一种云台的回程差检测方法及装置

技术领域

本发明涉及云台技术领域，尤其涉及一种云台的回程差检测方法及装置。

背景技术

云台作为安装、固定手机、相机、摄像机的支撑设备，可以任意旋转，方便使用者使用。例如，云台是球机摄像机中的关键功能结构。但是，不同的云台之间的回程差存在差异。回程差是指在相同条件下，被测量值不变，计量器具行程方向不同其示值之差的绝对值。也称滞后误差。测量器具对同一个尺寸进行正向和反向测量时，由于结构上的原因，其指示值不可能完全相同，这种误差被称作回误差。

现有技术中，回程差测试操控和参数读取转换都通过人工完成，无法快速推广。操作麻烦统计数据耗时，一次汇总耗时将近半个小时以上，限制了其应用。且缺少统一的度量，导致云台预置点精度无法稳定控制。

发明内容

本发明提供了一种云台的回程差检测方法及装置，有利于检查流程的标准化，实现高效、经济、自动化的检测，同时也能够实现设备精度有效拦截，满足高精度业务需求，提升产品质量。

第一方面，本发明提供了一种云台的回程差检测方法，该云台的回程差检测方法包括：在待检测云台端面上设置标签线，其中，标签线与待检测云台的待检测旋转方向垂直；将待检测云台沿待检测旋转方向旋转至设定预置位；从设定图像采集位置采集包含标签线的第一图像；将待检测云台沿待检测旋转方向旋转至任意位置后，再旋转至设定预置位；从设定图像采集位置采集包含标签线的第二图像；计算第一图像的标签线和第二图像的标签线之间的夹角；将夹角作为待检测云台在待检测旋转方向上的回程差。

在上述的方案中，通过在待检测云台端面设置统一的标签线，之后旋转待检测云台先后两次旋转至相同的设定预置位，并先后两次从相同的设定图像采集位置采集包含标签线的第一图像和第二图像，再计算第一图像和第二图像上的标签线的夹角，并将计算得到的夹角作为待检测云台在待检测旋转方向上的回程差。与现有技术相比，本申请中针对不同的待检测云台，可以使用相同的标签线设置方式，并且通过先后两次采集的图像即可计算得到回程差，有利于检查流程的标准化，实现高效、经济、自动化的检测，同时也能够实现设备精度有效拦截，满足高精度业务需求，提升产品质量。

在一个具体的实施方式中，在待检测云台端面上设置标签线包括：将标签线形成在平板上；将平板保持在待检测云台端面上。在针对不同的待检测云台进行回程差检测时，只需将刻有标签线的平板移动到新的待检测云台端面即可，从而能够随意性的在不同的待检测云台端面设置相同的标签线，有利于检查流程的标准化，提高检测精度。

在一个具体的实施方式中，在待检测云台端面上设置标签线包括：在待检测云台端面上设置由圆点标志物组成的标签线，其中，圆点标志物包含有至少两个沿直线方向间隔排列的圆点，图像采集模块通过识别圆点标志线即可确定标签线的延伸方向，简化标签线的设置。

在一个具体的实施方式中，至少两个圆点沿直线方向等间距的间隔排列，便于图像采集模块识别标签线的方向。

在一个具体的实施方式中，在待检测云台端面上设置标签线，其中，标签线与待检测云台的待检测旋转方向垂直包括：在待检测云台端面上设置标签线之后，在待检测旋转方向之外的旋转方向上旋转待检测云台，使标签线与待检测云台的待检测旋转方向垂直，从而在使待检测云台在绕待检测方向旋转时，能够保证标签线始终与待检测方向垂直，提高检测精度。

在一个具体的实施方式中，从设定图像采集位置采集包含标签线的第一图像包括：从设定图像位置采集第一图像，使标签线位于第一图像的中心位置，提高检测精度。

在一个具体的实施方式中，从设定图像采集位置采集包含标签线的第一图像及第二图像包括：采用工业相机从设定图像采集位置采集包含标签线的第一图像及第二图像。利用工业相机的高精密特性，提高检测精度。

在一个具体的实施方式中，计算第一图像的标签线和第二图像的标签线之间的夹角包括：将第一图像和第二图像叠加在一起；检测来自于第一图像的标签线和来自于第二图像的标签线之间的夹角。便于直接检测到两张图像的标签线之间的夹角。

