CN107121161B - 基于可控偏振的多成像单元视觉检测系统 - Google Patents

基于可控偏振的多成像单元视觉检测系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了提供一种基于可控偏振的多成像单元视觉检测系统，包括多个被测物的运动通道，对应每个被测物的运动通道的主成像单元、辅助成像单元以及光源，可控偏振装置，以及控制器，该控制器连接控制主成像单元、辅助成像单元、可控偏振装置和光源。通过动态匹配光源和成像单元的偏振方向而合理利用成像单元，减少了数据处理量，降低了控制器的功耗和尺寸。

Description

基于可控偏振的多成像单元视觉检测系统
技术领域
本发明属于一种工业在线视觉检测系统，具体涉及一种基于可控偏振的多成像单元视觉检测系统。
背景技术
工业在线视觉检测系统需要对在流水线上的产品进行外观和尺寸等参数的检测。出于测量精度和避免视觉死角等因素的考虑，技术上大多会采用多摄像头也就是多目检测的方案。由于流水线上往往存在由于多路产品同时检测导致的安装空间受限和为降低EMI而导致的低供电功率等因素的限制，往往需要降低实际安装的摄像头数量。多目视觉检测会产生巨大的视觉数据，如何有效地减少数据量从而降低图像处理单元的功耗和尺寸，对于工业生产线的设计、安装和实用的意义也非常巨大。
发明内容
本发明的目的在于避免上述不足之处，提供一种基于可控偏振的多成像单元的视觉检测系统，该系统包括多个被测物的运动通道，对应每个所述被测物的运动通道的至少一个主成像单元以及至少一个光源，以及控制器；另外，在所述运动通道两侧还设置有至少一个辅助成像单元；所有的光源和所有所述成像单元(包括主成像单元和辅助成像单元)前都设置有可控的偏振装置(如：可控液晶或旋转控制的偏振器)。
另外的，所述光源产生的光或结构光通过可控偏振装置偏振后投射到所述运动通道上，相邻所述运动通道的所述光源采用正交的偏振角度，并保证照射到运动通道上被测物的光基本来自此通道的光源。
另外的，所述被测物的所述运动通道是传送带或自由落体运动通道中的一种。
另外的，每个所述运动通道对应的所述主成像单元会将其图像传感器前的所述可控偏振装置调制到同本通道所述光源偏振一致的偏振角度，但视角可以覆盖左右两个相邻的所述运动通道的宽度。由于控制器设置所述相邻运动通道的光源偏振角度是正交的，故此状态下本运动通道的主成像单元只能捕获到本通道运动物体的影像。
另外的，由辅助成像单元检测运动通道，当某一运动通道发现了被测物的出现，便会向控制器发出请求。控制器会分配相邻的两个成像单元为此通道的辅助成像单元，将三个成像单元上的可控偏振器的偏振角度调整为此通道光源的偏振角度一致。如此一来形成三目视觉系统。由于相邻通道的光源偏振角度是两两正交的，故此时三个摄像机只能捕获到此通道的影像，不需要其他额外的单元去除相邻通道的物体影像的干扰。
另外的，如果存在相邻通道都有物体出发的情况，控制器会利用成像单元的高速特性去均匀分配偏振角度去分别执行每组运动通道的测试任务以达到同时处理的效果。即是说，所述控制器接收到所述辅助成像单元发来的在相邻运动通道均有被测物的信号时，控制每个所述运动通道对应的主成像单元和辅助成像单元上的可控偏振器的偏振角度调整为此通道光源的偏振角度一致，相邻运动通道的所述光源偏振角度是正交的。
上述系统通过多个成像单元的复用减少数据量从而降低图像处理单元的功耗和尺寸，对于工业生产线的设计、安装和实用的意义也非常巨大。
附图说明
图1是本发明的基于可控偏振的多成像单元的视觉检测系统图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例：如图1所示，一种基于可控偏振的多成像单元的视觉检测系统，该系统包括多个被测物的运动通道，对应每个所述被测物的运动通道的至少一个主成像单元、至少一个辅助成像单元以及至少一个光源，可控偏振装置，以及控制器，该控制器连接控制所述主成像单元、所述辅助成像单元、所述可控偏振装置和所述光源；所有的光源和所有的成像单元(包括主成像单元和辅助成像单元)前都设置有可控偏振装置，可控偏振装置可以为可控液晶或旋转控制的偏振器。光源产生结构光，其波长可调。
