CN117041712B - 一种光源集成式相机及检测方法 - Google Patents
一种光源集成式相机及检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117041712B CN117041712B CN202311292332.7A CN202311292332A CN117041712B CN 117041712 B CN117041712 B CN 117041712B CN 202311292332 A CN202311292332 A CN 202311292332A CN 117041712 B CN117041712 B CN 117041712B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light source
- light
- lens
- polaroid
- reflectivity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims abstract description 59
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 32
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 13
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 4
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 3
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000013041 optical simulation Methods 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/55—Specular reflectivity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B43/00—Testing correct operation of photographic apparatus or parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/71—Circuitry for evaluating the brightness variation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/75—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing optical camera components
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
本申请涉及一种光源集成式相机及检测方法,该光源集成式相机包括检测组件、光源组件、透光板组件和反射率测试组件,检测组件包括镜头;光源组件包括沿镜头的周向依次设置的多个光源区;透光板组件包括第一偏振片和第二偏振片,第一偏振片与镜头相对设置,第二偏振片与至少一个光源区相对设置;反射率测试组件分别与多个光源区连接。本申请提供的光源集成式相机通过反射率测试组件对多个光源区进行分区控制,可以根据被检测物表面的反射率特性自动识别是否需要开启与第二偏振片相对设置的光源区,便捷实现偏振光源的开启与关闭,使本申请的光源集成式相机可以兼顾反射光过曝和反射光过暗的检测场景。
Description
技术领域
本申请涉及视觉检测技术领域,尤其涉及一种光源集成式相机及检测方法。
背景技术
在视觉检测过程中,当使用光源进行检测时,由于被检测物表面材质的不确定性,会出现光线反射表面颜色不同,表面反光程度度不同,表面粗糙度不同等情况,从而导致不同被检测物在同一视觉检测设备下进行视觉检测效果(包括曝光度、清晰度和准确度等)不同。
为了提升视觉检测设备的检测效果,现有的视觉检测设备通常会在镜头前端设置两块平行的偏振片,两块偏振片与镜头同轴设置,使从被检测物表面反射至检测镜头中的光线产生偏振现象,避免图像过曝。但此种检测设备只适用于在高亮环境或者被检测物具有高反射率特性的情况下使用,当检测环境较暗或者被检测物表面反射率较低时,由于两块偏振片设置在镜头前端,被检测物表面反射的光线依次穿过两块偏振片,将导致进入镜头的光线亮度被削弱50%,从而导致本就亮度偏低的检测图像过暗。
发明内容
本申请提供了一种光源集成式相机及检测方法,以解决现有视觉检测设备无法兼顾反射光过曝和反射光过暗的检测场景的技术问题。
第一方面,本申请提供了一种光源集成式相机,包括:
检测组件,检测组件包括镜头;
光源组件,光源组件包括沿镜头的周向依次设置的多个光源区;
透光板组件,透光板组件包括第一偏振片和第二偏振片,第一偏振片与镜头相对设置,第二偏振片与至少一个光源区相对设置;
