烘烤專(zhuān)用照相的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種烘烤專(zhuān)用照像機(jī)，在烘烤室內(nèi)設(shè)置照明光源，照明光源的光線朝向進(jìn)行圖像采樣的被烘烤物；在進(jìn)行圖像采樣的被烘烤物附近設(shè)置鏡頭及彩色圖像傳感器，彩色圖像傳感器將采樣的被烘烤物圖像傳送至CPU系統(tǒng)，CPU系統(tǒng)將被烘烤物圖像傳送至遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，自身不攜帶顯示屏及任何手工操按鍵和旋紐，只可通過(guò)通訊方式連接到遠(yuǎn)程主機(jī)或計(jì)算機(jī)后方能工作，在遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)控制下靜態(tài)拍攝烘烤物圖片并將拍攝到的圖片數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程主機(jī)，性能指標(biāo)適應(yīng)于拍攝黑暗密閉狀態(tài)下烘烤物顏色和形態(tài)，顏色保真性能優(yōu)秀?？傊景l(fā)明代替了烘烤人員的眼睛，實(shí)現(xiàn)烘烤過(guò)程中煙葉圖片的在線靜態(tài)拍攝，為烘烤主機(jī)采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)煙葉變黃程度、干燥程度在線檢測(cè)識(shí)別提供圖像采樣數(shù)據(jù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】烘烤專(zhuān)用照相機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種照相機(jī)，具體地說(shuō)是涉及一種應(yīng)用在烘烤室內(nèi)，對(duì)被烘烤物進(jìn)行圖像采集，并能準(zhǔn)確呈現(xiàn)被烘烤物顏色漸變過(guò)程的專(zhuān)用照相機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在煙葉烘烤過(guò)程中，烘烤人員都是通過(guò)眼睛來(lái)不斷地觀察煙葉的顏色變化和形態(tài)變化，進(jìn)而識(shí)別判斷出煙葉的變黃程度、干燥程度，并在此基礎(chǔ)上根據(jù)煙葉烘烤工藝的要求調(diào)控烤房溫濕度，逐步推進(jìn)完成煙葉烘烤工藝，這是人工烤煙模式。
[0003]為了進(jìn)一步降低煙葉烘烤成本、提升烘烤質(zhì)量，就必須實(shí)現(xiàn)煙葉變黃程度、干燥程度的機(jī)器自動(dòng)檢測(cè)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)真正意義上的煙葉自動(dòng)烘烤。
[0004]市場(chǎng)上現(xiàn)有的數(shù)碼照相機(jī)基本上都是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的手持設(shè)備，主要應(yīng)用于日光環(huán)境下人像或物品的攝影，大量的功能在本系統(tǒng)中并不需要，而本系統(tǒng)所需要的一些特殊性能這些通用相機(jī)又不能滿(mǎn)足，更重要的是這些相機(jī)根本無(wú)法在烘烤煙葉的環(huán)境中工作。基于以上因素設(shè)計(jì)發(fā)明本烘烤專(zhuān)用照相機(jī)。
[0005]專(zhuān)利號(hào)為200820220980.6，發(fā)明名稱(chēng)為“密集烤房烘烤過(guò)程煙葉狀態(tài)的圖像采集裝置”，雖然也提供了一種對(duì)煙葉進(jìn)行圖像采集的裝置，但該裝置僅是簡(jiǎn)單的將市場(chǎng)上通用的攝像頭直接搬到烤房上來(lái)應(yīng)用，由于這些簡(jiǎn)易的通用攝像頭一般均采用自動(dòng)暴光及白平衡模式，對(duì)于煙葉顏色由綠到黃逐漸變化的烘烤過(guò)程來(lái)說(shuō)，所采集到煙葉圖像顏色將存在明顯的顏色失真情況，無(wú)法應(yīng)用于烘烤過(guò)程煙葉顏色的正確識(shí)別判斷。而且這些通用攝像頭需要較遠(yuǎn)的拍攝距離，不方便應(yīng)用。
[0006]專(zhuān)利號(hào)為200710199232.4，發(fā)明名稱(chēng)為“一種工業(yè)智能相機(jī)”，雖然也公開(kāi)了一種智能照相機(jī)，但是該照相機(jī)是應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)線上進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量在線檢測(cè)的裝置，它不需要考慮光源等環(huán)境。由于該照相機(jī)的主要用途是呈現(xiàn)產(chǎn)品樣本形態(tài)以檢測(cè)其質(zhì)量瑕疵，所以其拍攝性能(白平衡等方面并無(wú)特別設(shè)計(jì))在呈現(xiàn)細(xì)微顏色漸變方面與目前市場(chǎng)上的通用照相機(jī)處于同樣的技術(shù)水平，同樣無(wú)法應(yīng)用于烘烤過(guò)程煙葉顏色的正確識(shí)別判斷。