所述光源可以产生结构光通过可控偏振装置偏振后投射到所述运动通道上，相邻所述运动通道的所述光源采用正交的偏振角度，并保证照射到运动通道上的被测物的光基本来自此通道对应的光源。
所述被测物的所述运动通道是传送带或自由落体运动通道中的一种。
每个所述运动通道对应的所述主成像单元会将其图像传感器前的所述可控偏振装置调制到同本通道所述光源偏振一致的偏振角度，但视角可以覆盖左右两个相邻的所述运动通道的宽度。所述辅助成像单元视角也可覆盖两个相邻的所述运动通道的宽度。任意相邻成像单元之间视角重叠部分为光波长的整数倍。或者任意相邻成像单元之间视角重叠部分为被测物宽度的整数倍。这样的设置使得成像更清楚，更容易，数据更易处理。
由于控制器设置所述相邻运动通道的光源偏振角度是正交的，故此状态下本运动通道的主成像单元只能捕获到本通道运动物体的影像。
由辅助成像单元实时检测运动通道，当某一运动通道发现了被测物的出现，便会向控制器发出请求。此时，辅助成像单元实时检测运动通道时，所有偏振器均不工作。当控制器接收到所述请求，会分配该通道对应的主成像单元相邻的两个成像单元为此通道的副成像单元，将上述三个成像单元上的可控偏振器的偏振角度调整为此通道光源的偏振角度一致。如此一来形成三目视觉系统。由于相邻通道的光源偏振角度是两两正交的，故此时三个成像单元只能捕获到此通道的影像，不需要其他额外的单元去除相邻通道的物体影像的干扰。
另外，在各通道测试过程中，由控制器的触发，光源沿着同一方向周而复始的依次闪亮。成像单元在控制器的控制下同步曝光，获取相应光源照亮被测物体的图像。
由于成像单元帧率和光源频闪速率非常高，在某段时间间隔内，可以认定物体相对视觉检测系统是静止的。通过相应的处理算法，控制器通过实时处理获取的照射图像可以生成光流图。通过此光流图可以分析出平面图像中物体在空间上的相对位置关系，从而辅助视觉系统完成对被检测物体的外形分析。
另外，由所述控制器根据测量结果启动所述辅助成像单元实时检测所述运动通道。所述测量结果可以是运动通道中有无被测物的结果，也可以是多个运动通道的被测物实际分布情况，从而对空闲运动通道进行实时检测。其中，若是辅助成像单元检测到运动通道无被测物，就不启动主成像单元和可控偏振装置。者请形成闭环全自动控制视觉检测系统，使得系统更智能化。
另一实施例，由辅助成像单元实时检测运动通道，当所有运动通道发现了被测物的出现，便会向控制器发出请求。此时，辅助成像单元实时检测运动通道时，所有偏振器均不工作。所述控制器接收到所述辅助成像单元发来的在相邻运动通道均有被测物的信号时，控制每个所述运动通道对应的主成像单元和辅助成像单元上的可控偏振器的偏振角度调整为此通道光源的偏振角度一致，相邻运动通道的所述光源偏振角度是正交的。
另一实施例，所述运动通道对应的所述主成像单元前的所述可控偏振装置被调制到相邻通道所述光源偏振一致的偏振角度，所述主成像单元视角覆盖两个相邻的所述运动通道的宽度。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于可控偏振的多成像单元的视觉检测系统，其特征在于：该系统包括：多个被测物的运动通道，对应每个所述被测物的所述运动通道的至少一个主成像单元、至少一个辅助成像单元以及至少一个光源、可控偏振装置以及控制器，该控制器连接控制所述主成像单元、所述辅助成像单元、所述可控偏振装置和所述光源；所有的所述光源和所有的所述成像单元前都设置有所述可控偏振装置，所述运动通道对应的所述主成像单元前的所述可控偏振装置被调制到同本运动通道对应的光源上可控偏振装置偏振一致的偏振角度或者相邻运动通道对应的光源上可控偏振装置偏振一致的偏振角度，所述主成像单元视角覆盖两个相邻的所述运动通道的宽度。