反射率测试组件,反射率测试组件分别与多个光源区连接。
可选地,多个光源区包括第一光源区、第二光源区和第三光源区,第一光源区与第二偏振片相对设置;
透光板组件还包括第一漫射板和第二漫射板,第一漫射板与第二光源区相对设置,第二漫射板与第三光源区相对设置。
可选地,第一光源区和第二光源区为白光光源,第一漫射板为双面磨砂板,第三光源区为红光光源,第二漫射板为单面磨砂板。
可选地,光源区沿镜头的轴线方向的投影呈扇环状。
可选地,多个光源区连接呈圆台状结构,沿镜头至透光板组件的方向,圆台状结构呈渐阔设置。
可选地,光源组件还包括与多个光源区连接的安装座,安装座上具有多个隔板,隔板连接于相邻的两个光源区之间。
可选地,安装座还包括与镜头同轴设置的套筒部,第一偏振片转动设置于套筒部上,第一偏振片的转动轴线与镜头的轴线重合。
可选地,反射率测试组件包括发射端、接收端和信号处理系统,发射端与接收端均与信号处理系统连接,信号处理系统分别与多个光源区连接。
可选地,光源集成式相机还包括第一壳体和第二壳体,第一壳体和第二壳体连接形成用于容纳检测组件、光源组件、透光板组件和反射率测试组件的腔体。
第二方面,本申请提供了一种检测方法,采用了本申请第一方面提供的光源集成式相机,包括以下步骤:
通过反射率测试组件采集被检测物表面的反射率R;
R在第一预设阈值以上时,控制与第二偏振片相对设置的光源区开启。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:
本申请实施例提供的该光源集成式相机,反射率测试组件分别与多个光源区连接,用于实现对多个光源区的分区控制;检测前,通过反射率测试组件测试被检测物的反射率,当被检测物的表面反射率较高时,通过反射率测试组件向与第二偏振片相对设置的光源区发出开启信号,该光源区发出的光线穿过第二偏振片照射至被检测物的表面,经被检测物表面反射的光线穿过第一偏振片,产生偏振现象,进入镜头中,可以避免检测图像过曝;当被检测物的表面反射率较低时,通过反射率测试组件向与第二偏振片相对设置的光源区发出关闭信号,将其它光源区开启为被检测物打光,被检测物表面的反射光线穿过第一偏振片,此时由于光线仅通过第一偏振片,不会产生偏振现象,进入镜头中的光线亮度不会被削弱,可以避免检测图像过暗,从而使得本申请的光源集成式相机可以兼顾反射光过曝和反射光过暗的检测场景。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1为本申请实施例提供的一种光源集成式相机的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种光源集成式相机的爆炸图;
图3为本申请实施例提供的检测组件的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的光源组件的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的光源组件与透光板组件设置示意图;
图6为本申请实施例提供的透光板组件的俯视图;
图7为本申请实施例提供的反射率测试组件结构示意图;
图8为本申请实施例提供的第一壳体与第二壳体连接示意图。
附图标记说明:
1、检测组件;11、镜头;12、图像处理系统;
2、光源组件;21、光源区;211、第一光源区;212、第二光源区;213、第三光源区;22、安装座;221、隔板;222、套筒部;
3、透光板组件;31、第一偏振片;32、第二偏振片;33、第一漫射板;34、第二漫射板;
4、反射率测试组件;41、发射端;42、接收端;43、信号处理系统;
5、第一壳体;51、第一通孔;52、第二通孔;
6、第二壳体;
7、电源线缆。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
为了便于描述,可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的相对位置关系或运动情况,这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”、“前”、“后”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如,如果在图中的装置发生了位置翻转或者姿态变化或者运动状态变化,那么这些方向性的指示也相应的随着变化,例如:描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此,示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
为了解决现有技术中现有视觉检测设备无法兼顾反射光过曝和反射光过暗的检测场景的技术问题,本申请提供了一种光源集成式相机和检测方法,通过反射率测试组件4测试被检测物表面的反射率特性,实现对多个光源区21的分区控制,当被检测物表面反射率较高时,开启与第二偏振片32相对设置的光源区21,光线从第二偏振片32射出,经被检测物反射至镜头11前端的第一偏振片31上,产生偏振现象,避免检测图像过曝;当被检测物表面反射率较低时,开启其它光源区21,光线直接射出后反射至第一偏振片31上,不会发生偏振现象,光线强度不会被削弱,使本申请的光源集成式相机可以兼顾反射光过曝和反射光过暗的检测场景。
