CN108563085A - 一种机器视觉光源 - Google Patents

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金志虎
汪澜
王宏
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Abstract

本发明适用于视觉技术领域，提供了一种机器视觉光源，包括显示器、设置于所述显示器中心区域的摄像机，以及位于所述显示器前侧且环绕所述摄像机设置的蜂窝板。与现有技术相比，本发明通过设置显示器，并在显示器的中心区域设置摄像机，同时在显示器的前侧且环绕摄像机设置蜂窝板，使得机器视觉光源成为一种通用光源设备，可以应付多种需要使用光源的场合，其光源定型效率高且效果理想，同时能够在无需精心设计反光罩、计算焦点等繁琐方案时实现平行光光源。

Description

一种机器视觉光源
技术领域
本发明属于视觉技术领域，特别涉及一种机器视觉光源。
背景技术
现有技术中，好的光源是机器视觉实现的前期条件，根据测试对象、测试目标、被测试环境以及镜头等多种影响，每个测试都会有若干种最佳的匹配光源，其中，好的光源能大幅度提升识别效率，并降低视觉识别算法难度。然而，选择最佳匹配的光源不但需要丰富的经验，还需要经过多次测试实验才能定型，这种定型光源的方法不但效率低，而且选择的光源效果并不理想。因此，有必要开发一种通用光源设备，使其可以应付多种需要使用光源的场合。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器视觉光源，旨在解决现有技术中的光源因需要靠丰富的经验和多次测试实验才能定型而导致效率低且效果不理想的技术问题。
本发明是这样实现的，一种机器视觉光源，包括显示器、设置于所述显示器中心区域的摄像机，以及位于所述显示器前侧且环绕所述摄像机设置的蜂窝板。
进一步地，所述蜂窝板内开设有多个管孔，所述管孔的长径比为2～10倍。
进一步地，所述管孔的长径比为3～4倍。
进一步地，所述管孔的横截面形状为三角形或四边形或六边形。
进一步地，所述蜂窝板的厚度小于1mm。
进一步地，所述蜂窝板的厚度为0.2mm。
进一步地，所述显示器包括至少一块OLED面板或Micro LED面板。
进一步地，所述机器视觉光源还包括设置于所述显示器前侧的偏振片。
进一步地，所述显示器为单块OLED面板或Micro LED面板，且所述显示器的最短边大于等于视场长边。
进一步地，所述显示器由四块呈长方体型的OLED面板或Micro LED面板拼接而成，且在所述显示器的中心区域形成用于设置摄像机的开口，每块所述OLED面板或Micro LED面板的相邻两边之和大于等于视场长边。
实施本发明的一种机器视觉光源，具有以下有益效果：与现有技术相比，本发明通过设置显示器，并在显示器的中心区域设置摄像机，同时在显示器的前侧且环绕摄像机设置蜂窝板，使得机器视觉光源成为一种通用光源设备，可以应付多种需要使用光源的场合，其光源定型效率高且效果理想，同时能够在无需精心设计反光罩、计算焦点等繁琐方案时实现平行光光源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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他的附图。
图1是本发明实施例提供的机器视觉光源的结构示意图；
图2是本发明一个实施例提供的显示器的结构示意图；
图3是本发明另一个实施例提供的显示器的结构示意图；
图4是本发明另一个实施例提供的显示器的结构示意图。
上述附图所涉及的标号明细如下：
1-显示器；11-开孔；12-单向条光源；13-开口；14-环形光源；2-摄像机；3-蜂窝板；31-管孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。
术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如图1所示，本发明实施例提供的机器视觉光源包括显示器1、设置于显示器1的中心区域的摄像机2，以及位于显示器1的前侧且环绕摄像机2设置的蜂窝板3。在本发明实施例中，通过设置显示器1，并在显示器1的中心区域设置摄像机2，同时在显示器1的前侧且环绕摄像机2设置蜂窝板3，使得机器视觉光源成为一种通用光源设备，可以应付多种需要使用光源的场合，其光源定型效率高且效果理想，同时能够在无需精心设计反光罩、计算焦点等繁琐方案时实现平行光光源。
具体地，在蜂窝板3内开设有多个管孔31，该管孔31贯穿蜂窝板3且与摄像机2平行设置。其中，管孔31的内壁呈深色，且最佳为黑色。当显示器1发出的光线通过该蜂窝板3后，剩余近似平行光线通过，形成平行光光源照射在目标视场。优选地，该管孔31的长径比为2～10倍，以优化平行光光源。进一步优选地，该管孔31的长径比为3～4倍，以进一步优化平行光光源。
