CN104330417B - 图像检测成像装置及图像检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供的图像检测成像装置，包括：图像获取设备；位于图像获取设备下方的工作台，工作台上设置有与图像获取设备相对应的图像获取区，图像获取区设置有用于放置直板设备的被测物盛放区和位于被测物盛放区外围的反射镜放置区；设置在反射镜放置区内，且用于反射直板设备侧面的至少一个侧面反射镜，侧面反射镜用于与直板设备的侧面一一正对，且侧面反射镜的镜面与工作台台面之间的夹角为135°，侧面反射镜自底端向顶端方向上，侧面反射镜距被测物盛放区的水平距离逐渐增大。本发明还提供一种图像检测设备。上述方案能够缓解图像检测设备对直板设备各个表面图像获取存在的成本和效率之间的矛盾。

Description

图像检测成像装置及图像检测设备

技术领域

本发明涉及机器视觉设备技术领域，更为具体地说，涉及一种图像检测成像装置及图像检测设备。

背景技术

在机器视觉领域中，图像检测设备是一种比较普遍的检测设备。图像检测设备的原理是通过获取被测产品的图像，然后对图像进行分析来检测被测产品的缺陷。在被测产品表面质量检测中，图像检测设备需要获取被测产品的各个表面图像，通过分析表面图像来检测被测产品的表面缺陷。

直板设备指的是板状，且通常具有六个面的设备，例如直板手机、ipad、MP3等。在质检的过程中，对直板设备的表面质量检测是必不可少的一个环节。检测过程中需要获取直板设备各个表面的图像。传统方法中，通常采用单个相机逐一对直板设备各个表面实施图像获取。例如，操作人员改变直板设备的放置状态以使得直板设备的各个表面逐一处于相机镜头之下以实施表面图像的获取。再例如，将相机设置在能够在空间移动的机械手上，通过机械手带动相机逐一移动到与直板设备各个表面相对的位置实施表面图像获取。在上述直板设备表面图像获取的过程中，直板设备的各个表面图像获取串行进行，效率较低。

为了提高效率，目前通常在直板设备的各个表面均设置相对应的相机，以实现对直板设备各个表面图像的同时获取。此种并行获取直板设备各个表面图像的方式能够提高效率，但是需要配备的相机较多，这无疑会增加图像检测设备的成本。

可见，目前图像检测设备对直板设备各个表面图像的获取存在成本和效率之间的矛盾，严重影响图像检测设备的使用和推广。

发明内容

本发明提供一种图像检测成像装置，以缓解图像检测设备对直板设备各个表面图像获取存在的成本和效率之间的矛盾，进而降低图像检测设备成本的同时提高对直板设备各个表面图像获取的效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

图像检测成像装置，包括：

图像获取设备；

位于所述图像获取设备下方的工作台，所述工作台上设置有与所述图像获取设备相对应的图像获取区，所述图像获取区设置有用于放置直板设备的被测物盛放区和位于所述被测物盛放区外围的反射镜放置区；

设置在所述反射镜放置区内，且用于反射所述直板设备的侧面的至少一个侧面反射镜，所述侧面反射镜与所述直板设备的侧面一一正对，且所述侧面反射镜的镜面与所述工作台的台面之间的夹角为135°，所述侧面反射镜与所述反射镜放置区相连的一端为底端，与所述底端相对的另一端为顶端，所述侧面反射镜自所述底端向所述顶端方向上，所述侧面反射镜距所述被测物盛放区的水平距离逐渐增大；所述图像检测成像装置还包括光程调节装置，所述光程调节装置包括：

安装在所述图像获取设备和所述工作台之间的安装架；

安装在所述安装架上的第一顶面反射镜和第二顶面反射镜，所述第一顶面反射镜和第二顶面反射镜平行设置，且两者的镜面相对，所述第一顶面反射镜的镜面与工作台的台面之间的夹角为45°，且满足L1＝L2+L3，其中，L1是所述图像获取设备距所述工作台所在平面的竖直距离；L2是所述图像获取设备距所述直板设备顶面的竖直距离；L3是所述第一顶面反射镜和所述第二顶面反射镜之间的水平距离。