在一个具体的实施方式中，计算第一图像的标签线和第二图像的标签线之间的夹角包括：计算第一图像的标签线与第一图像的参考线的第一夹角；计算第二图像的标签线与第二图像的参考线的第二夹角；根据第一夹角和第二夹角，计算第一图像的标签线和第二图像的标签线之间的夹角。便于计算得到两张图像的标签线之间的夹角。

第二方面，本发明还提供了一种云台的回程差检测装置，该回程差检测装置包括：标签线设定模块、旋转控制模块、图像采集模块和计算模块。其中，标签线设定模块用于在待检测云台端面上设置标签线。旋转控制模块用于控制待检测云台旋转，使标签线与待检测云台的待检测旋转方向垂直；旋转控制模块还用于将待检测云台沿待检测旋转方向旋转至设定预置位；旋转控制模块还用于将待检测云台沿待检测旋转方向旋转至任意位置后，再旋转至设定预置位。图像采集模块用于先后从设定图像采集位置采集包含标签线的第一图像和第二图像。计算模块用于计算第一图像的标签线和第二图像的标签线之间的夹角，并将夹角作为待检测云台在待检测旋转方向上的回程差。

在上述的方案中，通过标签线设定模块在待检测云台端面设置统一的标签线，之后旋转控制模块旋转待检测云台先后两次旋转至相同的设定预置位，并且图像采集模块先后两次从相同的设定图像采集位置采集包含标签线的第一图像和第二图像，再由计算模块计算第一图像和第二图像上的标签线的夹角，并将计算得到的夹角作为待检测云台在待检测旋转方向上的回程差。与现有技术相比，本申请中针对不同的待检测云台，可以使用相同的标签线设置方式，并且通过先后两次采集的图像即可计算得到回程差，有利于检查流程的标准化，实现高效、经济、自动化的检测，同时也能够实现设备精度有效拦截，满足高精度业务需求，提升产品质量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的云台的回程差检测方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的检测原理示意图；

图3为本发明实施例提供的一种云台的回程差检测装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种标签线的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种云台的回程差检测装置应用时的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种标签线及平板的示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种云台的回程差检测装置应用时的示意图；

图8为图7中的标签线部分的局部放大图；

图9为本发明实施例采集的第一图像和第二图像的示意图。

附图标记：

10-待检测云台11-云台底座12-云台支腿20-标签线

21-平板30-图像采集模块31-相机支架

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了方便理解本发明实施例提供的云台的回程差检测方法，下面首先说明一下本发明实施例提供的回程差检测方法的应用场景，该回程差检测方法应用于云台的回程差检测过程中。下面结合附图对该云台的回程差检测方法进行详细的叙述。

参考图1、图3及图5，本发明实施例提供的云台的回程差检测方法包括：

Step10：在待检测云台10端面上设置标签线20，其中，标签线20与待检测云台10的待检测旋转方向垂直；

Step20：将待检测云台10沿待检测旋转方向旋转至设定预置位；

Step30：从设定图像采集位置采集包含标签线20的第一图像；

Step40：将待检测云台10沿待检测旋转方向旋转至任意位置后，再旋转至设定预置位；

Step50：从设定图像采集位置采集包含标签线20的第二图像；

Step60：计算第一图像的标签线20和第二图像的标签线20之间的夹角；

Step70：将夹角作为待检测云台10在待检测旋转方向上的回程差。

在上述的方案中，通过在待检测云台10端面设置统一的标签线20，之后旋转待检测云台10先后两次旋转至相同的设定预置位，并先后两次从相同的设定图像采集位置采集包含标签线20的第一图像和第二图像，再计算第一图像和第二图像上的标签线20的夹角，并将计算得到的夹角作为待检测云台10在待检测旋转方向上的回程差。与现有技术相比，本申请中针对不同的待检测云台10，可以使用相同的标签线20设置方式，并且通过先后两次采集的图像即可计算得到回程差，有利于检查流程的标准化，实现高效、经济、自动化的检测，同时也能够实现设备精度有效拦截，满足高精度业务需求，提升产品质量。下面结合附图对上述各个步骤进行详细的介绍。

首先，参考图1，在待检测云台10端面上设置标签线20，且还使标签线20与待检测云台10的待检测旋转方向垂直。如图3所示，待检测云台10包含：云台底座11、云台支腿12和云台。如图3及图5所示，待检测云台10的待检测旋转方向为竖直方向的Z轴，标签线20设置在待检测云台10的上表面，需要在待检测云台10的X和Y两个旋转方向上旋转待检测云台10，使待检测云台10的上表面水平。