进一步地，管孔31的横截面形状为多边形，如可以使用三角形或四边形或六边形等，但不能使用圆形等弧面管孔，以避免大面积不透光点损失光源能量和聚焦效应。
进一步地，蜂窝板3的厚度小于1mm，以在视场实现理想的平行光光源。优选地，蜂窝板3采用厚度为0.2mm的铝合金蜂窝板。
进一步地，显示器1包括至少一块OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)面板或Micro LED(Micro Organic Light-Emitting Diode，微型有机发光二极管)面板。其中，利用OLED面板或Micro LED面板的高色域显示特性以及高对比度和高亮度的特性，以实现多功能照明。优选地，由于OLED面板或Micro LED面板具有无指向性发光的特性，机器视觉光源在需要时还可以在显示器1前侧设置偏振片(未示出)，以获得可调节方向的偏振光源。
进一步地，如图2所示，在本发明的一个实施例中，显示器1由单块OLED面板或Micro LED面板组成，且显示器1的最短边大于等于视场长边，以使光源能够覆盖目标物体。在本实施例中，光源本质为OLED面板或Micro LED面板，为便于摄像机2走线，可以在显示器1的正中心设有开孔11，摄像机2引线(如数据线和电源线)通过最短走线固定在显示器1的边框上，具体为从最短距离直线引线。当然，在本发明的其它实施例中，为减小影响，在显示器1的正中心也可以不开孔。同时，在本实施例中，根据OLED面板或Micro LED面板的显示，可以实现单向条光源12，而该单向条光源12的颜色可以根据需要进行选择。
另外，在本实施例中，利用OLED面板或Micro LED面板高亮度和高色域特性，可以利用单一的面板，容易模拟各种光源测试中光源和摄像头的匹配程度，免去人工安装换装操作，可大幅度节约经费和支出，提升效率，同时可节约滤光器和滤光片的购置和安装。
进一步地，如图3所示，在本发明的另一个实施例中，为减少成本支出，可以采用标准的拼接式长方形OLED显示器或Micro LED显示器，其共用一个显示驱动器，并可独立开关，以方便获得轴对称和单方向光源。具体地，在本实施例中，显示器1由四块呈长方体型的OLED面板或Micro LED面板拼接而成，且在显示器1的中心区域形成用于设置摄像机2的开口13，该开口13恰好足以安置摄像机2和固定支架。在本实施例中，每块OLED面板或MicroLED面板的相邻两边之和大于等于视场长边，以使光源能够覆盖目标物体。进一步地，如图4所示，在本实施例中，根据显示器1的显示，可实现环形光源14，而该环形光源14的颜色可以根据需要进行选择。
本发明实施例的机器视觉光源可以替代现有的卤素线光源、环形背光源、组合线光源、多角度条形光源、双面背光源、弧形平面无影光源、大功率条形光源、高均匀漫射光源、定制环形光源、组合光源、超大环形背光源、平行回形背光源、三色圆顶光源、超高亮度背光源、多色环形光源、四边条形光源、回形背光源、LCD表面检测灯等。同时，由于发光用途无需精细显示，所以在尺度上达到mini LED(mini Organic Light-Emitting Diode，小型化有机发光二极管)的显示分辨率就足够使用，因而本发明实施例也可以采用更低成本的mini LED显示器。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器视觉光源，其特征在于，包括显示器、设置于所述显示器中心区域的摄像机，以及位于所述显示器前侧且环绕所述摄像机设置的蜂窝板。
2.如权利要求1所述的机器视觉光源，其特征在于，所述蜂窝板内开设有多个管孔，所述管孔的长径比为2～10倍。
3.如权利要求2所述的机器视觉光源，其特征在于，所述管孔的长径比为3～4倍。
4.如权利要求3所述的机器视觉光源，其特征在于，所述管孔的横截面形状为三角形或四边形或六边形。
5.如权利要求1所述的机器视觉光源，其特征在于，所述蜂窝板的厚度小于1mm。
6.如权利要求5所述的机器视觉光源，其特征在于，所述蜂窝板的厚度为0.2mm。
7.如权利要求1～6任一项所述的机器视觉光源，其特征在于，所述显示器包括至少一块OLED面板或Micro LED面板。
8.如权利要求7所述的机器视觉光源，其特征在于，所述机器视觉光源还包括设置于所述显示器前侧的偏振片。
9.如权利要求7所述的机器视觉光源，其特征在于，所述显示器为单块OLED面板或Micro LED面板，且所述显示器的最短边大于等于视场长边。
10.如权利要求7所述的机器视觉光源，其特征在于，所述显示器由四块呈长方体型的OLED面板或Micro LED面板拼接而成，且在所述显示器的中心区域形成用于设置摄像机的开口，每块所述OLED面板或Micro LED面板的相邻两边之和大于等于视场长边。
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