CN109186555B - 一种用于激光去除终端壳pvd镀层的一次成像系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种用于激光去除终端壳PVD镀层的一次成像系统及方法，其中，所述系统包括大视场图像采集模块、镜头、光源组件和滤光组件；光源组件包括第一单色光源、第二单色光源；滤光组件包括一体连接的第一带通滤光片和第二带通滤光片。与现有技术相比，采用大视场图像采集模块，在保证系统像素当量的同时又能满足足够的视场实现一次成像，提高系统的精度和效率。光源采用两种单色光源组合的方式，同时将与光源颜色相反的滤光片的组合设置在镜头前，避免反射光中的强光进入镜头，只保留反射光中的弱反射光进入镜头，解决终端壳的弧面边缘的图像过曝问题，成像更清晰，使激光定位软件可以对目标(需去除PVD镀层的位置)进行高精度定位。

Description

一种用于激光去除终端壳PVD镀层的一次成像系统及方法

技术领域

本申请涉及视觉成像技术领域，尤其涉及一种用于激光去除终端壳PVD镀层的一次成像系统及方法。

背景技术

基于PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)技术得到的镀层具有高硬度、低摩擦系数、很好的耐磨性和化学稳定性等优点，因而被广泛应用于终端设备壳生产制造中，例如手机壳，平板电脑壳等。一般PVD镀层的原料金属都是良导体，如果将其涂覆满整个手机壳，就会发生电磁屏蔽，从而导致手机信号会变差甚至无法接收数据。因此，需要在手机壳的上、下天线处开出缝隙，去掉PVD镀层，改为塑料填充，以加强信号溢出。

通常，如图1所示，根据天线在终端壳上的设置位置，一个终端壳外观面上共计需要去除6个位置处的PVD镀层，分别为手机背壳上下两条长天线(上长天线10和下长天线20)的所处位置，以及，由两条长天线向侧面延伸所产生的4条侧面天线(左上侧面天线30、左下侧面天线40、右上侧面天线50以及右下侧面天线60)的所处位置。由图1还可以看出，由于手机壳边缘为圆弧状，因此两条长天线的位置会有一部分覆于弧面上，例如图1中方框标记的位置。

工业现场通常采用激光去除终端壳天线位置处的PVD镀层，因而需要一个高精度、适应性强的视觉成像定位系统来引导激光移动。视觉系统可采用多次成像或一次成像两种方式。其中，多次成像方式需将多个图像拼接起来，不仅会在接口处会留下激光拼接痕迹，且效率低，算法复杂。因此，比较而言，通过一次成像，将整个终端壳背板上需要去掉PVD镀层的位置拍摄清楚，具有较高的效率。

然而，对于常见的弧形边缘终端壳，处于其背壳4个边角位置的PVD镀层角度丰富，采用常用的光源照射时，极易出现高反射光，造成图像过曝，导致无法进行精确定位。此外，终端壳本身形状、光源位置、周围环境等因素也会加剧弧形边缘图像过曝。该问题已成为行业内的难题。

发明内容

本申请提供一种用于激光去除终端壳PVD镀层的一次成像系统及方法，以解决现有成像技术中图像过曝，导致无法进行精确定位的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种用于激光去除终端壳PVD镀层的一次成像系统，包括设于终端壳正上方的图像采集模块和镜头；所述图像采集模块为大视场图像采集模块，用于采集终端壳的整体图像；所述系统还包括：光源组件和滤光组件；

所述光源组件包括第一单色光源、第二单色光源和用于照亮终端壳轮廓的背面光源；

所述第一单色光源设于终端壳摆放位置的一侧的上方，用于发出倾斜照射所述终端壳的第一入射光，在终端壳面上形成第一反射光；

所述第二单色光源设于终端壳摆放位置的另一侧的上方，用于发出倾斜照射所述终端壳的第二入射光，在终端壳面上形成第二反射光；

所述滤光组件包括设于所述镜头正下方的一体连接的第一带通滤光片和第二带通滤光片；所述滤光组件的摆放方向使第一带通滤光片远离所述第一单色光源并靠近第二单色光源，使第二带通滤光片远离所述第二单色光源并靠近所述第一单色光源；