而且，該智能照相機(jī)不僅僅采集圖片，而且要用圖像處理板對(duì)采集到的圖片通過(guò)一系列視覺(jué)檢測(cè)工具進(jìn)行圖象數(shù)據(jù)處理，而且還外接傳感器和執(zhí)行器構(gòu)成更復(fù)雜的功能系統(tǒng)，該系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，在耐溫耐濕性能方面也無(wú)特別設(shè)計(jì)，也根本無(wú)法在烘烤煙葉的高溫高濕環(huán)境中工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種專(zhuān)用于烘烤過(guò)程中煙葉圖片采集的數(shù)碼照相機(jī)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種烘烤專(zhuān)用照像機(jī)，在烘烤室內(nèi)設(shè)置照明光源，照明光源的光線朝向進(jìn)行圖像采樣的被烘烤物；在進(jìn)行圖像采樣的被烘烤物附近設(shè)置鏡頭及彩色圖像傳感器，彩色圖像傳感器將采樣的被烘烤物圖像傳送至CPU系統(tǒng)，CPU系統(tǒng)將被烘烤物圖像傳送至遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。
[0009]遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)將圖像采集命令信號(hào)發(fā)送至CPU系統(tǒng)，CPU系統(tǒng)輸出觸發(fā)信號(hào)使彩色圖像傳感器采集圖像。
[0010]所述遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)根據(jù)得到的被烘烤物圖像，需要調(diào)整光源亮度時(shí)，將亮度調(diào)整信號(hào)傳送至CPU系統(tǒng)，CPU系統(tǒng)通過(guò)光源控制器調(diào)節(jié)照明光源的亮度。
[0011]所述的照明光源由若干個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)的LED燈組構(gòu)成，LED燈組構(gòu)成面狀光源。
[0012]所述的鏡頭為廣角鏡頭。
[0013]在每個(gè)烘烤過(guò)程開(kāi)始時(shí)，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)將命令CPU系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)初始化，這時(shí)彩色圖像傳感器在自動(dòng)模式下根據(jù)被烘烤物實(shí)際景像尋找最佳爆光及白平衡參數(shù)，最佳爆光及白平衡參數(shù)找到后相機(jī)將轉(zhuǎn)入固定拍攝模式，彩色圖像傳感器將在固定的爆光及白平衡參數(shù)下完成整個(gè)烘烤過(guò)程中的被烘烤物圖像采集。
[0014]彩色圖像傳感器的感光面上設(shè)置有濾光片。
[0015]采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，自身不攜帶顯示屏及任何手工操按鍵和旋紐，只可通過(guò)通訊方式連接到遠(yuǎn)程主機(jī)或計(jì)算機(jī)后方能工作，在遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)控制下靜態(tài)拍攝烘烤物圖片并將拍攝到的圖片數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程主機(jī)，性能指標(biāo)適應(yīng)于拍攝黑暗密閉狀態(tài)下烘烤物顏色和形態(tài)，顏色保真性能優(yōu)秀?？傊?，本發(fā)明代替了烘烤人員的眼睛，實(shí)現(xiàn)烘烤過(guò)程中煙葉圖片的在線靜態(tài)拍攝，為烘烤主機(jī)采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)煙葉變黃程度、干燥程度在線檢測(cè)識(shí)別提供圖像采樣數(shù)據(jù)。
[0016]而且，本發(fā)明與專(zhuān)利號(hào)為200710199232.4相比較，有以下優(yōu)點(diǎn):1、充分考慮了檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，不失真地進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中被烘烤物圖片的采集。2、減少了不必要的功能器件，適應(yīng)于在高溫高濕環(huán)境下穩(wěn)定可靠工作，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明的原理框圖。
[0018]圖2為本發(fā)明CPU系統(tǒng)、雙口 RAM及485通信接口的電路圖。
[0019]圖3為本發(fā)明圖像傳感器及光源控制器的電路圖。
[0020]圖4為本發(fā)明電源電路及CPU外圍電路的電路圖。
[0021]圖5為本發(fā)明的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面以烘烤煙葉為例闡述本發(fā)明。
