專(zhuān)利名稱(chēng)：一種視覺(jué)圖像檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于ー種圖像檢測(cè)裝置，具體涉及ー種可用于機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)中的視覺(jué)圖像檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
圖像檢測(cè)裝置是ー個(gè)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的最關(guān)鍵且必不可少的一部分，ー個(gè)良好的圖像檢測(cè)裝置，必須保證視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)在檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)持續(xù)地獲得高品質(zhì)、高對(duì)比度的圖像，同時(shí)還必須能夠?qū)?yīng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)有可能出現(xiàn)的多種多樣的外部條件的變化，例如被測(cè)物體的材質(zhì)、形狀、是否反光以及環(huán)境光線的變化等等因素。因此，在機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，圖像檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)是極其重要的ー環(huán)。在機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中，圖像檢測(cè)裝置一般由CXD相機(jī)、照明光源和輔助的光學(xué)配件構(gòu)成。良好的照明光源可以以合適的方式將光線投射到被測(cè)物體上，突出被測(cè)特征部分的對(duì)比度。為了獲得優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的圖像，必須從照明光源中選擇最為適合的光源及其照射模式，好的設(shè)計(jì)能夠改善整個(gè)系統(tǒng)的分辨率，簡(jiǎn)化圖像算法的設(shè)計(jì)，它直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的成敗。設(shè)計(jì)合理的照明光源與CCD相機(jī)檢測(cè)模式，可以使圖像輪廓分明、檢測(cè)點(diǎn)突出、照度均勻、圖像處理速度更快，精度更高。照明光源的設(shè)計(jì)，不但要考慮被測(cè)元件的形狀和表面條件，即表面是否平滑、粗糙或有無(wú)光澤等，還要根據(jù)被測(cè)物體的顔色和被測(cè)區(qū)域設(shè)計(jì)最佳的光源顔色。為了得到高質(zhì)量的圖像，照明光源必須能夠根據(jù)被測(cè)物的外形、狀態(tài)和顏色來(lái)變化合適照明光源顔色及亮度，采用合適的光源顔色和亮度，可以把所需要檢測(cè)的特征突出出來(lái)，對(duì)不需要的特征加以抑制。在中國(guó)專(zhuān)利“一種多相LED穹形光源”(CN201020683220)中，公開(kāi)了ー種多相LED穹形光源。但如果被檢測(cè)物體表面光滑或者反光吋，此時(shí)僅僅通過(guò)變化光源顔色和亮度往往難于獲得良好的檢測(cè)圖像，此時(shí)就必須借助輔助的光學(xué)配件如偏振片、漫射板等來(lái)消除這些不利影響。現(xiàn)有的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，往往都針對(duì)某ー類(lèi)特定的檢測(cè)對(duì)象而設(shè)計(jì)，為了獲取較好的特征圖像，在光源的選擇和圖像算法的設(shè)計(jì)上傾注了大量精力，然而由于檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)條件的多祥性和被檢物體特性的多變性，如一般的物體檢測(cè)時(shí)采用定向直接照明即可，但有些檢測(cè)對(duì)象其表面光滑且反光，則此時(shí)僅依靠光源照射角度、顔色等的改變，是無(wú)法獲得滿(mǎn)足視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)要求的圖像的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)而提出的，其目的是提供一種視覺(jué)圖像檢測(cè)裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是ー種視覺(jué)圖像檢測(cè)裝置，包括CXD相機(jī)、在CXD相機(jī)的下方設(shè)置有穹形燈照明光源、在穹形燈照明光源的下方設(shè)置有偏光裝置，在偏光裝置的下方設(shè)置有被檢測(cè)物體，偏光裝置通過(guò)彈簧鉸鏈與穹形燈照明光源連接。