CN103281482A

CN103281482A - 一种抗干扰图像采集装置

Info

Publication number: CN103281482A
Application number: CN 201310204285
Authority: CN
Inventors: 韩秀峰; 朱凯敏
Original assignee: SHANGHAI MEIXUAN INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI MEIXUAN INDUSTRIAL Co Ltd
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2013-09-04

Abstract

本发明公开了一种抗干扰图像采集装置，包括机壳，在机壳内设置有CCD驱动器，在CCD驱动器前方设置有CCD感光芯片，在CCD感光芯片的上下两个方向分别设置有一个卡槽，卡槽内活动设置有超薄型滤光片，在超薄型滤光片的前方设置有透光镜装置，在超薄型滤光片的上下两个方向分别设置有一个LED驱动器，LED驱动器上安装有LED光源，LED光源的外侧设置有蝇眼透镜列阵；蝇眼透镜列阵中的分光镜呈45°角设置，分光镜上镀有分光膜。本发明能够解决现有技术的不足，通过设置可根据采集光线波长的不同而更换的超薄型滤光片以及用于均光的蝇眼透镜列阵，提高了图像采集装置的清晰度和抗干扰性。

Description

一种抗干扰图像采集装置

技术领域

本发明涉及一种机器视觉装置，尤其是一种抗干扰图像采集装置。

背景技术

随着“物联网”和“智慧城市”的飞速发展，新型传感技术和产品也层出不穷。相较于传统的射频识别(RFID)技术等触觉类型的传感技术，机器视觉系统传感技术就相当于给“物联网”和“智慧城市”装上了“眼睛”，随着物联网和“智慧城市”的深入发展，视觉传感技术相比于触觉传感技术的优势将愈来愈明显，“物联网”的火眼金睛将为下一步的发展和应用打开了无穷的想象空间。

机器视觉就是用计算机模拟人眼的视觉功能，从图像或图像序列中提取信息，对客观世界的三维景物和物体进行形态和运动识别。机器视觉主要研究用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。一个典型的工业机器视觉应用系统包括光源、光学系统、图像捕捉系统、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械控制执行模块。机器视觉不会有人眼的疲劳，有着比人眼更高的精度和速度，借助红外线、紫外线、x射线、超声波等高新探测技术，机器视觉在探测不可视物体和高危险场景时，更具有其突出的优点。在当今物联网技术方兴未艾之际，机器视觉更因为其无可比拟的“视觉”优势，将大放光彩。

机器视觉用机器来代替人眼做测量和判断的系统。它通过光学装置和非接触传感器自动获取目标对象的图像，并由图像处理设备根据所得图像的像素分布、亮度和颜色等信息进行各种运算处理和判别分析，以提取所需的特征信息或根据判别分析结果对某些现场设备进行运动控制，涉及的主要应用有质量控制、顺序判断、物质传递、机器人导航以及光学测量等。

同时随着配套基础建设的完善，技术、资金的积累，各行各业对采用图像和机器视觉技术的工业自动化、智能需求开始广泛出现，国内有关大专院校、研究所和企业也在机器视觉技术领域进行了积极思索和大胆的尝试，逐步开始了工业现场的应用。其主要应用于制药、印刷、矿泉水瓶盖检测等领域。这些应用大多集中在如药品检测分装、印刷色彩检测等，真正高端的应用还很少。因此，以上相关行业的应用空间还比较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种抗干扰图像采集装置，能够解决现有技术的不足，通过设置可根据采集光线波长的不同而更换的超薄型滤光片以及用于均光的蝇眼透镜列阵，提高了图像采集装置的清晰度和抗干扰性。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种抗干扰图像采集装置，结构中包括机壳，在机壳内设置有CCD驱动器，在CCD驱动器前方设置有CCD感光芯片，在CCD感光芯片的上下两个方向分别设置有一个卡槽，卡槽内活动设置有超薄型滤光片，在超薄型滤光片的前方设置有透光镜装置，在超薄型滤光片的上下两个方向分别设置有一个LED驱动器，LED驱动器上安装有LED光源，LED光源的外侧设置有蝇眼透镜列阵；蝇眼透镜列阵中的分光镜呈45。角设置，分光镜上镀有分光膜。