[0023]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，一種烘烤專(zhuān)用照相機(jī)，在烘烤室內(nèi)設(shè)置照明光源，照明光源的光線朝向被烘烤煙葉；在被烘烤煙葉附近設(shè)置鏡頭及彩色圖像傳感器，在彩色圖像傳感器的感光面上設(shè)置有濾光片，彩色圖像傳感器主要由芯片U4及外圍電路構(gòu)成。彩色圖像傳感器將采集的煙葉烘烤圖像先送至存儲(chǔ)器U2緩存，進(jìn)而傳送至CPU系統(tǒng)U1，CPU系統(tǒng)Ul對(duì)煙葉烘烤圖像進(jìn)行處理，并將處理后的煙葉烘烤圖像通過(guò)通訊接口傳送至遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。其中，CPU系統(tǒng)Ul是照相機(jī)的中樞，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)各組件的運(yùn)行，完成圖片拍攝功能；彩色圖像傳感器、濾光片及鏡頭是成像器件，照明光源為黑暗環(huán)境下的拍攝過(guò)程提供合適亮度、色溫的光源，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用來(lái)緩存成像器件輸出的圖片數(shù)據(jù)。通訊接口電路是照相機(jī)與遠(yuǎn)程主機(jī)的通訊通道，拍攝照片命令及其它各種命令均是通過(guò)通訊接口電路傳送到照相機(jī)的CPU，拍攝好后的照片也是通過(guò)通訊接口電路傳送出去，上述的通訊接口為RS485通信接口 U5。必要地，整個(gè)照相機(jī)設(shè)有供電電路，供電電路為整個(gè)照相機(jī)系統(tǒng)提供工作電源。在所述的供電電路中，DC-DC控制器U6將輸入的12V電源電壓調(diào)節(jié)為5V，穩(wěn)壓器U8、U9、U10繼而分別產(chǎn)生3.3V、2.8V、1.8V的系統(tǒng)工作電源。
[0024]由于本專(zhuān)用照相機(jī)用于煙葉烘烤過(guò)程中的在線拍攝使用，在其工作時(shí)是不允許烘烤人員進(jìn)入烤房?jī)?nèi)近距離直接操作照相機(jī)的，所以該照相機(jī)只能通過(guò)通訊的方式遠(yuǎn)程操作使用，所以該照相機(jī)設(shè)計(jì)有通訊接口，而不攜帶通用相機(jī)所必備的手動(dòng)操控按鈕和顯示屏。對(duì)該相機(jī)的所有操控命令需通過(guò)通訊方式下達(dá)，即:遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)將圖像采集命令發(fā)送至CPU系統(tǒng)，CPU系統(tǒng)輸出觸發(fā)信號(hào)使彩色圖像傳感器采集圖像，最后相機(jī)拍攝好后的照片也是通過(guò)通訊方式傳出后再觀察和使用。
[0025]由于本照相機(jī)在裝煙室內(nèi)工作，為了能在更小的拍攝距離范圍內(nèi)采集到更多面積的煙葉樣本，本相機(jī)的鏡頭一般采用廣角鏡頭。同時(shí)為了清晰近距離地拍攝大面積的煙葉樣本，本相機(jī)的光源系統(tǒng)為一個(gè)由多個(gè)固態(tài)LED燈組構(gòu)成的面狀光源，為了保證光源亮度穩(wěn)定以減小對(duì)拍攝顏色失真性的影響，對(duì)LED燈組的驅(qū)動(dòng)采用恒流驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同情況調(diào)整光照亮度，本發(fā)明中的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)根據(jù)得到的煙葉烘烤圖像，需要調(diào)整光源亮度時(shí)，將亮度調(diào)整信號(hào)傳送至CPU系統(tǒng)，CPU系統(tǒng)通過(guò)光源控制器調(diào)節(jié)照明光源的亮度。如圖2所示，光源控制器主要由LED驅(qū)動(dòng)芯片U7和Ull構(gòu)成。
[0026]本發(fā)明的工作過(guò)程是:遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)將拍攝照片命令通過(guò)通訊接口電路傳送到CPU系統(tǒng)后，CPU系統(tǒng)將打開(kāi)照明光源并啟動(dòng)彩色圖像傳感器拍攝照片，彩色圖像傳感器將照片數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器后，(PU關(guān)閉照明光源，然后將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的圖片數(shù)據(jù)讀出來(lái)并通過(guò)通訊接口電路將圖片數(shù)據(jù)發(fā)送到外部主機(jī)。在此過(guò)程中，由于本照相機(jī)安裝在裝煙室內(nèi)，將在整個(gè)烘烤過(guò)程中對(duì)用戶(hù)選定的煙葉樣本在線定期采集圖片，所采集圖片的一個(gè)重要用途是用來(lái)做為煙葉變黃程度的識(shí)別判斷依據(jù)，所以本照相機(jī)更大程度上是做為一個(gè)連續(xù)的顏色傳感器在使用。