CN110490017B - 一种用于扫码机的照明方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于扫码机的照明方法及装置，包括以下步骤：构建光源模型；将线光源划分成若干个子光源，将子光源尺寸、位置、相机位置和视场大小输入光源模型中；光源模型根据数据信息输出若干个子光源的照明亮度；将光源照明向线路板的二维码照射扫描，相机扫描二维码；采集当前的二维码照明效果图像；根据二维码照明效果图像，调整若干个子光源的照明亮度，使得视场的亮度平均，实现照射在二维码上的各区域的亮度的差异性维持在设定范围内，使得二维码的视场亮度满足相机的扫码辨识操作。本发明采用分段子光源，进行适当调整，实现均匀的照明，提高相机扫描二维码时的辨识成功率。

Description

一种用于扫码机的照明方法及装置
技术领域
本发明属于线路板上的二维码照明处理技术领域，具体地说是一种用于扫码机的照明方法及装置。
背景技术
随着二维码技术的发展，目前各行各业的产品，都将二维码融入其中，方便产品的跟踪。现有技术中，用线阵相机对PCB板二维码进行扫描，采用线型光源进行照明时，往往会出现中间亮两边暗的现象，导致扫描相机采集到的二维码图像的局部对比度较低，对二维码的精确识别造成影响，特别是相机视场边缘位置的二维码难以识别，以致于需要多次调整扫码，出现识别效率低的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于扫码机的照明方法及装置。
为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
一种用于扫码机的照明方法，包括以下步骤：
构建光源模型；
将线光源划分成若干个子光源，将子光源尺寸、位置、相机位置和视场大小输入光源模型中；
光源模型根据数据信息输出若干个子光源的照明亮度；
将光源照明向线路板的二维码照射扫描，相机扫描二维码；
采集当前的二维码照明效果图像；
根据二维码照明效果图像，调整若干个子光源的照明亮度，使得视场的亮度平均，实现照射在二维码上的各区域的亮度的差异性维持在设定范围内，使得二维码的视场亮度满足相机的扫码辨识操作。
所述对线光源划分若干个子光源时，沿着线光源的长度方向划分，并且线光源至少划分为3个子光源。
所述线光源以非均匀长度不等分划分若干个子光源。
所述线光源共划分为5个子光源，该5个子光源的光强依次为I1、I2、I3、I2、I1，长度依次为l1、l2、l3、l2、l1，子光源I3位于中间位置，其中子光源I3的长度大于子光源I2的长度，子光源I2的长度大于子光源I1的长度。
所述子光源的长度比为l1∶l2∶l3＝1∶2∶3、光强的关系比为I2＝k2I1，I3＝k3I1，k2、k3分别为常数。
所述线光源的整体照明亮度效果为：
Figure BDA0002159631860000021
上式中，H1为线光源到视场的竖直距离，视场为二维码所在区域，H2为相机到视场竖直距离，b为视场的长度，L为线光源的长度。
一种照明装置，所述装置包括相机和线光源，相机安装在支架上，线光源设在相机的下方，线光源沿长度方向划分为若干段子光源。
本发明对线光源进行分段设计，进行模型输出处理，实现最优的分段线光源照明效果，解决了扫码机线扫描过程中出现的视场两端暗的问题，大大提高了一次扫码成功率，达到提高扫码机对二维码识别效率的效果。
附图说明
附图1为本发明方法流程示意图。
附图2为本发明线光源布局状态示意图；
附图3为本发明中线光源的分段示意图；
附图4和5为K2等于0.6时的照明效果示意图及对应的灰度图；
附图6和7为K2等于0.8时的照明效果示意图及对应的灰度图；
附图8和9为K2等于1时的照明效果示意图及对应的灰度图；
附图10为本发明中装置的结构示意图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如附图1、2、3所示，一种用于扫码机的照明方法，包括以下步骤：
构建光源模型。
将线光源划分成若干个子光源，将子光源尺寸、位置、相机位置和视场大小输入光源模型中。
光源模型根据数据信息输出若干个子光源的照明亮度，获取最优分段照明方案，即得到每一个子光源的照明亮度。
将光源照明向线路板的二维码照射扫描，相机扫描线路板上的二维码。
采集当前的二维码照明效果图像，查看二维码上被线光源照射的各个位置的亮度是否均匀。
根据二维码照明效果图像，调整若干个子光源的照明亮度，使得视场的亮度平均，实现照射在二维码上的各区域的亮度的差异性维持在设定范围内，使得二维码的视场亮度满足相机的扫码辨识操作。若采集到的照明效果图像，发现二维码某些部件光线较暗，从而会影响相机的正常扫码，根据对应区域的照明问题，可以单独调整对应该区域照明的某个子光源的照明亮度，从而实现分段式子光源的单独调整，最大程度的提高扫码成功率。
所述对线光源划分若干个子光源时，沿着线光源的长度方向划分，并且线光源至少划分为3个子光源。在具体划分时，通常以非均匀长度不等分划分若干个子光源。即至少保证两个子光源的长度是不同的，使得不同区域的子光源的光强会有所差别，便于照明亮度的调整。
在本实施例当中，以线光源划分为5个子光源进行举例说明。
如附图2、3所示，所述线光源共划分为5个子光源，其中总共划分为三个不同的距离。5个子光源的光强依次为I1、I2、I3、I2、I1，长度依次为l1、l2、l3、l2、l1，子光源I3位于中间位置，其中子光源I3的长度大于子光源I2的长度，子光源I2的长度大于子光源I1的长度。所述子光源的长度比为l1∶l2∶l3＝1∶2∶3，光强的关系比为I2＝k2I1，I3＝k3I1，k2、k3分别为常数。
所述线光源的整体照明亮度效果为：
Figure BDA0002159631860000041
上式中，H1为线光源到视场的竖直距离，视场为二维码所在区域，H2为相机到视场竖直距离，b为视场的长度，L为线光源的长度。通过对k2、k3的不同取值，可以获取不同的照明亮度，k2、k3的值通常是选择在大于0小于等于1的范围内。
经过多个数值的设定对比，得k2取值0.6-1时，k3取值0.3-0.5能获得均匀的照明效果，随着k2、k3和I1取值的增大，视场平均亮度增大。
然后根据线扫描相机获取图像的效果选取合适的k2、k3和I1，并调节分段光源各段亮度。
如附图5所示，k2取值为0.6时，k3取不同值时的视场亮度的情况；图6，则是k2等于0.8时，k3取不同值时的视场亮度的照明效果；图9则是k2等于1时，k3取不同值时的视场亮度的照明效果；图5、7和9是分别对应于k2取值为0.6、0.8、1时的灰度图，由此可见，亮度逐渐变暗，该灰度图仅表明不同取值时相应的亮度关系，而并非是实际的亮度。
由此可见，通过将一体式的线光源分段处理，划分成为多个子光源，可以对各个子光源的光强进行单独调整，从而确保在线路板上的二维码的各个位置的照明亮度都保持均匀性一致性，避免了传统的中间高两端低的问题。
另外，如附图10所示，本发明揭示了一种照明装置，所述装置包括相机1和线光源2，相机1安装在支架3上，线光源2设在相机的下方，线光源2沿长度方向划分为5段子光源，不同的子光源的长度不相同，形成多种不同光强的子光源。通过子光源的不同调整，方便实现照明亮度的均衡性。
需要说明的是，以上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，但是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 (4)