所述第一带通滤光片，用于过滤所述第二反射光，透过第一反射光，以使反射到第一带通滤光片的第一反射光进入镜头；

所述第二带通滤光片，用于过滤所述第一反射光，透过第二反射光，以使反射到第二带通滤光片的第二反射光进入镜头。

进一步，所述第一单色光源为红色条形光源，所述第一入射光的波长为650nm；所述第一带通滤光片为650nm带通型滤光片。

进一步，所述第二单色光源为蓝色条形光源，所述第二入射光的波长为470nm；所述第二带通滤光片为470nm带通型滤光片。

进一步，所述滤光组件的尺寸设置及所述滤光组件与所述镜头之间的距离设置使第一反射光均通过第一带通滤光片进入镜头，使第二反射光均通过第二带通滤光片进入镜头。

进一步，所述背面光源设于终端壳的正下方。

进一步，所述大视场图像采集模块为大靶面面阵相机。

进一步，所述系统还包括：入射光角度调整组件和相机镜头高度调整组件；

所述入射光角度调整组件，用于根据透过所述第一滤光片的第一反射光的光强调整第一入射光的方向，以及根据透过所述第二滤光片的第二反射光的光强调整第二入射光的方向；

所述相机镜头高度调整组件，用于根据实际像素当量需求，调整相机镜头高度，使成像清晰。

进一步，所述背面光源为白色条形光源。

进一步，所述第一单色光源和第二单色光源相对于终端壳的摆放位置对称设置。

第二方面，本申请提供了一种用于激光去除终端壳PVD镀层的一次成像方法，所述方法包括：

第一单色光源在终端壳摆放位置的一侧的上方发出第一入射光，在终端壳面上形成第一反射光；

第二单色光源在终端壳摆放位置的另一侧的上方发出第二入射光，在终端壳面上形成第二反射光；

将第一带通滤光片设于镜头下方远离所述第一单色光源的位置处，通过第一带通滤光片过滤所述第二反射光中的强反射光，透过第一反射光中的弱反射光，以使第一反射光中的弱反射光进入镜头；

将第二带通滤光片设于镜头下方远离所述第二单色光源的位置处，通过第二带通滤光片过滤所述第一反射光中的强反射光，透过第二反射光中的弱反射光，以使第二反射光中的弱反射光进入镜头；

通过大视场图像采集模块采集进入镜头的第一反射光中的弱反射光和第二反射光中的弱反射光，生成终端壳的整体图像。

本申请实施例提供一种用于激光去除终端壳PVD镀层的一次成像系统及方法，其中，所述系统包括大视场图像采集模块、镜头、光源组件和滤光组件；所述光源组件包括第一单色光源、第二单色光源和用于照亮终端壳轮廓的背面光源；所述滤光组件包括一体连接的第一带通滤光片和第二带通滤光片。所述系统及方法通过第一单色光源发出倾斜照射所述终端壳的第一入射光，在终端壳面上形成第一反射光；通过第二单色光源发出倾斜照射所述终端壳的第二入射光，在终端壳面上形成第二反射光；通过第一带通滤光片过滤所述第二反射光，透过第一反射光，以使反射到第一带通滤光片的第一反射光进入镜头；通过第二带通滤光片过滤所述第一反射光，透过第二反射光，以使反射到第二带通滤光片的第二反射光进入镜头。

与现有技术相比，采用大视场图像采集模块，在保证系统像素当量的同时又能满足足够的视场实现一次成像，提高系统的精度和效率。光源采用两种单色光源组合的方式，同时将与光源颜色相反的滤光片的组合设置在镜头前，避免第一及第二反射光中的强光进入镜头，只保留第一及第二反射光中的弱反射光进入镜头，解决终端壳的弧面边缘的图像过曝问题，成像更清晰，使激光定位软件可以对目标(需去除PVD镀层的位置)进行高精度定位。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的一个应用场景示意图；

图2为本申请根据一示例性示出的一种用于激光去除终端壳PVD镀层的一次成像系统组成示意图；

图3为本申请实施例的一个应用场景示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本申请实施例提供一种用于激光去除终端壳PVD镀层的一次成像系统，参阅图2，该系统包括：设于终端壳1正上方的图像采集模块2和镜头3；其中，激光组件4设于所述镜头3与终端壳1之间；

本申请技术方案中，所述图像采集模块2为大视场图像采集模块，用于采集终端壳1的整体图像，例如采用大靶面面阵相机作为大视场图像采集模块。与现有技术相比，采用大视场图像采集模块，在保证系统像素当量的同时又能满足足够的视场实现一次成像，提高系统的精度和效率。