优选的，上述图像检测成像装置中，所述侧面反射镜的数量与所述直板设备的侧面数量相等。

优选的，上述图像检测成像装置中，所述侧面反射镜的数量为两个，且相对布置在所述被测物盛放区的两侧。

优选的，上述图像检测成像装置中，所述图像检测成像装置还包括设置在所述工作台上，用于沿设定方向输送所述直板设备的输送台，所述输送台的支撑台面作为所述被测物盛放区，两个所述侧面反射镜分别位于所述输送台的两侧。

优选的，上述图像检测成像装置中，所述图像检测成像装置还包括设置在所述工作台上，用于盛放所述直板设备的支撑盘，所述支撑盘的盘面作为被测物盛放区，所述支撑盘转动地设置在所述工作台上。

优选的，上述图像检测成像装置中，所述安装架包括：

轨道；

以及用于安装所述第一顶面反射镜的第一安装部和用于安装所述第二顶面反射镜的第二安装部，所述第一安装部和第二安装部均与所述轨道滑动配合；或者，

所述安装架包括：

伸缩件；

设置在所述伸缩件的两个伸缩端的第一安装部和第二安装部，所述第一安装部与所述第一顶面反射镜固定相连，所述第二安装部与所述第二顶面反射镜固定相连。

优选的，上述图像检测成像装置中，所述工作台上还设置有导轨，所述侧面反射镜滑动地设置在所述导轨中以改变所述侧面反射镜距所述被测物盛放区的距离。

优选的，上述图像检测成像装置中，所述图像获取设备为线阵相机。

图像检测设备，具有如上述任意一项所述的图像检测成像装置。

本发明提供的图像检测成像装置具有以下有益效果：图像获取设备能够获取位于其下方工作台的图像获取区内的图像。图像获取区包括被测物盛放区和反射镜放置区，被测物盛放区用于放置直板设备，反射镜放置区用于放置侧面反射镜，侧面反射镜将直板设备的侧面反射到图像获取设备的镜头中，进而使得图像获取设备能够至少获得直板设备的两个面。可见，本发明提供的图像检测成像装置能够以较少的图像获取设备，同时获取直板设备的至少两个面的表面图像，能够提高效率的同时降低整个图像检测设备的制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的图像检测成像装置的第一种结构示意图；

图2是图1的右视图；

图3是本发明实施例提供的图像检测成像装置的第二种结构示意图；

图4是图3的A-A向剖视图；

图5是本发明实施例提供的图像检测成像装置的第三种结构示意图；

图6是图5的B-B向剖视图；

图7是本发明实施例提供的图像检测成像装置的第四种结构示意图；

图8是本发明实施例提供的图像检测成像装置的第五种结构示意图。

上图1-8中：

光源1、图像获取设备2、直板设备3、侧面反射镜4、侧面反射镜5、工作台6、被测物盛放区61、反射镜放置区62、输送台7、支撑盘8、第一顶面反射镜9、第二顶面反射镜10、滑块11、滑块12。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种图像检测成像装置，缓解了图像检测设备对直板设备各个表面图像获取存在的成本与效率之间的矛盾，进而能够降低图像检测设备成本的同时提高对直板设备各个表面图像获取的效率。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案作进一步详细的说明。

请参考附图1-2，图1示出了本发明实施例提供的图像检测成像装置的第一种结构；图2是图1的右视图。图1和图2所示的图像检测成像装置包括图像获取设备2、光源1、工作台6和侧面反射镜。其中，图像获取设备2和光源1均位于工作台6的上方，光源1为图像获取设备2的图像拍摄实施照明。本发明实施例中，图像获取设备2可以为线阵相机，也可以为面阵相机，本发明实施例不限制图像获取设备的具体种类。

工作台6位于图像获取设备2镜头所对的下方。工作台6设置有与图像获取设备2相对的图像获取区，图像获取设备2能够获取图像获取区内的物体图像。图像获取区包括被测物盛放区61和反射镜放置区62，反射镜放置区62位于被测物盛放区61的外围，用于为侧面反射镜的安装提供空间。其中，被测物盛放区61用于放置被检测物，即直板设备3，例如直板手机。侧面反射镜放置在反射镜放置区62，且与直板设备3的侧面一一对应。本发明实施例中，侧面反射镜至少为一个，且用于反射直板设备3的侧面。