這就要求本照相機(jī)所采集的圖片要逼真呈現(xiàn)烘烤過(guò)程中煙葉的真實(shí)顏色，同時(shí)還要求在同一個(gè)烤次的所有拍攝過(guò)程中顏色傳感器的白平衡、暴光等參數(shù)保持一致，以便能真實(shí)反映每次采樣之間煙葉顏色的細(xì)微變化。為了達(dá)到這一目的，本烘烤專(zhuān)用照相機(jī)的白平衡及爆光模式采用“自動(dòng)+固定”的模式，在每個(gè)烘烤過(guò)程開(kāi)始時(shí)，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)將命令CPU系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)初始化，這時(shí)彩色圖像傳感器將在自動(dòng)模式下根據(jù)被烘烤物實(shí)際景像尋找最佳爆光及白平衡參數(shù)，最佳爆光及白平衡參數(shù)找到后相機(jī)將轉(zhuǎn)入固定拍攝模式，彩色圖像傳感器將在固定的爆光及白平衡參數(shù)下完成整個(gè)烘烤過(guò)程中的每次煙葉圖片采集。這樣，照片將在固定的拍攝參數(shù)下逼真呈現(xiàn)烘烤過(guò)程中煙葉顏色的變化過(guò)程。
[0027]由于本照相機(jī)是在高濕環(huán)境下工作的，而其內(nèi)部又有較多的電子元件，所以該相機(jī)的外殼及接插件接口均進(jìn)行了嚴(yán)格的密封防濕處理。上述的密封防濕處理是指:在外殼各部分接縫處填充密封材料，殼體各接插件連接處安裝密封墊片。
[0028]本照相機(jī)還能應(yīng)用在大棗、香菇、辣椒、香蕉、玫瑰花、金銀花、葡萄、木耳、銀耳、蒜、百合、紫菜等農(nóng)副廣品、海廣品、藥材的供干生廣中，對(duì)提聞廣品質(zhì)量，有很聞的推廣應(yīng)用前景。
【權(quán)利要求】
1.一種烘烤專(zhuān)用照像機(jī)，其特征在于:在烘烤室內(nèi)設(shè)置照明光源，照明光源的光線朝向進(jìn)行圖像采樣的被烘烤物；在進(jìn)行圖像采樣的被烘烤物附近設(shè)置鏡頭及彩色圖像傳感器，彩色圖像傳感器將采樣的被烘烤物圖像傳送至CPU系統(tǒng)，CPU系統(tǒng)將被烘烤物圖像傳送至遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烘烤專(zhuān)用照像機(jī)，其特征在于:遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)將圖像采集命令信號(hào)發(fā)送至CPU系統(tǒng)，CPU系統(tǒng)輸出觸發(fā)信號(hào)使彩色圖像傳感器采集圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的烘烤專(zhuān)用照像機(jī)，其特征在于:所述遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)根據(jù)得到的被烘烤物圖像，需要調(diào)整光源亮度時(shí)，將亮度調(diào)整信號(hào)傳送至CPU系統(tǒng)，CPU系統(tǒng)通過(guò)光源控制器調(diào)節(jié)照明光源的亮度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的烘烤專(zhuān)用照像機(jī)，其特征在于:所述的照明光源由若干個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)的LED燈組構(gòu)成，LED燈組構(gòu)成面狀光源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烘烤專(zhuān)用照像機(jī)，其特征在于:所述的鏡頭為廣角鏡頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的烘烤專(zhuān)用照像機(jī)，其特征在于:在每個(gè)烘烤過(guò)程開(kāi)始時(shí)，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)將命令CPU系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)初始化，這時(shí)彩色圖像傳感器在自動(dòng)模式下根據(jù)被烘烤物實(shí)際景像尋找最佳爆光及白平衡參數(shù)，最佳爆光及白平衡參數(shù)找到后相機(jī)將轉(zhuǎn)入固定拍攝模式，彩色圖像傳感器將在固定的爆光及白平衡參數(shù)下完成整個(gè)烘烤過(guò)程中的被烘烤物圖像采集。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的烘烤專(zhuān)用照像機(jī)，其特征在于:彩色圖像傳感器的感光面上設(shè)置有濾光片。
【文檔編號(hào)】A24B3/04GK103716598SQ201210372357
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月29日
【發(fā)明者】張中偉 申請(qǐng)人:鄭州智聯(lián)自動(dòng)化設(shè)備有限公司