CN117929278A - 一种分光片镀膜的检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分光片镀膜的检测方法及装置，该装置包括相机、待测分光片、不同波段的光源、PC机、实验物体、两个支架，其共同组成一个光学成像系统，检测方法包括如下步骤：S1、根据不同的应用场景选择合适波段的光源，并将所述光源置入一个可屏蔽掉杂光的第一支架中；S2、所述光源发出的光线经所述第一支架一角的开口射出并照射到实验物体上，所述实验物体上反射的光线经过倾斜设置的待测分光片最终被相机采集，从而使得所述相机采集到实验物体图像；S3、通过PC机计算重影比C,其中，根据重影比C分析分光片镀膜特性。本发明结构简单，检测结果准确，能够以较低的成本提高机器视觉光学分光片的生产质量和检测效率。

Description

一种分光片镀膜的检测方法及装置

技术领域

本发明涉及对分光片镀膜进行检测的技术领域，具体来说，涉及一种分光片镀膜的检测方法及装置。

背景技术

分光片又叫分光镜，是光学干涉仪中间的重要零件，在激光设备和光纤通讯系统等领域得以广泛的应用，其特性是一个可以将一束光分成两束（或多束）光的光学装置，分裂之后的各条光束的性质与光源完全相同（在采用偏振原理分束时性质部分相同），各条光束的光强度总和等于光源光强度（忽略分束过程中各种损失量）。在分光片大量应用于机器视觉光源产品，如同轴光中，有些不合格的分光片会造成同轴光产品应用到光学采集系统时，光学系统采集的图像有重影的问题，而人眼无法直观的检测分光片，目前市场上分光片镀膜的常见的检测设备有美国珀金埃尔默Lambad750s紫外/可见/近红外分光光度计，但是价格昂贵，从几十万到上百万不等，因此急需一种结构简单、成本较低的方法或装置对分光片镀膜进行检测。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提供一种分光片镀膜的检测方法及装置，能够解决上述问题。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种分光片镀膜的检测方法，包括如下步骤：

S1、根据不同的应用场景选择合适波段的光源，并将所述光源置入一个可屏蔽掉杂光的第一支架中；

S2、所述光源发出的光线经所述第一支架一角的开口射出并照射到实验物体上，所述实验物体上反射的光线经过倾斜设置的待测分光片最终被相机采集，从而使得所述相机采集到实验物体图像；

S2-1、设置所述相机的曝光时间T₁,使所述实验物体不处于过曝光的状态，获取此时所述相机采集到的实验物体图像的灰度值G₁；

S2-2、设置所述相机的曝光时间T₂,使所述实验物体处于过曝光的状态，获取此时所述相机采集到的实验物体图像的灰度值G₂；

S3、通过PC机计算重影比C,其中C=（G₂/G₁）/（T₂/T₁），根据重影比C分析分光片镀膜特性。

进一步的，所述实验物体为白色纸片，所述相机采集到的实验物体图像的背景为全黑。

进一步的，所述PC机根据不同的应用场景控制并选择合适波段的光源，通过所述PC机控制所述相机设置曝光时间。

进一步的，当所述实验物体处于过曝光的状态时，所述相机采集到的实验物体图像会产生重影。

一种分光片镀膜的检测装置，包括光源，所述光源设置于一个可屏蔽掉杂光的第一支架中，所述第一支架的一角设有一个开口，所述开口外侧设有一个实验物体，所述光源发射的光线穿过所述开口照射到所述实验物体上并进行反射，经所述实验物体反射的光线的光路上依次设有待测分光片、相机，所述光源、所述相机均电连接PC机。

进一步的，所述第一支架中设有若干不同波段的光源。

进一步的，所述实验物体为白色纸片，所述实验物体的背光侧设有第二支架，所述第二支架上设有吸光材料层。

进一步的，所述第二支架上设有电动支座，所述实验物体粘结于所述电动支座上的可调节座板上，所述电动支座的外表面涂设有吸光材料，所述电动支座电连接所述PC机。

本发明的有益效果：本发明结构简单，检测结果准确，能够以较低的成本提高机器视觉光学分光片的生产质量和检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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。

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述的一种光片镀膜的检测装置的结构示意图。

图2是光线照射到镀膜分光片后进行反射和穿透的原理图。

图中：

1、光源；2、第一支架；3、实验物体；4、待测分光片；5、相机；6、第二支架；7、吸光材料层；8、增透膜；9、分光膜；10、原像；11、第一图像；12、重影；13、电动支座。

具体实施方式

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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，根据本发明公开了一种分光片镀膜的检测方法及装置，该装置包括相机5、待测分光片4、不同波段的光源1、PC机、实验物体3（白色纸片）、两个支架（第一支架2和第二支架6），其共同组成一个光学成像系统，在第一支架2的一角开设一个开口（第一支架2可为一个方形盒状结构，在其左下角开设一个较小的开口），在靠近开口外侧放置一小块白纸作为实验物体3。第二支架6内部放置吸光材料层，且吸光材料层放置在实验物体3的背面作为背景，使得相机5所采集到的图像背景全黑。第一支架2内部放置不同波段的光源，同时第一支架2可屏蔽掉杂光，避免干扰光线使进入到相机5中，影响检测效果。按同轴光源的方式，装上待测分光片4，待测分光片4与水平方向呈一定角度的夹角，光源照到实验物体3上后，相机5采集图像，并传输到PC机上进行分析。

如图2所示，在分光片一个表面镀分光膜9，另一个表面镀增透膜8，光线入射后到达分光膜表面，其中一部分光线会被反射，另一部分光线则会穿透分光片。反射的光线会再次经过分光片内部，到达镀增透膜的表面，其中有一部分光线会穿透分光片，另一部分光线则会反射后离开分光片。分光片则可以通过镀增透膜来增加其透过率和选择性。

假设所选择的分光膜9的透光率为L₁,反射率为R₁；增透膜的透光率为L₂，反射率为R₂。入射光射到上表面后，设原像10灰度为P，则通过分光片后的第一图像11的灰度值为：,重影12的灰度值为：/>。

则。

重影与原像的比值越大，则重影越明显。根据以上原理，通过计算重影与原像比进行分光片的镀膜检测。

在具体检测时，可通过PC机控制设置所述相机5的曝光时间T₁,使所述实验物体3不处于过曝光的状态，获取此时所述相机5采集到的实验物体图像的灰度值G₁，然后再通过PC机控制设置所述相机5的曝光时间T₂,使所述实验物体3处于过曝光的状态（被测为u提处已经曝光，这时相机采集到的被测物体产生了重影），获取此时所述相机5采集到的实验物体图像的灰度值G₂,最后通过PC机计算重影比C,其中C=（G₂/G₁）/（T₂/T₁），根据重影比C分析分光片镀膜特性。

实施例一：

对某个待测分光片进行检测，设置所述相机5的曝光时间T1为200us,使所述实验物体3不处于过曝光的状态，获取此时所述相机5采集到的实验物体图像的灰度值G1为82.93。

然后再设置所述相机5的曝光时间T2为20000us,使所述实验物体3处于过曝光的状态，获取此时所述相机5采集到的实验物体图像（重影）的灰度值G2为202.46。

最后计算重影比C=（G₂/G₁）/（T₂/T₁）=2.43%。

使用不同透过率的增透膜，计算结果如下（分光膜为50/50，50%透光率，50%反射率）：

；

一般应用中，重影比C小于1.5%，则光学系统不会产生明显的重影，否则会产生重影，影响使用。

实施例二：

在本申请中，根据不同的应用场景选择合适波段的光源1，所述不同的应用场景即是根据分光片本身设定的参数决定，需要说明的是本申请装置及方法是对预制的分光片进行检测，即是对已按照设定参数要求生产出的分光片进行检测，检测分光片镀膜是否符合质量要求，例如是否镀了增透膜、所镀的增透膜是否符合要求。同时待测分光片与水平面呈一定夹角，该夹角也与分光片本身设定的参数相关。进行不同规格的分光片检测时，在选用不同波段的光源1时，为了使实验物体3反射的光线按照原来的光路依次射向分光片和相机，则可以通过PC机控制电动支座上的可调节座板运动，使实验物体3调整到和对应波段的光源相匹配的位置。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种分光片镀膜的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、根据不同的应用场景选择合适波段的光源（1），并将所述光源（1）置入一个可屏蔽掉杂光的第一支架（2）中；

S2、所述光源（1）发出的光线经所述第一支架（2）一角的开口射出并照射到实验物体（3）上，所述实验物体（3）上反射的光线经过倾斜设置的待测分光片（4）最终被相机（5）采集，从而使得所述相机（5）采集到实验物体图像；

S2-1、设置所述相机（5）的曝光时间T₁,使所述实验物体（3）不处于过曝光的状态，获取此时所述相机（5）采集到的实验物体图像的灰度值G₁；

S2-2、设置所述相机（5）的曝光时间T₂,使所述实验物体（3）处于过曝光的状态，获取此时所述相机（5）采集到的实验物体图像的灰度值G₂；

S3、通过PC机计算重影比C,其中C=（G₂/G₁）/（T₂/T₁），根据重影比C分析分光片镀膜特性。

2.根据权利要求1所述的一种分光片镀膜的检测方法，其特征在于，所述实验物体（3）为白色纸片，所述相机（5）采集到的实验物体图像的背景为全黑。

3.根据权利要求1所述的一种分光片镀膜的检测方法，其特征在于，所述PC机根据不同的应用场景控制并选择合适波段的光源（1），通过所述PC机控制所述相机（5）设置曝光时间。

4.根据权利要求1所述的一种分光片镀膜的检测方法，其特征在于，当所述实验物体（3）处于过曝光的状态时，所述相机（5）采集到的实验物体图像会产生重影。

5.一种分光片镀膜的检测装置，其特征在于，包括光源（1），所述光源（1）设置于一个可屏蔽掉杂光的第一支架（2）中，所述第一支架（2）的一角设有一个开口，所述开口外侧设有一个实验物体（3），所述光源（1）发射的光线穿过所述开口照射到所述实验物体（3）上并进行反射，经所述实验物体（3）反射的光线的光路上依次设有待测分光片（4）、相机（5），所述光源（1）、所述相机（5）均电连接PC机。

6.根据权利要求5所述的一种分光片镀膜的检测装置，其特征在于，所述第一支架（2）中设有若干不同波段的光源。

7.根据权利要求5所述的一种分光片镀膜的检测装置，其特征在于，所述实验物体（3）为白色纸片，所述实验物体（3）的背光侧设有第二支架（6），所述第二支架（6）上设有吸光材料层（7）。

8.根据权利要求7所述的一种分光片镀膜的检测装置，其特征在于，所述第二支架（6）上设有电动支座（13），所述实验物体（3）粘结于所述电动支座（13）上的可调节座板上，所述电动支座（13）的外表面涂设有吸光材料，所述电动支座（13）电连接所述PC机。