所述的偏光裝置由第一偏光片和第二偏光片組成，所述的穹形燈照明光源包括燈體呈穹形的燈罩，在燈罩的頂部形成有圓形通孔，在燈體內(nèi)部自上而下依次安裝有四層LED燈。在所述的穹形燈照明光源的燈體內(nèi)部安裝的四層LED燈中，其中第一層為白色LED燈、第二層為紅色LED燈、第三層為綠色LED燈、第四層為藍(lán)色LED燈，每層由多個(gè)LED燈組成，每層LED燈的中心連線形成一個(gè)圓，四層LED燈形成四個(gè)同心圓。所述的燈罩由漫反射的納米材料微發(fā)泡反射板制作。本實(shí)用新型能有效地消除檢測(cè)對(duì)象表面反光的影響，進(jìn)而保證視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)得到聞質(zhì)量的圖像，提聞檢測(cè)精度。

圖I是本實(shí)用新型的視覺(jué)圖像檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的穹形燈照明光源的主視圖； 圖3是本實(shí)用新型的穹形燈照明光源的仰視圖；圖4是被檢測(cè)表面為紅色不反光物體的檢測(cè)裝置實(shí)施例圖；圖5是被檢測(cè)表面光滑反光物體的檢測(cè)裝置實(shí)施例圖。其中I CCD相機(jī)2穹形燈照明光源3偏光裝置4第一偏光片5第二偏光片 6被檢測(cè)物體7通孔8燈罩9 白色LED燈 10紅色LED燈11綠色LED燈 12藍(lán)色LED燈。
具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的一種視覺(jué)圖像檢測(cè)裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明如圖I所示，一種視覺(jué)圖像檢測(cè)裝置，包括CXD相機(jī)I、在CXD相機(jī)I的下方設(shè)置有穹形燈照明光源2、在穹形燈照明光源2的下方設(shè)置有偏光裝置3，在偏光裝置3的下方設(shè)置有被檢測(cè)物體6。所組成的圖像檢測(cè)裝置中，C⑶相機(jī)I、穹形燈照明光源2和偏光裝置3從上向下依次安裝，并且處于同一光軸線上。偏光裝置3通過(guò)彈簧鉸鏈與穹形燈照明光源2連接，根據(jù)被檢測(cè)物體4的顏色和反光情況，偏光裝置3可以分別處于與穹形燈照明光源2的光源同光軸(如實(shí)線所示)，或者垂直于光源光軸(如虛線所示)。偏光裝置3由第一偏光片4和第二偏光片5組成,第一偏光片4主要作用是對(duì)被檢測(cè)物體表面的反射光起偏，第二偏光片5主要作用是檢偏。根據(jù)要檢測(cè)對(duì)象的不同，當(dāng)所檢測(cè)的物體無(wú)反光現(xiàn)象時(shí)，偏光裝置處于垂直于燈體光源光軸線的位置，由燈體直接對(duì)被檢物體進(jìn)行照明。當(dāng)被檢物體表面光滑且有反光現(xiàn)象時(shí)，偏光裝置處于與燈體光源同光軸線的位置，此時(shí)可以通過(guò)第一、二旋轉(zhuǎn)偏光片4、5的角度來(lái)消除光反射產(chǎn)生的影響從而突出表面的細(xì)節(jié)，突出被檢測(cè)物體的表面圖像特征。如圖2、3所示，穹形燈照明光源2包括燈體呈穹形的燈罩8，在燈罩8的頂部形成有圓形通孔7，在燈體內(nèi)部自上而下依次安裝有四層LED燈，第一層為白色LED燈9、第二層為紅色LED燈10、第三層為綠色LED燈11、第四層為藍(lán)色LED燈12，每層由多個(gè)LED燈組成。每層LED燈的中心連線形成一個(gè)圓，四層LED燈形成四個(gè)同心圓。按圓周每45°為I個(gè)相，則分為8個(gè)相，每相有四層不同顏色的LED燈。每相每層的LED燈分別與驅(qū)動(dòng)控制電路(未圖示)連接，在驅(qū)動(dòng)控制電路控制下可以單獨(dú)一相點(diǎn)亮或多相同時(shí)點(diǎn)亮。穹形頂部的圓形通孔與四層LED燈形成的四個(gè)圓的圓心處于同一個(gè)垂直的光軸線上。穹形燈體的燈罩由漫反射的納米材料微發(fā)泡反射板(MCPET)加工而成。CCD相機(jī)⑴目的是獲得高質(zhì)量的圖像信 息，其主要由高速線陣CCD傳感器、特定物距和焦距的透鏡及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制電路組成。高速線陣CCD和透鏡裝配在一起，在驅(qū)動(dòng)控制電路的控制下，對(duì)被檢測(cè)物體進(jìn)行圖像采集，采集到的圖像送到機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的圖像處理部分(PC機(jī)等)進(jìn)一步進(jìn)行處理。