请参阅图1至图8,本申请实施例提供的一种光源集成式相机的结构示意图,包括检测组件1、光源组件2、透光板组件3和反射率测试组件4,请参阅图3,检测组件1包括镜头11,用于获取被检测物的表面图像;请参阅图4,光源组件2包括沿镜头11的周向依次设置的多个光源区21,用于在检测时为被检测物打光;请参阅图5和图6,透光板组件3包括第一偏振片31和第二偏振片32,第一偏振片31与镜头11相对设置,第二偏振片32与至少一个光源区21相对设置,通过第一偏振片31与第二偏振片32的组合产生偏振现象,避免检测图像过曝;反射率测试组件4分别与多个光源区21连接,用于实现对多个光源区21的分区控制;检测前,通过反射率测试组件4测试被检测物的反射率,当被检测物的表面反射率较高时,通过反射率测试组件4向与第二偏振片32相对设置的光源区21发出开启信号,该光源区21发出的光线穿过第二偏振片32照射至被检测物的表面,经被检测物表面反射的光线穿过第一偏振片31,产生偏振现象,进入镜头11中,可以避免检测图像过曝;当被检测物的表面反射率较低时,通过反射率测试组件4向与第二偏振片32相对设置的光源区21发出关闭信号,将其它光源区21开启为被检测物打光,被检测物表面的反射光线穿过第一偏振片31,此时由于光线仅通过第一偏振片31,不会产生偏振现象,进入镜头11中的光线亮度不会被削弱,可以避免检测图像过暗,从而使得本申请的光源集成式相机可以兼顾反射光过曝和反射光过暗的检测场景。
请参阅图3,镜头11可选用常规工业M12镜头,在通过镜头11获得清晰的检测图像后,通过检测组件1中的图像处理系统12对检测图像进行分析,即可获得准确的检测结果,其中图像处理系统12包括CMOS板(图像传感器)、FPGA板(图像采集处理器)和电源板等部件,图像处理系统12通过以太网与主机连接,从而实现检测结果的输出及传送。
需要说明的是,当第二偏振片32与所有光源区21相对设置时,可将第一偏振片31设置为旋转偏振片,通过旋转偏振片的转动实现第一偏振片31和第二偏振片32之间相对角度的调节,当不需要偏振光源时,使第一偏振片31和第二偏振片32之间相对角度为0°,则进入镜头11的光线亮度不会产生影响,但此种设置方式会导致需要根据检测场景是否使用偏振光源来频繁旋转第一偏振片31,会降低检测效率,因此本申请优选将部分数量的光源区21与第二偏振片32相对设置,作为偏振光源区21。
当采用单色光源进行视觉检测时,由于被检测物表面材质不一、颜色不一,通过单色光源无法适应多种被检测物的清晰检测。
为了解决上述问题,在本申请的一些实施例中,请参阅图4,多个光源区21包括第一光源区211、第二光源区212和第三光源区213,用于发出至少两种波长不同的检测光线,第一光源区211与第二偏振片32相对设置,作为偏振光源区;为了实现对偏振光源区以外的其它光源区21的均匀化,透光板组件3还包括第一漫射板33和第二漫射板34,第一漫射板33与第二光源区212相对设置,第二漫射板34与第三光源区213相对设置。
为了实现多色光源的集成设置,可以在第一光源区211、第二光源区212和第三光源区213中分别设置不同颜色的LED灯珠,如白光、红光、蓝光、绿光等,为便于实现对同一种颜色的LED灯珠的控制,每一个独立的光源区21内部设置的LED灯珠颜色相同。
在本申请的一些优选实施例中,请参阅图5和图6,由于白光光源的亮度较高,第一光源区211和第二光源区212为白光光源,第一漫射板33为双面磨砂板,用于使第二光源区212射出的白光光线均匀化,适用于需要提供高亮环境的检测场景,适用于对表面颜色较暗的被检测物进行高亮打光。第三光源区213为红光光源,第二漫射板34为单面磨砂板,单面磨砂板的磨砂面朝向外侧设置,可以使第三光源区213射出的红光光源均匀化,当被检测物表面较暗时,由于与其它颜色的光源相比,红光光源的波长较长,可以穿过一些较暗的物体,因此通过红光光源可以提升被检测物表面的对比度,从而提升检测图像的清晰度和准确度。具体的,第二光源区212与第一漫射板33组合形成色温在6500K作用的LED白色漫射光源,可以避免色温较低导致被检测物表面偏黄,不利于提升检测图像的清晰度;第三光源区213与第二漫射板34组合形成波长在650nm左右的红色漫射光源,可以提升被检测物表面的对比度。
作为本申请的一个优选实施例,第一漫射板33为60%透过率乳白色双面磨砂板,可以起到对白光光源的匀光作用;第二漫射板34为90%透过率单面磨砂的PMMA漫射板,可以起到对红光光源的匀光作用。
为了便于实现多个光源区21在镜头11周向的布设,请参阅图4和图6,在本申请的一些实施例中,光源区21沿镜头11的轴线方向的投影呈扇环状,每个光源区21的扇环投影对应的圆心角大小可根据光源设置的实际需求来确定,具体的,将常规焦距的M12镜头与CMOS板进行搭配,计算出搭配后的视野及均匀性和亮度要求;使用光学软件TracePro、Lighttools或Zemax进行光学仿真,使得偏振光源区、漫射光源区(包括白色漫射光源和红色漫射光源)的均匀性及亮度达到要求。