具体在待检测云台10端面上设置标签线20时，参考图3、图5、图6、图7及图8，可以先将标签线20形成在平板21上，该平板21具体可以为纸板、塑料板等平整的板体，在平板21上形成有标签线20。之后将平板21保持在待检测云台10端面上。在针对不同的待检测云台10进行回程差检测时，只需将刻有标签线20的平板21移动到新的待检测云台10端面即可，从而能够随意性的在不同的待检测云台10端面设置相同的标签线20，有利于检查流程的标准化，提高检测精度。应当理解的是，在待检测云台10端面上设置标签线20的方式，并不限于上述示出的先设置在平板21上，再将平板21放置在待检测云台10的端面上的方式，除此之外，还可以采用其他的方式。例如，可以直接在待检测云台10的端面上形成标签线20的方式。

具体设置标签线20时，参考图2、图3、图4及图6，可以在待检测云台10端面上设置由圆点标志物组成的标签线20，其中，圆点标志物包含有至少两个沿直线方向间隔排列的圆点，图像采集模块30通过识别圆点标志线即可确定标签线20的延伸方向，简化标签线20的设置。如图4所示出的一种标签线20，其由两个圆点排列而成，可以直接提取两个圆点的圆心，将两个圆点的圆心的连线作为标签线20。在圆点标志物中包含有多个圆点时，参考图2及图6，可以使多个圆点沿直线方向等间距的间隔排列，便于图像采集模块30识别标签线20的方向。圆点的直径可以为1mm，两个圆点之间的圆心距可以为25mm，可以在圆点之外设置矩形框，矩形框的长可以为30mm，宽可以为10mm，便于快速识别出标签线20。应当理解的是，上述仅仅示出了设置标签线20的一种方式，除此之外，还可以采用其他的方式。例如，可以采用直线作为标签线20。

另外，在待检测云台10端面上设置标签线20之后，还可以在待检测旋转方向之外的旋转方向上旋转待检测云台10，使标签线20与待检测云台10的待检测旋转方向垂直，从而在使待检测云台10在绕待检测方向旋转时，能够保证标签线20始终与待检测方向垂直，提高检测精度。当然，还可以先旋转待检测云台10，使待检测云台10的端面与待检测旋转方向垂直，之后再将标签线20设置在待检测云台10端面上的操作方式。

接下来，参考图1，从设定图像采集位置采集包含标签线20的第一图像。具体的，参考图3、图5及图6，可以采用相机作为图像采集模块30来采集包含标签线20的第一图像和第二图像。参考图3，图像采集模块30可以固定在相机支架31上，且图像采集模块30所采集到的相机采集范围能够采集到待检测云台10端面上的标签线20。作为图像采集模块30的相机可以为工业相机，以提高检测精度。之后，从与待检测云台10的端面相对且固定的设定图像采集位置，采集包含标签线20的第一图像，如图9的左上角所示出的采集出的第一图像。具体采集第一图像时，可以使标签线20位于第一图像的中心位置，提高检测精度。

接下来，参考图1，将待检测云台10沿待检测旋转方向旋转至任意位置后，再旋转至设定预置位。即在采集完第一图像之后，沿着待检测旋转方向旋转待检测云台10，使待检测云台10旋转到非设定预置位的其他位置，之后再沿待检测旋转方向旋转至设定预置位。虽然前后两次的待检测云台10都位于相同的设定预置位，但是由于待检测云台10在待检测旋转方向存在回程差，从而会使待检测云台10的实际位置存在差别。

接下来，如图1所示，从设定图像采集位置采集包含标签线20的第二图像。参考图3、图5及图7，需要从相同的设定图像采集位置采集包含标签线20的第二图像。即图像采集模块30保持在设定图像采集位置不动，在相同的设定图像采集位置先后采集包含标签线20的第一图像和第二图像，通过标签线20在第一图像和第二图像上的具体位置变化，反映出待检测云台10在待检测旋转方向上的回程差。此时的图像采集模块30同样可以为相机，具体可以为工业相机，利用工业相机的高精密特性，提高检测精度。如图9的左下方示出的采集出的第二图像，可以看出第一图像上的标签线20和第二图像上的标签线20在对应图像上的位置发生的变化，而该变化能够反映出待检测云台10在待检测旋转方向上的回程差。

接下来，参考图1，计算第一图像的标签线20和第二图像的标签线20之间的夹角。具体可以采用多种方式计算第一图像的标签线20和第二图像的标签线20之间的夹角。例如，参考图2，由于采用相同的图像采集模块30在相同的设定图像采集位置采集的第一图像和第二图像，所以第一图像和第二图像的尺寸完全相同，所以可以先将第一图像和第二图像叠加在一起，之后检测来自于第一图像的标签线20和来自于第二图像的标签线20之间的夹角。便于直接检测到两张图像的标签线20之间的夹角。