2.根据权利要求1所述的视觉检测系统，其特征在于：所述光源产生结构光，其波长可调。
3.根据权利要求1所述的视觉检测系统，其特征在于：所述可控偏振装置为可控液晶偏振器或旋转控制的偏振器。
4.根据权利要求1或2所述的视觉检测系统，其特征在于：所述光源发射的光通过对应的所述可控偏振装置偏振后投射到所述运动通道上。
5.根据权利要求3所述的视觉检测系统，其特征在于：相邻所述运动通道的所述光源采用正交的偏振角度。
6.根据权利要求1或2所述的视觉检测系统，其特征在于：所述控制器接收到所述辅助成像单元发来的在相邻运动通道均有被测物的信号时，控制每个所述运动通道对应的主成像单元和辅助成像单元上的可控偏振装置的偏振角度调整为与此通道光源上可控偏振装置的偏振角度一致，相邻运动通道的所述光源上可控偏振器的偏振角度是正交的。
7.根据权利要求1或2所述的视觉检测系统，其特征在于：所述控制器接收到所述辅助成像单元发来的某一所述运动通道的被测物到达的信号，分配该通道对应的所述主成像单元相邻的两个成像单元为此通道的副成像单元，将上述三个成像单元上对应的可控偏振装置的偏振角度调整为与此通道光源上可控偏振装置的偏振角度一致。
8.根据权利要求1或2所述的视觉检测系统，其特征在于：所述被测物的所述运动通道是传送带或自由落体运动通道中的一种。
9.根据权利要求1或2所述的视觉检测系统，其特征在于：由所述控制器根据测量结果启动所述辅助成像单元实时检测所述运动通道。
10.根据权利要求1所述的视觉检测系统，其特征在于：任意相邻所述成像单元之间视角重叠部分宽度为光波长的整数倍，或者任意相邻所述成像单元之间视角重叠部分宽度为所述被测物宽度的整数倍。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7339661B2 (en) * 2002-09-30 2008-03-04 Doron Korngut Dark field inspection system
CN201053954Y (zh) * 2007-05-15 2008-04-30 广州市万世德包装机械有限公司 一种用于高速运行中玻璃空瓶透明异物的检测装置
CN102636495B (zh) * 2012-04-13 2014-04-23 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种工件表面缺陷的全方位自动检测装置
CN203265095U (zh) * 2013-05-30 2013-11-06 厦门华烟行信息科技有限公司 一种条烟荧光码自动识别分选系统
CN103728309B (zh) * 2013-11-27 2016-06-01 周俊雄 一种电路板视觉检测设备
CN103780878A (zh) * 2013-12-31 2014-05-07 南宁市公安局 一种便携式监控设备
CN103743758A (zh) * 2014-01-15 2014-04-23 唐山英莱科技有限公司 一种基于正交偏振的高反光金属表面视觉检测系统
CN204214787U (zh) * 2014-07-31 2015-03-18 临安泽田电气有限公司 生料带内芯和外壳的视觉检测设备
CN104889075B (zh) * 2015-05-22 2018-12-14 芜湖林一电子科技有限公司 一种滚子外观缺陷视觉检测装置
CN104977308B (zh) * 2015-05-22 2019-12-17 安徽中机华教智能科技有限公司 一种铝合金板视觉检测装置

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