作为本申请的一个优选实施例,第一光源区211、第二光源区212和第三光源区213沿镜头11周向均匀设置,每个光源区21对应的扇环投影的圆形角均为120°,镜头11处于三个扇环投影的中心,可以更好地接收均匀光线。把三种光源集成在相机上,可较好的解决安装多类型光源的空间需求较大问题,可避免由于多光源体积较大与其他机构件干涉,完美的使整体机器视觉系统使用趋于小型化、集成化、功能化和便捷化。
作为本申请的一个优选实施例,第二偏振片32、第一漫射板33和第二漫射板34的形状均为扇环状,用于与第一光源区211、第二光源区212和第三光源区213相匹配设置,如图2和图6所示。
在检测时,通过对第一光源区211、第二光源区212和第三光源区213进行分区控制,用于对表面材质不同的被检测物进行打光检测,为了避免开启单个光源区21时存在被检测物表面局部亮度较高而局部亮度较低的情况,第一光源区211、第二光源区212和第三光源区213的数量均可以设置为两个以上,如在光源组件2中可以设置六个光源区21,分别为两个对称设置的第一光源区211,两个对称设置的第二光源区212和两个对称设置的第三光源区213,但此种设置方式会导致光源分散、亮度不足,电源线缆7、第二偏振片32、第一漫射板33和第二漫射板34的数量也会相应增多。
为了解决上述问题,在本申请的一些实施例中,请参阅图4和图5,多个所述光源区21连接呈圆台状结构,沿镜头11至透光板组件3的方向,圆台状结构呈渐阔设置,使光源可以倾斜照射在被检测物上,提高被检测物上的光照均匀性。
具体的,光源区21的PCB灯板相对于镜头11的轴线倾斜设置,使PCB灯板与图5中的水平面存在预设角度θ,如图5所示,θ的数值可通过光学软件进行仿真模拟后获得,作为本申请的一个优选实施例,θ的数值为30°,可以使第一光源区211、第二光源区212或第三光源区213保持120°的集中光照区域,单独开启时,由于光线可以倾斜照射在被检测物上,与垂直照射相比扩大了光照范围,提高被检测物上的光照均匀性,满足检测时的光照均匀度及亮度要求。
为了避免在光源区21中发生边缘漏光的现象,在本申请的一些实施例中,请参阅图4和图5,光源组件2还包括与多个光源区21连接的安装座22,安装座22上具有多个隔板221,隔板221连接于相邻的两个光源区21之间,在避免发生光源区21两侧漏光的同时便于实现PCB灯板的倾斜安装。
为了便于在镜头11前端实现第一偏振片31的安装,安装座22还包括与镜头11同轴设置的套筒部222,第一偏振片31固定安装在第二偏振片32上时,第一偏振片31与第二偏振片32之间的相对角度固定,对光线的偏振效果也是固定的,当第一偏振片31转动设置于套筒部222上时,第一偏振片31的转动轴线与镜头11的轴线重合,可以实现第一偏振片31与第二偏振片32之间的相对角度的调节,从而实现对偏振效果的精细化调节,有利于进一步提升视觉检测的准确度。
为了在检测前确认被检测物表面材质的反射率特性,开启对应的光源区21,在本申请的一些实施例中,请参阅图7,反射率测试组件4包括发射端41、接收端42和信号处理系统43,发射端41与接收端42均与信号处理系统43连接,信号处理系统43分别与多个光源区21连接。通过发射端41向被检测物表面发送测试照射光线,光线经被检测物反射后被接收端42接收,计算得出被检测物的表面反射率,当反射率较高时,通过信号处理系统43发出开启第一光源区211的信号,通过偏振光源对被检测物进行检测;当反射率较低时,通过信号处理系统43发出开启第二光源区212的信号,通过白色漫射光源对被检测物进行检测,提高检测环境的亮度;当反射率适中时,通过信号处理系统43发出开启第三光源区213的信号,通过红色漫射光源对被检测物进行检测,可以提高检测图像的对比度和清晰度。
为了便于实现对检测组件1、光源组件2、透光板组件3和反射率测试组件4等部件的保护,在本申请的一些实施例中,请参阅图8,光源集成式相机还包括第一壳体5和第二壳体6,第一壳体5和第二壳体6连接形成用于容纳检测组件1、光源组件2、透光板组件3和反射率测试组件4的腔体,用于向多个光源区21供电的电源线缆7穿过第二壳体6与外界电源连接。
在本申请的一些实施例中,请参阅图8,为了便于实现被检测物表面的反射率测试和被检测物的视觉检测,在第一壳体5上设有第一通孔51和第二通孔52,其中第一通孔51与透光板组件3的外周相匹配设置,便于进行被检测物的视觉检测,两个第二通孔52用于与发射端41和接收端42相匹配设置,便于实现被检测物表面的反射率测试。
一种检测方法,采用了上述实施例中的光源集成式相机,包括以下步骤:
步骤一:完成光源集成式相机的组装,完成被检测物及光源集成式相机的位置设置;
步骤二:通过反射率测试组件4采集被检测物表面的反射率R;通过反射率测试组件4中的发射端41向被检测物发射波长为400nm~700nm的检测光线,检测光线经被检测物表面反射至接收端42,通过信息处理系统获取被检测物表面的反射率R,反射率R与被检测物表面的材质特性可通过以下表达式确定:
R=(n1-n2)^2/(n1+n2)^2,其中n1是空气的真实折射率,n2是被检测物表面的真实折射率。