本申请技术方案中，所述系统还包括：光源组件5和滤光组件6；

所述光源组件5包括第一单色光源51、第二单色光源52和用于照亮终端壳轮廓的背面光源53；

所述第一单色光源51设于终端壳摆放位置的一侧的上方，用于发出倾斜照射所述终端壳1的第一入射光，在终端壳面11上形成第一反射光；

所述第二单色光源52设于终端壳摆放位置的另一侧的上方，用于发出倾斜照射所述终端壳1的第二入射光，在终端壳面11上形成第二反射光；

需要说明的是，第一单色光源和第二单色光源分别指代能够发出特定波长光的光源，例如波长为650nm的红色光源，或者波长为470nm的蓝色光源。第一单色光源和第二单色光源“第一”和“第二”，是为了区分两种单色光源的描述性词汇，也就是说，本申请中，第一单色光源和第二单色光源发出光的颜色不同，对应的波长不同。

还需说明的是，在本申请技术方案中，第一单色光源和第二单色光源分别设置在终端壳摆放位置两侧的上方，即终端壳的斜上方，例如，参阅图2，终端壳1水平放置，第一单色光源51设置在终端壳1的第一侧，所处的水平面高于终端壳1所处的水平面；第二单色光源52设置在终端壳1的另一侧，所述的水平面高于终端壳1所处的说平面。优选的，第一单色光源51和第二单色光源52相对于终端壳的对称轴对称。

参阅图3，由于第一单色光源51与终端壳1之间上述特定的位置关系，使得第一单色光源51发出的第一入射光L1在其所在一侧的终端壳圆弧边缘处形成的第一反射光较强，为强反射光R_1强，而在终端壳的平面处或另一侧(第二单色光源所处的一侧)的圆弧边缘处形成的第一反射光较弱，为弱反射光R_1弱。同理，由于第二单色光源52与终端壳1之间上述特定的位置关系，使得第二单色光源52发出的第二入射光L2在其所在一侧的终端壳圆弧边缘处形成的第二反射光较强，为强反射光R_2强，而在终端壳的平面处或另一侧(第一单色光源所处的一侧)的圆弧边缘处形成的第二反射光较弱，为弱反射光R_2弱。

本实施例中，所述滤光组件6包括设于所述镜头3正下方的一体连接的第一带通滤光片61和第二带通滤光片62；所述滤光组件6的摆放方向使第一带通滤光片61远离所述第一单色光源51并靠近第二单色光源52，使第二带通滤光片62远离所述第二单色光源52并靠近所述第一单色光源51；

所述第一带通滤光片61，用于过滤所述第二反射光，透过第一反射光，以使反射到第一带通滤光片的第一反射光进入镜头3；

所述第二带通滤光片62，用于过滤所述第一反射光，透过第二反射光，以使反射到第二带通滤光片62的第二反射光进入镜头3。

需要说明的是，第一带通滤光片61和第二带通滤光片62分别可以透过特定波长的光，而过滤掉其他波长的光。例如，650nm带通型滤光片可以透过650±25nm波长范围的红光，470nm带通型滤光片可以透过470±25nm波长范围的蓝光。第一带通滤光片61和第二带通滤光片62中的“第一”和“第二”，是为了区分两种滤光片的描述性词汇，也就是说，本申请中，第一带通滤光片61和第二带通滤光片62可透过光线的波长不同。但必要的是，第一带通滤光片61需透过上述第一单色光源51发出的光，第二带通滤光片62需透过上述第二单色光源52发出的光。

参阅图3，本申请技术方案中，由于第一带通滤光片61与第一单色光源51、第二单色光源52以及镜头3之间特定的位置关系，使得光路经过第一带通滤光片61的光包括：第二反射光中的强反射光R_2强，以及第一反射光中的弱反射光R_1弱，因此，第一带通滤光片61将第二反射光中的强反射光R_2强过滤掉，保证透过第一反射光中的弱反射光R_1弱使其进入镜头，从而防止了第二单色光源52所在一侧的终端壳弧形边缘发生过曝。

同理，由于第二带通滤光片62与第一单色光源51、第二单色光源52以及镜头3之间特定的位置关系，使得光路经过第二带通滤光片62的光包括：第一反射光中的强反射光R_1强，以及第二反射光中的弱反射光R_2弱，因此，第二带通滤光片62将第一反射光中的强反射光R_1强过滤掉，保证透过第二反射光中的弱反射光R_2弱使其进入镜头，从而防止了第一单色光源51所在一侧的终端壳弧形边缘发生过曝。

