CN203235697U - 全部采用偏振光的色选机光学系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型具体是一种全部采用偏振光的色选机光学系统，该系统在安排物料照明角度时不再需要考虑两个方向的照明相互干扰的问题，可以采用最佳的照明角度，从而提高选别效果。本实用新型的技术方案是：含有两个相向布置以对物料进行检测的光学子系统；所述光学子系统包括用于摄像的摄像头、用于选择接收光线的检偏器、若干个对物料进行照明以向各自摄像头提供物料反射光的物料光源以及用于衬托物料的背景装置；其特征在于：所有光源发出的光均为线偏振光，同一个光学子系统的光源所发出的线偏振光的偏振方向相同，相应的检偏器的偏振化方向也相同；两个光学子系统的光源所发出的线偏振光的偏振方向互相垂直，两个检偏器的偏振化方向也相互垂直。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种色选机的光学系统，具体是一种全部采用偏振光的色选机光学系统。
背景技术
色选机是一种根据物料光学特性差异，并对物料进行自动选别的设备。色选机首先是要有一个感知物料光学特性的光学系统，该系统通常包括对物料的照明，衬托物料的背景，摄取物料图像的摄像头等几部分。因为物料的不同方向的光学特性有可能不同，一般要采用从相向的两个方向对物料进行双面摄像识别，也就是360°观察物料。对物料的照明效果对最终的识别结果有很大的影响，但是在现有技术的色选机光学系统中，一个方向的摄像头容易受到来自另一方向物料照明光源的干扰，因而使照明角度的安排受到很大的限制，往往不能采用最佳的照明角度，所以就难以达到最佳的照明效果。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述技术的不足，提供一种全部采用偏振光的色选机光学系统，该系统在安排物料照明角度时不再需要考虑两个方向的照明相互干扰的问题，可以采用最佳的照明角度，从而提高选别效果。
本实用新型的技术方案是：
全部采用偏振光的色选机光学系统，含有两个相向布置以对物料进行检测的光学子系统；所述光学子系统包括用于摄像的摄像头、用于选择接收光线的检偏器、若干个对物料进行照明以向各自摄像头提供物料反射光的物料光源以及用于衬托物料的背景装置；其特征在于：所有光源发出的光均为线偏振光，同一个光学子系统的光源所发出的线偏振光的偏振方向相同，相应的检偏器的偏振化方向也相同；两个光学子系统的光源所发出的线偏振光的偏振方向互相垂直，两个检偏器的偏振化方向也相互垂直。
所述每个光学子系统中，检偏器设置在摄像头的光电传感器和物料之间。
所述相向布置包括：所述两个光学子系统中的摄像头的中心轴线相互平行且间距大于零、小于40cm；或者，所述两个光学子系统中的摄像头的中心轴线相互交叉且两中心轴线之间的夹角大于零、小于45度。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型使用偏振光作为物料照明及背景，并通过检偏器选择性地接收光线，就能使摄像头能避免对向照明光及背景光的干扰；因此可任意设置照明角度，提升了识别精度以及色选机的异物剔除率；同时，本实用新型的结构也简单，使用也很方便。
附图说明
图1是本实用新型实施例之一的结构示意图。
图2是本实用新型实施例之二的结构示意图。
图3是本实用新型实施例之三的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型所述的色选机的光学系统，两个方向的摄像头相向设置（即面对面设置）；所有的光源包括物料W的照明和背景都采用线偏振光，一个方向的摄像头所对应的物料照明及背景光的偏振方向与另一个方向摄像头所对应的物料照明及背景光的偏振方向垂直，摄像头前面均设置检偏器，其偏振化方向与其所对应的物料照明及背景光的偏振方向相同，这样对面方向摄像头所对应的物料照明及背景光就不能进入本方向的摄像头，完全避免物料照明光及背景光的相互干扰，可以根据需要任意设置物料照明光的方向，以达到最佳选别效果。
以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。
图1所示的实施例1中包括两个相向设置的光学子系统。其中一个子系统包括摄像头1、检偏器2、若干个（图中仅显示两个）物料光源3、背景装置4（包括背景光源4-1，分光片4-2），另一个子系统包括1′、检偏器2′、若干个物料光源3′、背景装置4′（包括背景光源4′-1，反射片4′-2）；两个光学子系统的摄像头的中心轴线同轴且方向相反。摄像头1所对应的物料照明光及背景光的偏振方向垂直于纸面，检偏器2的偏振化方向也是垂直于纸面，摄像头1′所对应的照明光及背景光的偏振方向平行于纸面，检偏器2的偏振化方向也是平行于纸面，物料光源3及背景装置4所发出的光不能通过检偏器2′，同样，物料光源3′及背景装置4′所发出的光不能通过检偏器2。
实施例2（图2所示）与实施例1的区别是两个光学子系统中的摄像头的中心轴线相交，且两中心轴线之间的夹角a为大于零度，小于45度。由于两个光学子系统的光源所发出的线偏振光的偏振方向互相垂直，两个检偏器的偏振化方向也相互垂直；所以物料光源3及背景装置4所发出的光也不能通过检偏器2′，同样，物料光源3′及背景装置4′所发出的光也不能通过检偏器2。
实施例3（图3所示）与实施例1的区别是两个光学子系统中的摄像头的中心轴线方向相反但不同轴，两中心轴线之间的间距d大于零，小于40cm。由于两个光学子系统的光源所发出的线偏振光的偏振方向互相垂直，两个检偏器的偏振化方向也相互垂直；所以物料光源3及背景装置4所发出的光仍然不能通过检偏器2′，同样，物料光源3′及背景装置4′所发出的光仍然不能通过检偏器2。本实施例中，因两中心轴线之间存在间距，故某个颗粒物体通过两个摄像头中心轴线的时间会有先后，可以通过信息处理系统进行补偿，不会影响色选机的选别效果。
总之，由于本实用新型中的所有光源均为线偏振光源，并且两个方向的摄像头前均设有一偏振片作为检偏器，其偏振化方向与相应的照明光及背景光的偏振方向一致，因此每个摄像头只能接收源自其相应照明及背景装置的光线，而不会受到另一方向所对应的照明光及背景光的干扰。这样就能根据识别需要任意设置物料的照明角度，保证摄像头能获得完整而且精确的物料图像，提升色选机的设别精度，进而提高选别效果。
偏振光源（包括背景装置和物料照明光源）、偏振片以及其它所有零部件均自制或可直接外购获得。
Claims (3)
1.全部采用偏振光的色选机光学系统，含有两个相向布置以对物料进行检测的光学子系统；所述光学子系统分别包括用于摄像的摄像头（1，1′）、用于选择接收光线的检偏器（2，2′）、若干个对物料进行照明以向各自摄像头提供物料反射光的物料光源（3，3′）以及用于衬托物料的背景装置（4，4′）；其特征在于：所有光源发出的光线均为线偏振光，同一个光学子系统的光源所发出的线偏振光的偏振方向相同，相应的检偏器的偏振化方向也相同；两个光学子系统的光线的偏振方向互相垂直，两个检偏器的偏振化方向也相互垂直。
2.根据权利要求1所述的全部采用偏振光的色选机光学系统，其特征在于所述每个光学子系统中，检偏器设置在摄像头的光电传感器和物料之间。
3.根据权利要求2所述的全部采用偏振光的色选机光学系统，其特征在于所述相向布置包括：所述两个光学子系统中的摄像头的中心轴线相互平行且间距大于零、小于40cm；或者，所述两个光学子系统中的摄像头的中心轴线相互交叉且两中心轴线之间的夹角大于零、小于45度。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN103934221A (zh) * | 2014-04-28 | 2014-07-23 | 安徽捷迅光电技术有限公司 | 一种防色选机多角度照明反光装置 |
| CN106925534A (zh) * | 2015-12-29 | 2017-07-07 | 合肥美亚光电技术股份有限公司 | 物料的检测方法及物料的检测装置及色选机 |
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