作为本申请的一个优选实施例,在反射率光学测试时采用0°照射,45°接收的测试原理。
步骤二:当R在第一预设阈值以上时,被检测物表面具有高反射率的特性,容易使检测图像过曝,信息处理系统向光源组件2发出信号,控制与第二偏振片32相对设置的第一光源区211开启,通过偏振光源对被检测物进行打光;当R小于第二预设阈值时,被检测物表面具有低反射率的特性,容易使检测图像过暗,信息处理系统向光源组件2发出信号,控制与第一漫射板33相对设置的第二光源区212开启,通过白色漫射光源对被检测物进行打光,提升检测环境的亮度;当R在第二预设阈值以上但小于第一预设阈值时,被检测物表面的反射率适中,信息处理系统向光源组件2发出信号,控制与第二漫射板34相对设置的第三光源区213开启,通过红色漫射光源对被检测物进行打光;
作为本申请的一个优选实施例,第一预设阈值为75%,第二预设阈值为30%,当被检测物的反射率R≥75%时,代表被检测物为高反物,第一光源区211开启,对高反被检测物进行偏振光采集;当30%≤R<75%时,代表被检测物为常规反射率,第三光源区213开启,通过红色漫射光源提升被检测物表面的对比度;当R<30%时,代表被检测物为低反物,通过白色漫射光源为其提升亮度。三个光源区21通过三条独立的电源线缆7进行供电控制,可单独根据不同被检测物的材质颜色等差异进行光源切换,在此基础上,可以通过光源控制器控制每种光源的亮度,让光源具有实用性。
步骤三:在第一光源区211、第二光源区212或第三光源区213照射情况下,通过镜头11获取被检测物的检测图像,检测图像经检测组件1中的图像处理系统12进行分析处理,输出检测结果。
本申请实施例将三种光源集成设置于镜头11的周向,根据反射率测试组件4的测试结果,自动识别需要开启哪种光源,从而达到检测ROI时,检测结果不会被多种被检测物表面材质不一而导致的反射光过曝或过暗所影响,可以完成不同表面材质的不同检测物的同批次拍摄检测,大大节约了检测时间,提高了工业检测效率,间接降低了硬件成本及人工成本;极大的解决了视觉检测行业对于视觉检测设备通用性差,难以用于对表面材质不一的多种被检测物进行连续检测的难题。
应理解的是,文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的,而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出,否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的,并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行,除非明确指出执行顺序。还应当理解,可以使用另外或者替代的步骤。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段,但是,这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出,否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此,以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种光源集成式相机,其特征在于,包括:
检测组件,所述检测组件包括镜头;
光源组件,所述光源组件包括沿所述镜头的周向依次集成设置的多个光源区;多个所述光源区包括第一光源区、第二光源区和第三光源区,所述第一光源区和第二光源区为白光光源,所述第三光源区为红光光源;所述光源组件还包括与多个所述光源区连接的安装座,所述安装座上具有多个隔板,所述隔板连接于相邻的两个所述光源区之间;多个所述光源区连接呈圆台状结构,沿所述镜头至透光板组件的方向,所述圆台状结构呈渐阔设置;
透光板组件,所述透光板组件包括第一偏振片和第二偏振片,所述第一偏振片与所述镜头相对设置,所述第一光源区与所述第二偏振片相对设置;
反射率测试组件,所述反射率测试组件包括发射端、接收端和信号处理系统,所述发射端与接收端均与所述信号处理系统连接,所述信号处理系统分别与多个所述光源区连接。
2.根据权利要求1所述的光源集成式相机,其特征在于,所述透光板组件还包括第一漫射板和第二漫射板,所述第一漫射板与所述第二光源区相对设置,所述第二漫射板与所述第三光源区相对设置。
3.根据权利要求2所述的光源集成式相机,其特征在于,所述第一漫射板为双面磨砂板,所述第二漫射板为单面磨砂板。
4.根据权利要求3所述的光源集成式相机,其特征在于,所述光源区沿所述镜头的轴线方向的投影呈扇环状。
5.根据权利要求1所述的光源集成式相机,其特征在于,所述安装座还包括与所述镜头同轴设置的套筒部,所述第一偏振片转动设置于所述套筒部上,所述第一偏振片的转动轴线与所述镜头的轴线重合。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的光源集成式相机,其特征在于,所述光源集成式相机还包括第一壳体和第二壳体,所述第一壳体和所述第二壳体连接形成用于容纳所述检测组件、所述光源组件、所述透光板组件和所述反射率测试组件的腔体。
