶标图像上的灰度值至少差10。

[0022]进一步，还能基于靶标图像I中最大平均灰度与示教过程中对应获取的灰度值的差值是否超过预设范围，判断光源亮度是否达标。[0023]进一步，步骤2)所述预设颜色为所述光源按照示教好的工作程序在某一时刻所投射光的颜色。

[0024]进一步，步骤2)所述标准数据为视觉传感器按照示教好的工作程序在某一时刻通过预设相机采集得到的靶标图像II在特定区域的平均灰度值。[0025]本方法利用特殊设计的靶标，基于同颜色的靶标区域反射同颜色的光该区域的灰度值最大的原理，通过分析靶标图像I、靶标图像II，对视觉传感器工作状态进行有效测试，整个测试过程无需测试人员监控传感器状态，只需操作上位机进行数据信息比对，整个测试过程简单、高效，测试精度高。附图说明

[0026]图1为实施例1中视觉传感器中三相机分布示意图；[0027]图2为实施例1中靶标I颜色分布示意图；[0028]图3为实施例1中靶标II颜色分布示意图；

[0029]图4为实施例2中视觉传感器中四相机分布示意图；[0030]图5为实施例2中靶标I颜色分布示意图；[0031]图6为实施例2中靶标II颜色分布示意图。

具体实施方式

[0032]以下结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行详细描述。

4

CN 112446929 A[0033]

说　明　书

3/4页

实施例1

[0034]一种涂胶检测视觉传感器工作状态测试方法，如图1所示，涂胶检测视觉传感器包括3个均布的相机、内置有投射三原色(红、绿、蓝)的光源；[0035]测试步骤如下：

[0036]按照实际检测时的状态变换光源颜色，光源照射颜色靶标I(如图2所示)，颜色靶标的颜色与光源颜色对应；视觉传感器的相机采集靶标图像，并传输到处理器；[0037]光源按照预设流程投射红、绿、蓝颜色光；每部相机采集的靶标图像包含颜色靶标的所有颜色，标记相机采集的图像为靶标图像I；[0038]处理器对接收到的靶标图像I进行处理，计算各颜色区域的平均灰度；再基于最大平均灰度区域在颜色靶标上所对应的颜色，判断光源所投射光的颜色是否与预设颜色相同；其中，预设颜色为光源按照示教好的工作程序在某一时刻所投射光的颜色；

[0039]基于靶标图像I中最大平均灰度与示教过程中对应获取的灰度值的差值是否超过预设范围，判断光源亮度是否达标。[0040]如图3所示，颜色靶标II为红、绿、蓝颜色，按照实际检测时的状态变换工作相机，每一时刻开启对应的一部相机，相机采集的靶标图像标记为靶标图像II；每部相机可采集颜色靶标II的多个颜色区域，或者仅采集同一颜色区域；[0041]处理器对接收到的靶标图像II进行处理，获取特定区域的平均灰度；基于特定区域的平均灰度值与标准数据的差值是否超出预设范围，判断工作相机是否为预设相机；特定区域的位置对应颜色靶标内的同一颜色；特定区域可以是10×10像素的一个区域；[0042]其中，标准数据为视觉传感器按照示教好的工作程序在某一时刻通过预设相机采集得到的靶标图像II在特定区域的平均灰度值。[0043]应该明确的是，当涂胶检测视觉传感器只判断相机的工作状态，可以全程使用白色光源照射靶标II，此时，图3中的靶标II中对应区域的颜色分别为黑色、白色、灰色；[0044]按照实际检测时的状态变换工作相机，相机采集靶标图像II，并传输到处理器；[0045]处理器对接收到的靶标图像II进行处理，计算特定区域的平均灰度；依据该平均灰度值与标准数据的差值是否超出预设范围，判断工作相机是否为预设相机；特定区域的位置对应颜色靶标内的同一颜色。[0046]其中，标准数据为视觉传感器按照示教好的工作程序在某一时刻通过预设相机采集得到的靶标图像II在特定区域的平均灰度值。[0047]实施例2

[0048]一种视觉传感器工作状态测试方法，本实施例以四部相机视觉传感器为例，如图4所示，视觉传感器包括四部的相机、外置有投射三原色(红、绿、蓝)的光源；[0049]本实施例中，靶标I的颜色设置如图5所示，颜色靶标的颜色与光源颜色对应，相机采集的图像为靶标图像I；

[0050]遵循靶标图像II所使用的颜色靶标中各不同颜色在靶标图像上的灰度值至少差10的原则，如图6所示，颜色靶标II为红、绿、蓝、紫四种颜色，与相机数量一致，每部相机分别采集的靶标图像不同颜色区域，相机采集的靶标图像标记为靶标图像II；[0051]测试步骤与实施例1相同，不再赘述。

[0052]前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面

5

CN 112446929 A

说　明　书

4/4页

的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

6

CN 112446929 A

说　明　书　附　图

1/3页

图1

图2

7

CN 112446929 A

说　明　书　附　图

2/3页

图3

图4

图5

8

CN 112446929 A

说　明　书　附　图

3/3页

图6

9