本发明实施例中，侧面反射镜的镜面与工作台6的台面之间的夹角为135°，侧面反射镜与反射镜放置区62相连的一端为底端，与所述底端相对的另一端为顶端，侧面反射镜自底端向顶端方向上，侧面反射镜距所述被测物盛放区61的水平距离逐渐增大。此种情况下直板设备3的侧面能够成像在工作台6上，即相当于侧面图像被反射在图像获取区。此时，图像获取设备2能够获取到侧面反射镜对应的侧面和直板设备3的顶面，即能够同时获取直板设备3的两个面(直板设备3的顶面和至少一个侧面反射镜所反射的直板设备3的侧面)。

本发明提供的图像检测成像装置具有以下有益效果：图像获取设备能够获取位于其下方工作台的图像获取区内的图像。图像获取区包括被测物盛放区61和反射镜放置区62，被测物盛放区61用于放置直板设备3，反射镜放置区62用于放置侧面反射镜，侧面反射镜将直板设备3的侧面反射到图像获取设备2的镜头中，进而使得图像获取设备2能够至少获得直板设备3的两个面。可见，本发明提供的图像检测成像装置能够以较少的图像获取设备2，同时获取直板设备3的至少两个面的表面图像，能够提高效率的同时降低整个图像检测设备的制造成本。

本发明实施例不限制侧面反射镜的数量。优选的，侧面反射镜数量与直板设备3的侧面数量相等，且侧面反射镜与直板设备3的侧面一一对应。此种情况下，图像获取设备2能够获取直板设备3顶面和所有侧面的图像，能够进一步提高图像获取效率。

请参考附图2，侧面反射镜的数量还可以为两个，分别是侧面反射镜4和侧面反射镜5。侧面反射镜4和侧面反射镜5相对布置在被测物盛放区61的两侧，即两者分别设置在直板设备3相对的两个侧，用于反射直板设备3相对两个侧面的图像。请参考附图3和图4，在实际的工作过程中，为了提高对直板设备3的检测效率，本发明实施例提供的图像检测成像装置还包括设置在工作台6上的输送台7，输送台7用于沿设定方向输送直板设3，以实现在线检测。输送台7的支撑台面为被测物盛放区61，两个侧面反射镜(侧面反射镜4、侧面反射镜5)分别位于输送台7的两侧。在检测成像的过程中，输送台7带动位于其上的多个直板设备3运动，依次通过侧面反射镜4和侧面反射镜5之间的区域，进而实现图像的获取。此种情况下，图像检测成像装置能够同时获取直板设备3的三个表面的图像，能够较大地提高图像获取的效率。

请参考附图5和图6，图5示出了本发明实施例提供的图像检测成像装置的第三种结构示意图，图6是图5的B-B向剖视图。图5和图6所示的图像检测成像装置还包括支撑盘8。支撑盘8可转动地设置在工作台6上，用于盛放直板设备3。支撑盘8的盘面为被测物盛放区61。支撑盘8的设置可以带动位于其上的直板设备3转动进而使得直板设备3不同的侧面与侧面反射镜相对，进而实现图像获取设备2对直板设备3各个状态下的图像获取。支撑盘8通过改变位置以获取直板设备3全部的侧面图像，进一步提高图像检测成像装置的图像获取效率及设备成本。