7.一种检测方法,采用了如权利要求1至6任意一项所述的光源集成式相机,其特征在于,包括以下步骤:
通过反射率测试组件采集被检测物表面的反射率R;
R在第一预设阈值以上时,控制与第二偏振片相对设置的光源区开启。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311292332.7A CN117041712B (zh) | 2023-10-08 | 2023-10-08 | 一种光源集成式相机及检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311292332.7A CN117041712B (zh) | 2023-10-08 | 2023-10-08 | 一种光源集成式相机及检测方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117041712A CN117041712A (zh) | 2023-11-10 |
CN117041712B true CN117041712B (zh) | 2024-03-26 |
Family
ID=88632235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311292332.7A Active CN117041712B (zh) | 2023-10-08 | 2023-10-08 | 一种光源集成式相机及检测方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117041712B (zh) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2388286A1 (en) * | 2001-06-01 | 2002-12-01 | Ivoclar Vivadent Ag | Color analyzing apparatus with polarized light source |
CN101819165A (zh) * | 2009-02-27 | 2010-09-01 | 圣戈本玻璃法国公司 | 用于检测图案化基板的缺陷的方法及系统 |
CN201594069U (zh) * | 2010-01-15 | 2010-09-29 | 厦门福信光电集成有限公司 | 一种使用偏振光的检测用照明光源 |
CN109544627A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-03-29 | 深圳市吉斯迪科技有限公司 | 一种智能毛发分析装置与分析方法 |
CN110412035A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-11-05 | 合刃科技(武汉)有限公司 | 一种高反光材料表面检测方法及系统 |
CN110531573A (zh) * | 2018-05-25 | 2019-12-03 | 松下知识产权经营株式会社 | 光源装置以及投射型影像显示装置 |
CN112129764A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-25 | 珠海市运泰利自动化设备有限公司 | 偏振光源、表面缺陷检测方法和装置 |
CN112697800A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-23 | 上海御微半导体技术有限公司 | 一种缺陷检测装置及方法 |
CN112964726A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-15 | 上海御微半导体技术有限公司 | 一种缺陷检测装置和方法 |
CN115451820A (zh) * | 2022-10-21 | 2022-12-09 | 哈尔滨师范大学 | 三通道偏振信息采集系统 |
-
2023
- 2023-10-08 CN CN202311292332.7A patent/CN117041712B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2388286A1 (en) * | 2001-06-01 | 2002-12-01 | Ivoclar Vivadent Ag | Color analyzing apparatus with polarized light source |
CN101819165A (zh) * | 2009-02-27 | 2010-09-01 | 圣戈本玻璃法国公司 | 用于检测图案化基板的缺陷的方法及系统 |
CN201594069U (zh) * | 2010-01-15 | 2010-09-29 | 厦门福信光电集成有限公司 | 一种使用偏振光的检测用照明光源 |