作为优选，所述透光镜装置中从靠近CCD感光芯片的一端依次设置有平凸透镜、凹凸透镜和双凸透镜。

作为优选，所述LED光源的波长偏差在±5nm之内。

作为优选，所述分光镜采用UV光学胶黏贴制成。

本发明使用带有45°角分光镜的蝇眼透镜列阵进行光源的均化，使得每次均化有50％的光强透射，50％的光强反射，工艺简单，成本低，光的利用率可达80％以上，能量消耗在10％以内。根据采集光线的不同选用不同中心波长的超薄型滤光片，可以使超薄型滤光片的带宽被全部利用，既节约了带宽，又提高了光的利用率。使用的LED光源波长基本一致，使光源的能量更为集中。一方面降低了能耗，利用较少的LED就达到所需的能量要求，另一方面压缩了信号光的带宽，为缩小超薄型滤光片的带宽打下了基础。透光镜装置中设置的透镜组可以提高成像质量。

附图说明

图1是本发明一个具体实施方式的示意图。

图2是本发明一个具体实施方式中蝇眼透镜列阵的局部放大图。

图中：1、机壳；2、CCD驱动器；3、CCD感光芯片；4、卡槽；5、超薄型滤光片；6、透光镜装置；7、LED驱动器；8、LED光源；9、蝇眼透镜列阵；61、平凸透镜；62、凹凸透镜；63、双凸透镜；91、分光镜；92、分光膜。

具体实施方式

参照图1-2，本发明的结构中包括机壳1，在机壳1内设置有CCD驱动器2，在CCD驱动器2前方设置有CCD感光芯片3，在CCD感光芯片3的上下两个方向分别设置有一个卡槽4，卡槽4内活动设置有超薄型滤光片5，在超薄型滤光片5的前方设置有透光镜装置6，在超薄型滤光片5的上下两个方向分别设置有一个LED驱动器7，LED驱动器7上安装有LED光源8，LED光源8的外侧设置有蝇眼透镜列阵9；蝇眼透镜列阵9中的分光镜91呈45°角设置，分光镜91上镀有分光膜92。

值得注意的是，所述透光镜装置6中从靠近CCD感光芯片3的一端依次设置有平凸透镜61、凹凸透镜62和双凸透镜63。

值得注意的是，所述LED光源8的波长偏差在±5nm之内。

此外，所述分光镜91采用UV光学胶黏贴制成。

本具体实施方式，本发明使用带有45°角分光镜91的蝇眼透镜列阵9进行光源的均化，使得每次均化有50％的光强透射，50％的光强反射，工艺简单，成本低，光的利用率可达80％以上，能量消耗在10％以内。根据采集光线的不同选用不同中心波长的超薄型滤光片5，可以使超薄型滤光片5的带宽被全部利用，既节约了带宽，又提高了光的利用率。在选择LED光源8时，使用积分球收集光线，将收集到的光线送入光线光谱仪中进行解析，得到LED光源8的波长。使用波长基本一致的LED光源8，使光源的能量更为集中。一方面降低了能耗，利用较少的LED光源8就达到所需的能量要求，另一方面压缩了信号光的带宽，为缩小超薄型滤光片5的带宽打下了基础。透光镜装置6中设置的透镜组可以提高成像质量。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种抗干扰图像采集装置，其特征在于：包括机壳(1)，在机壳(1)内设置有CCD驱动器(2)，在CCD驱动器(2)前方设置有CCD感光芯片(3)，在CCD感光芯片(3)的上下两个方向分别设置有一个卡槽(4)，卡槽(4)内活动设置有超薄型滤光片(5)，在超薄型滤光片(5)的前方设置有透光镜装置(6)，在超薄型滤光片(5)的上下两个方向分别设置有一个LED驱动器(7)，LED驱动器(7)上安装有LED光源(8)，LED光源(8)的外侧设置有蝇眼透镜列阵(9)；蝇眼透镜列阵(9)中的分光镜(91)呈45°角设置，分光镜(91)上镀有分光膜(92)。

2.根据权利要求1所述的抗干扰图像采集装置，其特征在于：所述透光镜装置(6)中从靠近CCD感光芯片(3)的一端依次设置有平凸透镜(61)、凹凸透镜(62)和双凸透镜(63)。

3.根据权利要求1所述的抗干扰图像采集装置，其特征在于：所述LED光源(8)的波长偏差在±5nm之内。

4.根据权利要求1所述的抗干扰图像采集装置，其特征在于：所述分光镜(91)采用UV光学胶黏贴制成。