需要说明的是，本实施例涉及的各个组件或部件通过机械固定结构8进行固定。

由上述实施例可知，与现有技术相比，本申请采用大视场图像采集模块，在保证系统像素当量的同时又能满足足够的视场实现一次成像，提高系统的精度和效率。本申请光源采用两种单色光源组合的方式，同时将与光源颜色相反的滤光片的组合设置在镜头前，避免第一及第二反射光中的强光进入镜头，只保留第一及第二反射光中的弱反射光进入镜头，解决终端壳的弧面边缘的图像过曝问题，成像更清晰，使激光定位软件可以对目标(需去除PVD镀层的位置)进行高精度定位。

在一些优选实施例中，第一单色光源为红色条形光源，第一入射光的波长为650nm；第一带通滤光片为650nm带通型滤光片。

在一些优选实施例中，第二单色光源为蓝色条形光源，第二入射光的波长为470nm；第二带通滤光片为470nm带通型滤光片。

另外需要说明的是，滤光组件的尺寸设置及所述滤光组件与所述镜头之间的距离设置需使第一反射光均通过第一带通滤光片进入镜头，使第二反射光均通过第二带通滤光片进入镜头，从而防止第一反射光和第二反射光不通过滤光片而是直接进入镜头。

优选的，所述背面光源53设于终端壳1的正下方。所述背面光源53可以为白色条形光源。通过设于终端壳正下方的白色条形光源，照清终端壳的轮廓，有利于系统的一次成像。

在一些优选实施例中，所述系统还包括：入射光角度调整组件7和相机镜头高度调整组件(图中未示出)；

所述入射光角度调整组件7，用于根据透过所述第一带通滤光片61的第一反射光的光强调整第一入射光的方向，以及根据透过所述第二带通滤光片62的第二反射光的光强调整第二入射光的方向；

所述相机镜头高度调整组件，用于根据实际像素当量需求，调整相机镜头高度，使成像清晰。

可以理解的是，在实际应用当中，不同形状尺寸的终端壳，其壳面的弧形边缘的角度可能有所不同，基于此，本申请根据透过滤光组件的光的光强大小，通过入射光角度调整组件对第一单色光源和第二单色光源的摆放姿态及角度进行调整，从而实现对第一入射光和第二入射光的方向的调整，使滤光组件透过的反射光的光强最佳，从而清晰成像，避免弧形边缘出现过曝的问题。

需要说明的是，本申请技术方案可采用能够实现对光源组件的姿态及角度进行调整的任何机械机构的入射光角度调整组件，在本申请中不做限定。

优选的，所述第一单色光源和第二单色光源相对于终端壳的摆放位置对称设置。

本申请实施例还提供一种用于激光去除终端壳PVD镀层的一次成像方法，该方法包括：第一单色光源在终端壳摆放位置的一侧的上方发出第一入射光，在终端壳面上形成第一反射光；第二单色光源在终端壳摆放位置的另一侧的上方发出第二入射光，在终端壳面上形成第二反射光；将第一带通滤光片设于镜头下方远离所述第一单色光源的位置处，通过第一带通滤光片过滤所述第二反射光中的强反射光，透过第一反射光中的弱反射光，以使第一反射光中的弱反射光进入镜头；将第二带通滤光片设于镜头下方远离所述第二单色光源的位置处，通过第二带通滤光片过滤所述第一反射光中的强反射光，透过第二反射光中的弱反射光，以使第二反射光中的弱反射光进入镜头；通过大视场图像采集模块采集进入镜头的第一反射光中的弱反射光和第二反射光中的弱反射光，生成终端壳的整体图像。

优选的，所述第一单色光源为红色条形光源，所述第一入射光的波长为650nm；所述第一带通滤光片为650nm带通型滤光片。

优选的，所述第二单色光源为蓝色条形光源，所述第二入射光的波长为470nm；所述第二带通滤光片为470nm带通型滤光片。

优选的，所述大视场图像采集模块为大靶面面阵相机。

优选的，所述方法还包括：根据透过所述第一带通滤光片的第一反射光的光强调整第一入射光的方向，以及根据透过所述第二带通滤光片的第二反射光的光强调整第二入射光的方向。

本申请实施例提供一种用于激光去除终端壳PVD镀层的一次成像系统及方法，其中，所述系统包括大视场图像采集模块、镜头、光源组件和滤光组件；所述光源组件包括第一单色光源、第二单色光源和用于照亮终端壳轮廓的背面光源；所述滤光组件包括一体连接的第一带通滤光片和第二带通滤光片。所述系统及方法通过第一单色光源发出倾斜照射所述终端壳的第一入射光，在终端壳面上形成第一反射光；通过第二单色光源发出倾斜照射所述终端壳的第二入射光，在终端壳面上形成第二反射光；通过第一带通滤光片过滤所述第二反射光，透过第一反射光，以使反射到第一带通滤光片的第一反射光进入镜头；通过第二带通滤光片过滤所述第一反射光，透过第二反射光，以使反射到第二带通滤光片的第二反射光进入镜头。