CN110531573A (zh) * | 2018-05-25 | 2019-12-03 | 松下知识产权经营株式会社 | 光源装置以及投射型影像显示装置 |
CN109544627A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-03-29 | 深圳市吉斯迪科技有限公司 | 一种智能毛发分析装置与分析方法 |
CN110412035A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-11-05 | 合刃科技(武汉)有限公司 | 一种高反光材料表面检测方法及系统 |
CN112129764A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-25 | 珠海市运泰利自动化设备有限公司 | 偏振光源、表面缺陷检测方法和装置 |
CN112697800A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-23 | 上海御微半导体技术有限公司 | 一种缺陷检测装置及方法 |
CN112964726A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-15 | 上海御微半导体技术有限公司 | 一种缺陷检测装置和方法 |
CN115451820A (zh) * | 2022-10-21 | 2022-12-09 | 哈尔滨师范大学 | 三通道偏振信息采集系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117041712A (zh) | 2023-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102822867B (zh) | 检测透明物体中的光学缺陷 | |
US7446864B2 (en) | Defect inspection method and defect inspection system using the method | |
US7679756B2 (en) | Device for a goniometric examination of optical properties of surfaces | |
US9933372B2 (en) | Lighting domes with reflective gradient and broad spectrum light source | |
KR101812235B1 (ko) | 카메라 화질 테스트용 검사 장치 | |
US10634618B2 (en) | Apparatus and a method for inspecting a light transmissible optical component | |
US9970884B1 (en) | Apparatus and a method for inspecting a light transmissive optical component | |
CN108366252B (zh) | 摄像机清晰度测试用检测设备 | |
CN105424600A (zh) | 远心亮场与环形暗场无缝融合式照射 | |
US7835007B2 (en) | Methods and apparatus for identifying thin films on a substrate | |
CN107466475B (zh) | 用于检查透光光学组件的设备和方法 | |
CN117041712B (zh) | 一种光源集成式相机及检测方法 | |
KR101741659B1 (ko) | 카메라 모듈 이물 검사를 위한 광원장치 | |
KR101138221B1 (ko) | 쉐이딩 및 칼라 밸랜싱을 테스트하는 카메라 테스트 시스템 | |
JP2008026255A (ja) | 傷検査装置、傷検査方法 | |
US20180188639A1 (en) | Light source apparatus in projector | |
JP2002314054A (ja) | 画像センサ検査用光源装置 | |
CN109937360B (zh) | 一种用于检测可透光光学部件的装置和方法 | |
CN110501343B (zh) | 光源装置、表面缺陷检测方法和装置 | |
KR20050065706A (ko) | 평판 디스플레이 검사장치 | |
CN211783857U (zh) | 一种空间分布光学测量装置 | |
KR102284121B1 (ko) | 디스플레이 검사용 스마트 비전 검사 모듈 | |
JP2009092481A (ja) | 外観検査用照明装置及び外観検査装置 | |
CN112683493A (zh) | 透光性器件检测系统 | |
CN216560336U (zh) | 一种用于芯片检测的光源装置以及检测装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |