CN201363612Y - 一种影像测量仪用可自动调节亮度的光源 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种影像测量仪用可自动调节亮度的光源，能根据测量工件图像的特点，自动调节光源亮度，使影像测量仪获得最佳的图像效果。本实用新型由LED环形光源[1]，CCD[2]，图像采集卡[3]，光源控制电路[4]，个人计算机[5]组成。本实用新型对影像测量仪采集的图像数据进行处理量化，利用最优量化指标获得最佳工件图像来自动调整光源的亮度到最佳点，消除了影像测量仪用户主观判断导致的测量误差。

Description

一种影像测量仪用可自动调节亮度的光源

技术领域

本实用新型涉及一种影像测量仪用可自动调节亮度的光源，可自动设置光源亮度到最佳亮度，使影像测量仪获得最优的成像效果，有利于影像测量仪高效、准确地检测各种被测工件的几何量。

背景技术

光源照明装置属于影像测量仪中重要的一环。照明质量的高低直接影响到影像测量仪的成像质量，而成像质量对测量精度影响很大。因此照明质量不高，会给测量结果带来很大的误差。目前市场上的影像测量仪使用的光源大部分是测量人员根据对图像质量的主观判断来手动调节光源亮度，这一方式虽然能满足部分测量要求，但费时耗力，并且测量人员的主观判断差异大，会导致不同的人调节的亮度不同，会加大工件的测量偏差。为此，有必要研制一种光源装置，能自动调节亮度，既不受测量人员的主观影响，又能将亮度调节到最佳状态。

发明内容

本实用新型的目的是制作一种根据测量工件图像质量调节亮度到最佳状态的光源，免除影像测量仪的操作人员根据主观感觉来调节照明光源的亮度，使得测量仪采集的图像处于最佳亮度下。本实用新型的结构方案为：LED环形光源[1]与CCD[2]同轴放置，图像采集卡[3]插在个人计算机[5]PCI插槽，一端连接CCD[2]，光源控制电路[4]一端连接LED环形光源[1]，一端通过USB接口连接个人计算机[5]，整个结构如图1所示形成闭环自反馈系统。本实用新型的技术方案为：一种用于影像测量仪的自动光源照明装置，由LED环形光源[1]，CCD[2]，图像采集卡[3]，光源控制电路[4]，个人计算机[5]五部分组成。LED环形光源[1]为被测工件提供环境光，图像采集卡[3]通过CCD[2]采集工件的图像并传输给个人计算机[5]。个人计算机[5]用最优量化指标处理、评判工件图像的质量，并通过光源控制电路[4]调整LED环形光源[1]的亮度，直至达到最佳的图像质量。本实用新型选取图像的全局方差作为图像的最优量化指标，通过两次寻优过程找到最佳亮度点。个人计算机[5]通过光源控制电路[4]调节LED环形光源[1]的亮度，将亮度从最暗到最亮共分成16个等级V0～V15，求取各光强等级下工件图像的全局方差。在此16个处理结果中寻找最大值Vm；将Vm再分成16个等级Vm0～Vm15，调节LED环形光源[1]的亮度，求取各光强等级下工件图像的全局方差，找到最大值Vmx，对应的光强等级即为使工件图像达到最佳质量的光强。本实用新型的有益效果是，影像测量仪可以根据采集的图像质量自动调整照明光源的亮度，大大提高工件图像测量的重复性和实时性，避免了测量人员的主观判断误差和手动调节的操作，提高了检测效率。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的光源控制电路结构示意图。

图3是本实用新型的LED环形光源结构示意图。

图中主要结构为：1-LED环形光源，2-CCD，3-图像采集卡，4-光源控制电路，5-个人计算机。

具体实施方式

图1给出了本实施的整体结构示意图，它由LED环形光源[1]，CCD[2]，图像采集卡[3]，光源控制电路[4]，个人计算机[5]组成，LED环形光源[1]与CCD[2]同轴放置，图像采集卡[3]插在个人计算机[5]PCI插槽上，另一端连接CCD[2]，光源控制电路[4]一端连接LED环形光源[1]，另一端通过USB接口连接个人计算机[5]。

图像的最优量化指标是寻找最佳图像质量的光强等级的关键因素，通过两次寻优过程找到最佳亮度点。本实用新型选取图像的全局方差作为量化图像质量的指标，其函数表达式为：

$F(l,n)=\sqrt{\underset{l=0}{\overset{l-1}{\mathrm{\Σ}}}{[g\left(l\right)-\stackrel{\‾}{g}]}^{2}p\left[g\left(l\right)\right]}$

式中n为当前光源的光强等级；l为图像的灰度等级；p(i)＝{p(0)，p(1)...p(l-1)}是图像的一阶直方图概率；g是图像的灰度平均值。

V(n)＝max{F(n)}

经过第一次寻优过程获得Vm；经过第二次寻优过程后获得Vmx，将此时的光强等级n转化为控制LED环形光源的电流值，然后利用光源控制电路发送该值到环形光源即可使得被测工件处于最佳照明状态。

Claims (3)

1.一种影像测量仪用可自动调节亮度的光源，由LED环形光源[1]，CCD[2]，图像采集卡[3]，光源控制电路[4]，个人计算机[5]组成，其特征在于：所述光源控制电路[4]一端与个人计算机[5]相连接，接收个人计算机[5]的指令；所述光源控制电路[4]一端与LED环形光源[1]相连接，控制LED环形光源[1]的亮度；所述图像采集卡[3]通过视频端口连接CCD[2]，并接收CCD[2]所传来的视频信号；所述的图像采集卡[3]插入个人计算机[5]的PCI插槽，并向个人计算机[5]传输图像信号。

2.如权利要求1所述的影像测量仪用可自动调节亮度的光源，其特征在于LED环形光源[1]由发光二极管排列成环形阵列，发光二极管安装在聚光罩的内表面。

3.如权利要求1所述的影像测量仪用可自动调节亮度的光源，其特征在于光源控制电路[4]通过USB接口与个人计算机连接，接收个人计算机发出的指令；光源控制电路[4]通过导线与LED环形光源[1]连接，控制LED环形光源[1]的电流，调节LED环形光源[1]的照明强度。

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