当然，计算第一图像的标签线20和第二图像的标签线20之间的夹角的方式，除了上述示出的方式之外，还可以采用其他的方式。例如，还可以分别计算每张图像上的标签线20与对应图像上的参考线之间的夹角，由于采用相同的图像采集模块30在相同的设定图像采集位置采集的第一图像和第二图像，两张图像上的参考线之间是重合的，之后可以间接求出两张图像上的标签线20的夹角。具体的，可以先计算第一图像的标签线20与第一图像的参考线的第一夹角，计算第二图像的标签线20与第二图像的参考线的第二夹角。之后，根据第一夹角和第二夹角，计算第一图像的标签线20和第二图像的标签线20之间的夹角。便于计算得到两张图像的标签线20之间的夹角。

接下来，参考图1，将夹角作为待检测云台10在待检测旋转方向上的回程差，从而测得待检测云台10在待检测旋转方向上的回程差。下面结合图2说明下两种图像的标签线20如何等于待检测云台10在待检测旋转方向上的回程差。如图2所示，AB表示第一图像上的标签线20，A”B”表示第二图像上的标签线20，O表示待检测云台10在待检测旋转方向上的旋转中心。OC⊥AB，垂足为点C；且OC”⊥A”B”，垂足为点C”。AB和A”B”的延长线相交于点Q，OA”与AB的延长线相交于点P，其中的“1”、“2”、“3”、“4”、“5”分别表示对应位置处的夹角。∠COC”表示待检测云台10在待检测旋转方向上的回程差夹角。由于∠AQA”＝∠COC”，从而可以通过检测∠AQA”的大小，得到∠COC”的大小。而∠AQA”正是第一图像上的标签线20和第二图像上的标签线20之间的夹角，故而，在计算出第一图像的标签线20和第二图像的标签线20之间的夹角之后，可以直接将该夹角作为待检测云台10在待检测旋转方向上的回程差。

在上述示出的各种实施方式中，通过在待检测云台10端面设置统一的标签线20，之后旋转待检测云台10先后两次旋转至相同的设定预置位，并先后两次从相同的设定图像采集位置采集包含标签线20的第一图像和第二图像，再计算第一图像和第二图像上的标签线20的夹角，并将计算得到的夹角作为待检测云台10在待检测旋转方向上的回程差。与现有技术相比，本申请中针对不同的待检测云台10，可以使用相同的标签线20设置方式，并且通过先后两次采集的图像即可计算得到回程差，有利于检查流程的标准化，实现高效、经济、自动化的检测，同时也能够实现设备精度有效拦截，满足高精度业务需求，提升产品质量。

另外，本发明实施例还提供了一种云台的回程差检测装置，1、图3及图5，该回程差检测装置包括：标签线20设定模块、旋转控制模块、图像采集模块30和计算模块。其中，标签线20设定模块用于在待检测云台10端面上设置标签线20。旋转控制模块用于控制待检测云台10旋转，使标签线20与待检测云台10的待检测旋转方向垂直；旋转控制模块还用于将待检测云台10沿待检测旋转方向旋转至设定预置位；旋转控制模块还用于将待检测云台10沿待检测旋转方向旋转至任意位置后，再旋转至设定预置位。图像采集模块30用于先后从设定图像采集位置采集包含标签线20的第一图像和第二图像。计算模块用于计算第一图像的标签线20和第二图像的标签线20之间的夹角，并将夹角作为待检测云台10在待检测旋转方向上的回程差。

在上述的方案中，通过标签线20设定模块在待检测云台10端面设置统一的标签线20，之后旋转控制模块旋转待检测云台10先后两次旋转至相同的设定预置位，并且图像采集模块30先后两次从相同的设定图像采集位置采集包含标签线20的第一图像和第二图像，再由计算模块计算第一图像和第二图像上的标签线20的夹角，并将计算得到的夹角作为待检测云台10在待检测旋转方向上的回程差。与现有技术相比，本申请中针对不同的待检测云台10，可以使用相同的标签线20设置方式，并且通过先后两次采集的图像即可计算得到回程差，有利于检查流程的标准化，实现高效、经济、自动化的检测，同时也能够实现设备精度有效拦截，满足高精度业务需求，提升产品质量。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。