本實(shí)用新型所涉及的一種應(yīng)用于機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中的圖像檢測(cè)裝置，可以根據(jù)被檢測(cè)物體材質(zhì)和顏色的變化而自由調(diào)整控制光源的照明強(qiáng)度和顏色，燈體采用微發(fā)泡反射板(MCPET)作為燈體結(jié)構(gòu)，為圖像檢測(cè)提供了高亮度且亮度均勻度高的照明，所帶有的偏光裝置，可以有效消除檢測(cè)對(duì)象表面反光的影響，進(jìn)而保證視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)得到高質(zhì)量的圖像，提高檢測(cè)精度。實(shí)施例I如圖4所示，當(dāng)被檢測(cè)物體表面為紅色的物體時(shí)，將偏光裝置3置于與光軸線垂直的位置，控制穹形燈照明光源2采用藍(lán)色LED燈12照明，從PC機(jī)上實(shí)時(shí)觀測(cè)采集到的物體圖像，調(diào)節(jié)穹形燈照明光源2的亮度及照射角度，直至被檢物體6的檢測(cè)特征有效突出。對(duì)采集到的圖像進(jìn)一步處理。實(shí)施例2如圖5所示，當(dāng)被檢測(cè)物體表面光滑且有反光的物體時(shí)，將偏光裝置3置于圖4中與光軸線同軸的位置，控制穹形燈2采用白色LED燈9照明，從PC機(jī)上實(shí)時(shí)觀測(cè)采集到的物體圖像，旋轉(zhuǎn)偏光裝置3中的第一、二偏光片4、5的角度，直至被檢測(cè)物體6的反光消失為止。對(duì)采集到的圖像進(jìn)一步處理。本實(shí)用新型所涉及的一種應(yīng)用于機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中的圖像檢測(cè)裝置，可以根據(jù)被檢測(cè)物體材質(zhì)和顏色的變化而自由調(diào)整控制光源的照明強(qiáng)度和顏色，燈體采用微發(fā)泡反射板(MCPET)作為燈體結(jié)構(gòu)，為圖像檢測(cè)提供了高亮度且亮度均勻度高的照明，所帶有的偏光裝置，可以有效消除檢測(cè)對(duì)象表面反光的影響，進(jìn)而保證視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)得到高質(zhì)量的圖像，提高檢測(cè)精度。
權(quán)利要求1.一種視覺(jué)圖像檢測(cè)裝置，其特征在于包括C⑶相機(jī)(I)、在C⑶相機(jī)(I)的下方設(shè)置有穹形燈照明光源(2)、在穹形燈照明光源(2)的下方設(shè)置有偏光裝置(3)，在偏光裝置(3)的下方設(shè)置有被檢測(cè)物體(6)，偏光裝置(3)通過(guò)彈簧鉸鏈與穹形燈照明光源(2)連接，所述的偏光裝置(3)由第一偏光片(4)和第二偏光片(5)組成，所述的穹形燈照明光源(2)包括燈體呈穹形的燈罩(8)，在燈罩(8)的頂部形成有圓形通孔(7)，在燈體內(nèi)部自上而下依次安裝有四層LED燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的視覺(jué)圖像檢測(cè)裝置，其特征在于在所述的穹形燈照明光源(2)的燈體內(nèi)部安裝的四層LED燈中，其中第一層為白色LED燈(9)、第二層為紅色LED燈(10 )、第三層為綠色LED燈(11 )、第四層為藍(lán)色LED燈(12 )，每層由多個(gè)LED燈組成，每層 LED燈的中心連線形成一個(gè)圓，四層LED燈形成四個(gè)同心圓。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的視覺(jué)圖像檢測(cè)裝置，其特征在于所述的燈罩(8)由漫反射的納米材料微發(fā)泡反射板制作。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種視覺(jué)圖像檢測(cè)裝置，包括CCD相機(jī)、在CCD相機(jī)的下方設(shè)置有穹形燈照明光源、在穹形燈照明光源的下方設(shè)置有偏光裝置，在偏光裝置的下方設(shè)置有被檢測(cè)物體，偏光裝置通過(guò)彈簧鉸鏈與穹形燈照明光源連接。所述的偏光裝置由第一偏光片和第二偏光片組成，所述的穹形燈照明光源包括燈體呈穹形的燈罩，在燈罩的頂部形成有圓形通孔，在燈體內(nèi)部自上而下依次安裝有四層LED燈，每層由多個(gè)LED燈組成。本實(shí)用新型能有效地消除檢測(cè)對(duì)象表面反光的影響，進(jìn)而保證視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)得到高質(zhì)量的圖像，提高檢測(cè)精度。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK202406192SQ201220008390
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者丁濤, 劉德瑞, 劉恩樹(shù), 徐曉明, 王峻松, 王志為 申請(qǐng)人:核工業(yè)理化工程研究院華核新技術(shù)開(kāi)發(fā)公司