与现有技术相比，采用大视场图像采集模块，在保证系统像素当量的同时又能满足足够的视场实现一次成像，提高系统的精度和效率。光源采用两种单色光源组合的方式，同时将与光源颜色相反的滤光片的组合设置在镜头前，避免第一及第二反射光中的强光进入镜头，只保留第一及第二反射光中的弱反射光进入镜头，解决终端壳的弧面边缘的图像过曝问题，成像更清晰，使激光定位软件可以对目标(需去除PVD镀层的位置)进行高精度定位。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。

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。

Claims (10)

1.一种用于激光去除终端壳PVD镀层的一次成像系统，包括设于终端壳正上方的图像采集模块和镜头，其特征在于，所述图像采集模块为大视场图像采集模块，用于采集终端壳的整体图像；所述系统还包括：光源组件和滤光组件；

所述光源组件包括第一单色光源、第二单色光源和用于照亮终端壳轮廓的背面光源；

所述第一单色光源设于终端壳摆放位置的一侧的上方，用于发出倾斜照射所述终端壳的第一入射光，在终端壳面上形成第一反射光；

所述第二单色光源设于终端壳摆放位置的另一侧的上方，用于发出倾斜照射所述终端壳的第二入射光，在终端壳面上形成第二反射光；

所述滤光组件包括设于所述镜头正下方的一体连接的第一带通滤光片和第二带通滤光片；所述滤光组件的摆放方向使第一带通滤光片远离所述第一单色光源并靠近第二单色光源，使第二带通滤光片远离所述第二单色光源并靠近所述第一单色光源；

所述第一带通滤光片，用于过滤所述第二反射光中的强反射光，透过第一反射光中的弱反射光，以使第一反射光中的弱反射光进入镜头；

所述第二带通滤光片，用于过滤所述第一反射光中的强反射光，透过第二反射光中的弱反射光，以使第二反射光中的弱反射光进入镜头。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一单色光源为红色条形光源，所述第一入射光的波长为650nm；所述第一带通滤光片为650nm带通型滤光片。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第二单色光源为蓝色条形光源，所述第二入射光的波长为470nm；所述第二带通滤光片为470nm带通型滤光片。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述滤光组件的尺寸设置及所述滤光组件与所述镜头之间的距离设置使第一反射光中的弱反射光通过第一带通滤光片进入镜头，使第二反射光中的弱反射光通过第二带通滤光片进入镜头。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述背面光源设于终端壳的正下方。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述大视场图像采集模块为大靶面面阵相机。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：入射光角度调整组件和相机镜头高度调整组件；

所述入射光角度调整组件，用于根据透过所述第一带通滤光片的第一反射光的光强调整第一入射光的方向，以及根据透过所述第二带通滤光片的第二反射光的光强调整第二入射光的方向；

所述相机镜头高度调整组件，用于根据实际像素当量需求，调整相机镜头高度，使成像清晰。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述背面光源为白色条形光源。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一单色光源和第二单色光源相对于终端壳的摆放位置对称设置。

10.一种用于激光去除终端壳PVD镀层的一次成像方法，其特征在于，所述方法包括：

第一单色光源在终端壳摆放位置的一侧的上方发出第一入射光，在终端壳面上形成第一反射光；

第二单色光源在终端壳摆放位置的另一侧的上方发出第二入射光，在终端壳面上形成第二反射光；

将第一带通滤光片设于镜头下方远离所述第一单色光源的位置处，通过第一带通滤光片过滤所述第二反射光中的强反射光，透过第一反射光中的弱反射光，以使第一反射光中的弱反射光进入镜头；

将第二带通滤光片设于镜头下方远离所述第二单色光源的位置处，通过第二带通滤光片过滤所述第一反射光中的强反射光，透过第二反射光中的弱反射光，以使第二反射光中的弱反射光进入镜头；

通过大视场图像采集模块采集进入镜头的第一反射光中的弱反射光和第二反射光中的弱反射光，生成终端壳的整体图像。

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