发明人在实现本发明创造的过程中发现，直板设备3的侧面被侧面反射镜反射后所形成的侧面图像与直板设备3顶面光程不等，且光程差远大于成像系统的景深，这种情况会导致图像获取设备2所获取的图像不同部位的清晰度不同，即直板设备3侧面对应的图像部分与直板设备3顶面对应的图像部分清晰度不同。这会影响对直板设备3质量检测的结果。为了解决此问题，请参考附图7，图7示出了本发明实施例提供的图像检测成像装置的第四种结构示意图。图7所示的图像检测成像装置还包括光程调节装置，所述的光程调节装置包括安装架、第一顶面反射镜9和第二顶面反射镜10，其中，安装架安装在图像获取设备2和工作台6之间，第一顶面反射镜9和第二顶面反射镜10安装在安装架上，第一顶面反射镜9和第二顶面反射镜10平行设置，且两者的镜面相对。第一顶面反射镜9的镜面与工作台6的台面之间夹角为45°，且满足L1＝L2+L3，其中，L1是图像获取设备2距工作台6所在平面的竖直距离；L2是图像获取设备2距直板设备3顶面的竖直距离；L3是第一顶面反射镜9和第二顶面反射镜10之间的水平距离。为了更加清楚地说明L1、L2和L3之间的关系，下面结合附图7详细说明。请再次参考附图7，侧面反射镜4或侧面反射镜5与工作台6之间的夹角为45°，这使得直板设备3的侧面图像处于工作台6所在的平面内。此时，图像获取设备2距离侧面所成图像的距离为a，图像获取设备2距离直板设备3顶面的距离为b+c，从图7中可以看出，需要调节直板设备3的侧面和顶面的光程差，进而使得两者等光程，因此，第一顶面反射镜9和第二顶面反射镜10与工作台6的台面之间夹角为45°，那么需要调节第一顶面反射镜9和第二顶面反射镜10之间的水平距离d，从而使得a＝b+c+d，而a就是所述图像获取设备2距所述工作台6所在平面的竖直距离，即L1；从图7中也可以看出，b+c是所述图像获取设备2距所述直板设备3顶面的竖直距离，即L1；d是所述第一顶面反射镜9和所述第二顶面反射镜10之间的水平距离，即L3。需要说明的是，本发明实施例提供的工作台6的台面为水平面。

在实际的工作过程中，不同种类的直板设备3的厚度不同，例如不同型号的平板手机的厚度不同。此种情况下，为了实现直板设备3的顶面与侧面实现等光程摄像，需要调节第一顶面反射镜9和第二顶面反射镜10之间的水平距离。通常情况第一顶面反射镜9和第二顶面反射镜10均固定在各自的固定基础上，很难适应不同厚度直板设备3的图像获取。为此需要重新设计第一顶面反射镜9和第二顶面反射镜10各自的安装基础，进而改变第一顶面反射镜9和第二顶面反射镜10之间的水平距离，重新设计比较繁琐，而且仍然无法应对直板设备3的种类改变。为了解决此问题，本发明实施例中，光程调节装置的安装架包括轨道、第一安装部和第二安装部，第一安装部用于固定第一顶面反射镜9，第二安装部用于固定第二顶面反射镜10，第一安装部和第二安装部与轨道滑动配合。通过调节第一安装部和第二安装部的滑动来改变两者之间的距离，最终达到改变第一顶面反射镜9和第二顶面反射镜10之间距离的目的。在实际的操作过程中，第二顶面反射镜10通常与图像获取装置2相对位置关系固定不变，为了提高调节效率，优选调节第一顶面反射镜9来实现第一顶面反射镜9与第二顶面反射镜10之间距离的调节。

本发明实施例中的安装架不限于上述结构。本发明实施例还提供了一种具体结构的安装架，所述的安装架包括伸缩件、第一安装部和第二安装部，第一安装部用于固定第一顶面反射镜，第二安装部用于固定第二顶面反射镜。第一安装部和第二安装部分别固定在伸缩件的两个伸缩端。通过伸缩件的伸缩能够改变第一安装部和第二安装部的距离，进而改变第一顶面反射镜和第二顶面反射镜之间的水平距离。需要说明的是，上述轨道、伸缩件位置的设置均以不影响图像获取装置2的拍摄为准。本发明实施例不限制两者的具体安装位置及方式。

本发明实施例提供的图像检测成像装置中，工作台6上还设置有导轨，侧面反射镜滑动地设置在导轨中以改变侧面反射镜与被测物盛放区61之间的距离。该种方式能够调节侧面反射镜与被测物盛放区61的面积，进而能够适应不同体积大小直板设备3的放置。以图8所示，图8所示的是本发明实施例提供的图像检测成像装置的第五种结构示意图。图8所示的图像检测成像装置中，侧面反射镜4通过滑块12可滑动地设置在工作台6上，侧面反射镜5通过滑块11可滑动地设置在工作台6上，通过滑块12和滑块11在工作台6上的滑动能够改变两者之间的距离，进而达到间接增大被测物盛放区61面积的目的，进而能够通过间接调节被测物盛放区61面积以适应不同尺寸大小的直板设备3。