1.一种用于扫码机的照明方法，包括以下步骤：
构建光源模型；
将线光源划分成若干个子光源，将子光源尺寸、位置、相机位置和视场大小输入光源模型中；
光源模型根据数据信息输出若干个子光源的照明亮度；
将光源照明向线路板的二维码照射扫描，相机扫描二维码；
采集当前的二维码照明效果图像；
根据二维码照明效果图像，调整若干个子光源的照明亮度，使得视场的亮度平均，实现照射在二维码上的各区域的亮度的差异性维持在设定范围内，使得二维码的视场亮度满足相机的扫码辨识操作；
所述线光源共划分为5个子光源，该5个子光源的光强依次为I1、I2、I3、I2、I1，长度依次为l1、l2、l3、l2、l1，子光源I3位于中间位置，其中子光源I3的长度大于子光源I2的长度，子光源I2的长度大于子光源I1的长度；
所述子光源的长度比为l1∶l2∶l3＝1∶2∶3、光强的关系比为I2＝k2I1，I3＝k3I1，k2、k3分别为常数，且k2取值0.6-1，k3取值0.3-0.5；
所述线光源的整体照明亮度效果为：
Figure 631558DEST_PATH_IMAGE001
上式中，H1为线光源到视场的竖直距离，视场为二维码所在区域，H2为相机到视场竖直距离，b为视场的长度，L为线光源的长度。
2.根据权利要求1所述用于扫码机的照明方法，其特征在于，所述线光源划分若干个子光源时，沿着线光源的长度方向划分，并且线光源至少划分为3个子光源。
3.根据权利要求2所述用于扫码机的照明方法，其特征在于，所述线光源以非均匀长度不等分划分若干个子光源。
4.一种利用权利要求1-3任一项所述照明方法的照明装置，其特征在于，所述装置包括相机和线光源，相机安装在支架上，线光源设在相机的下方，线光源沿长度方向划分为若干段子光源。
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