(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210681678.5 (22)申请日 2022.06.16 (71)申请人 西安文理学院 地址 710065 陕西省西安市雁塔区太白南 路168号 (72)发明人 杨全　 (74)专利代理 机构 西安铭泽知识产权代理事务 所(普通合伙) 61223 专利代理师 薛俊波 (51)Int.Cl. H04N 5/225(2006.01) H04N 5/232(2006.01) H04N 5/217(2011.01) (54)发明名称 一种人工智能机 器视觉图像采集系统 (57)摘要 本发明属于人工智能技术领域， 尤其为一种 人工智能机器视觉图像采集系统， 包括图像采集 单元、 补光灯、 图像处理模块、 控制模块、 大数据 模块、 电压测量模块、 光亮调节模块和环境亮度 传感器， 所述图像采集单元用于人工智能机器视 觉图像采集， 所述大数据模块用于获取光源输出 电压、 环境亮度历史数据， 学习并训练， 基于 大数 据分析建立训练参数集数据库。 本发 明解决了 现 有人工智能机器视觉图像采集系统在通过工业 相机进行视觉图像采集时目标区域缺乏足够的 曝光度， 图像采集目标区域光线不均匀， 图像质 量不高的问题， 利用大数据分析技术提供当前环 境亮度下的最佳补光强度， 通过调节电压大小来 调节补光灯的发光亮度， 保证图像质量。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115103096 A 2022.09.23 CN 115103096 A 1.一种人工智能机器视觉图像采集系统， 其特征在于： 所述人工智能机器视觉图像采 集系统包括： 图像采集单 元(1)， 用于人工智能机器视 觉图像采集； 补光灯(2)， 用于对图像采集目标区域进行补光； 图像处理模块(3)， 与图像采集单 元(1)电性连接， 用于对 采集到的图像进行分析处 理； 控制模块(4)， 所述控制模块(4)分别与补光灯(2)和图像处 理模块(3)电性连接； 大数据模块(5)， 与控制模块(4)电性连接， 用于获取光源输出电压、 环境亮度历史数 据， 学习并训练， 基于大 数据分析建立训练参数集数据库(6)； 电压测量模块(7)， 与控制模块(4)电性连接， 用于测量补光灯(2)工作电压； 光亮调节模块(8)， 分别与控制模块(4)和补光灯(2)电性连接， 用于通过改变补光灯 (2)电压大小来调节补光灯(2)的发光亮度； 环境亮度传感器(9)， 与控制模块(4)电性连接， 用于测量图像采集单元(1)周围环境亮 度。 2.根据权利要求1所述的一种人工智能机器视觉图像采集系统， 其特征在于： 所述图像 采集单元(1)包括工业相机(101)和图像采集模块(102)， 所述工业相机(101)与图像采集模 块(102)相互链接， 所述图像采集模块(102)采用图像采集卡， 所述工业相机(101)、 补光灯 (2)和环境亮度传感器(9)安装在同一 安装面板(10)的板面上。 3.根据权利要求1所述的一种人工智能机器视觉图像采集系统， 其特征在于： 所述图像 处理模块(3)包括图像增强模块(301)、 图像边缘锐化处理模块(302)和图像平滑处理模块 (303)， 所述图像增强模块(301)、 图像边缘锐化处理模块(302)和图像平滑处理模块(303) 依次连接， 所述图像增强模块(301)用于调整图像的对比度， 所述图像边缘锐化处理模块 (302)用于加强图像中的轮廓边缘和细节， 形成完整的物体边界， 所述图像平滑处理模块 (303)用于使图像亮度平缓渐 变， 减小突变梯度， 改善图像质量。 4.根据权利要求1所述的一种人工智能机器视觉图像采集系统， 其特征在于： 所述控制 模块(4)采用STM 32F103C8T6控制芯片。 5.根据权利要求1所述的一种人工智能机器视觉图像采集系统， 其特征在于： 所述电压 测量模块(7)采用数据采集模块DAM ‑8041进行补光灯(2)工作电压检测。 6.根据权利要求1所述的一种人工智能机器视觉图像采集系统， 其特征在于： 所述训练 参数集数据库(6)内储 存有在不同环境亮度下匹配的最佳光源输出电压参数子集。 7.根据权利要求1所述的一种人工智能机器视觉图像采集系统， 其特征在于： 所述光亮 调节模块(8)采用可控硅调光器。 8.根据权利要求1所述的一种人工智能机器视觉图像采集系统， 其特征在于： 所述环境 亮度传感器(9)采用L I‑210R可见光照度传感器。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115103096 A 2一种人工智能机 器视觉图像采集系统 技术领域 [0001]本发明涉及人工智能技 术领域， 具体为 一种人工智能机器视 觉图像采集系统。 背景技术 [0002]机器视觉是人工智能以及物联 网的关键技术构成， 近些年来机器视觉技术得到飞 速发展， 已经形成了集底层开 发、 软硬件集成以及各行业应用为 ‑‑体的完整产业链。 机器视 觉系统大体 分为了图像采集和图像处理两个部 分， 图像采集是工业相机与P C端通过图像采 集卡相互链接， 图像采集卡接 收工业相 机的模拟信号或数字信号， 并将信号处理转换为适 用于PC端的信息 。 [0003]现有的人工智能机器视觉图像采集系统虽然具备图像采集功能， 能够采集目标区 域的视觉图像信息， 但功能较为单一， 在光线不充足或光线不均匀的环境下， 难以保证曝光 均匀， 导致采集到的图像信息清晰度较低， 图像质量 不高， 增加了后续图像处 理难度。 [0004]因此我们提出了一种人工智能机器视 觉图像采集系统来 解决上述问题。 发明内容 [0005](一)解决的技 术问题 [0006]针对现有技术的不足， 本发明提供了一种人工智能机器视觉图像采集系统， 解决 了现有的人工智能机器视觉图像采集系统虽然具备图像采集功能， 能够采集目标区域的视 觉图像信息， 但功能较为单一， 在光线不充足或光线不均匀的环境下， 难以保证曝光均匀， 导致采集到的图像信息清晰度较低， 图像质量 不高， 增加了后续图像处 理难度的问题。 [0007](二)技术方案 [0008]本发明为保证采集的图像清晰度， 增 设补光灯具对图像采集目标区域进行补光， 在采集图像的同时， 通过环境亮度传感器实时采集 目标区域的亮度， 根据采集到的亮度参 数， 获取训练参数集数据库中相应环境亮度相匹配的最佳光源输出电压参数子集， 获取该 最佳光源输出电压参数子集中的最佳光源输出电压参数， 通过控制模块向光亮调节模块 发 送控制指令， 由光亮调节模块通过改变补光灯电压大小的方式来调节补光灯的发光亮度， 匹配最佳的补光度， 进而保证图像采集 目标区域的照明光线均匀， 对图像采集目标区域均 匀曝光， 保证采集到的图像质量。 [0009]本发明为了实现上述目的具体采用以下技 术方案： [0010]一种人工智能机器视觉图像采集系统， 所述人工智能机器视觉图像采集系统包 括： [0011]图像采集单 元， 用于人工智能机器视 觉图像采集； [0012]补光灯， 用于对图像采集目标区域进行补光； [0013]图像处理模块， 与图像采集单 元电性连接， 用于对 采集到的图像进行分析处 理； [0014]控制模块， 所述控制模块分别与补光灯和图像处 理模块电性连接； [0015]大数据模块， 与控制模块电性连接， 用于获取光源输出电压、 环境亮度历史数据，说　明　书 1/4 页 3 CN 115103096 A 3