基于本发明实施例提供的图像检测成像装置，本发明实施例还提供一种图像检测设备，所述的图像检测设备具有如本发明实施例上述内容中任意一项所述的图像检测成像装置。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.图像检测成像装置，其特征在于，包括：

图像获取设备(2)；

位于所述图像获取设备(2)下方的工作台(6)，所述工作台(6)上设置有与所述图像获取设备(2)相对应的图像获取区，所述图像获取区设置有用于放置直板设备(3)的被测物盛放区(61)和位于所述被测物盛放区(61)外围的反射镜放置区(62)；

设置在所述反射镜放置区(62)内，且用于反射所述直板设备(3)侧面的至少一个侧面反射镜(4或5)，所述侧面反射镜(4或5)与所述直板设备(3)的侧面一一正对，且所述侧面反射镜(4或5)的镜面与所述工作台(6)台面之间的夹角为135°，所述侧面反射镜(4或5)与所述反射镜放置区(62)相连的一端为底端，与所述底端相对的另一端为顶端，自所述底端向所述顶端方向上，所述侧面反射镜(4或5)距所述被测物盛放区(61)的水平距离逐渐增大；还包括光程调节装置，所述光程调节装置包括：

安装在所述图像获取设备(2)和所述工作台(6)之间的安装架；

安装在所述安装架上的第一顶面反射镜(9)和第二顶面反射镜(10)，所述第一顶面反射镜(9)和第二顶面反射镜(10)平行设置，且两者的镜面相对，所述第一顶面反射镜(9)的镜面与所述工作台(6)的台面之间的夹角为45°，且满足L1＝L2+L3，其中，L1是所述图像获取设备(2)距所述工作台(6)所在平面的竖直距离；L2是所述图像获取设备(2)距所述直板设备(3)顶面的竖直距离；L3是所述第一顶面反射镜(9)和所述第二顶面反射镜(10)之间的水平距离；

所述侧面反射镜(4或5)的数量与所述直板设备(3)的侧面数量相等。

2.根据权利要求1所述的图像检测成像装置，其特征在于，所述侧面反射镜(4或5)的数量为两个，且相对布置在所述被测物盛放区(61)的两侧。

3.根据权利要求2所述的图像检测成像装置，其特征在于，所述图像检测成像装置还包括设置在所述工作台(6)上，用于沿设定方向输送所述直板设备(3)的输送台(7)，所述输送台(7)的支撑台面作为所述被测物盛放区(61)，两个所述侧面反射镜(4、5)分别位于所述输送台(7)的两侧。

4.根据权利要求2所述的图像检测成像装置，其特征在于，所述图像检测成像装置还包括设置在所述工作台(6)上，用于盛放所述直板设备(3)的支撑盘(8)，所述支撑盘(8)的盘面作为被测物盛放区(61)，所述支撑盘(8)转动地设置在所述工作台(6)上。

5.根据权利要求1所述的图像检测成像装置，其特征在于：

所述安装架包括：

轨道；

以及用于安装所述第一顶面反射镜(9)的第一安装部和用于安装所述第二顶面反射镜(10)的第二安装部，所述第一安装部和第二安装部均与所述轨道滑动配合；或者，

所述安装架包括：

伸缩件；

设置在所述伸缩件的两个伸缩端的第一安装部和第二安装部，所述第一安装部与所述第一顶面反射镜(9)固定相连，所述第二安装部与所述第二顶面反射镜(10)固定相连。

6.根据权利要求1所述的图像检测成像装置，其特征在于，所述工作台(6)上还设置有导轨，所述侧面反射镜(4或5)滑动地设置在所述导轨中以改变所述侧面反射镜(4或5)距所述被测物盛放区(61)的距离。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的图像检测成像装置，其特征在于，所述图像获取设备(2)为线阵相机。

8.图像检测设备，其特征在于，具有如权利要求1-7中任意一项所述的图像检测成像装置。