CN203479712U

CN203479712U - 用于图像采集的光源及带有该光源的珍珠外观品质检测仪

Info

Publication number: CN203479712U
Application number: CN201320574171.6U
Authority: CN
Inventors: 唐玮; 黄柳; 余桂英; 徐旭; 王雪娇; 唐柳青; 郑春煌; 王志强; 胡兴
Original assignee: China Jiliang University
Current assignee: China Jiliang University
Priority date: 2013-09-17
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2023-09-17

Abstract

本实用新型公开了一种用于图像采集的光源及带有该光源的珍珠外观品质检测仪，所述用于图像采集的光源包括半球形的壳体，所述壳体顶部的中心设有图像采集窗，所述壳体内环绕口部边缘设有若干个LED，每个LED的内侧设有阻挡LED光线向壳体中部发散的挡板，所有的LED通过电路连接有光源亮度调节开关。本实用新型还公开了带有上述光源的珍珠外观品质检测仪。本实用新型用于图像采集的光源结构简单，图像采集的质量好。本实用新型提供的珍珠外观品质检测仪结构简单，便携性好，可实时实地检测。

Description

用于图像采集的光源及带有该光源的珍珠外观品质检测仪

技术领域

本实用新型涉及珍珠外观品质检测技术领域，尤其涉及一种用于图像采集的光源及带有该光源的珍珠外观品质检测仪。

背景技术

中国是世界上最早发现、使用珍珠的国家，也是世界上珍珠资源最丰的加工和贸易大国。据预测，到2050年，中国还将取代美国成为世界上最大的珍珠珠宝消费国。珍珠的产量如此巨大，同时珍珠的加工与精加工行业也非常庞大，加工环节诸多，分级繁多，现在市场中以珍珠为原料的产品很多，品质较佳的珍珠被选用来制作珍珠项链，价格也是由珍珠的圆度和光洁度以及珍珠直径大小来决定，品质偏差的珍珠被用于药用和制作珍珠粉。

在对珍珠质量的鉴别中，大和圆一直是珍珠质量的最重要两项指标。传统的对珍珠形体检测的方法是用手工通看看过目测来检测的。这种检测方法效率低，准确性差，劳动成本大，缺乏客观性和可重复性，而且由于人眼的疲劳，经常出现误判的情况。

公开号为CN101007308A的中国专利文献公开了一种基于机器视觉的珍珠实时检测和分级系统，在珍珠上料装置的上料导管下方设置计算机视觉识别部件，计算机视觉识别部件下方设置珍珠分选装置；所述的计算机视觉识别部件包括光源与摄像机、防护罩、传感器和计算机；传感器分别位于防护罩上下两端，通过线路分别与计算机中的图像采集卡和控制模块相连接，并提供每个珍珠的位置信息；光源与摄像机在防护罩周围的立体空间中间隔均布，由四台摄像机组成，分别经由线路与计算机中的图像采集卡和控制模块相连；由传感器提供的珍珠位置信息触发进行珍珠图像的动态采集，并通过计算机中的程序进行处理，将处理结果按照珍珠分类标准做即时判别。该专利中，运用机器视觉技术，对顺序自由下落的珍珠表面进行图像采集，计算机再对图像进行处理，同时完成珍珠的大小、形状、光洁、瑕疵和颜色等全部外观品质指标的检测，实现珍珠的快速实时检测和分级。尽管如此，该专利中珍珠图像需通过四台摄像机采集，操作复杂，且整个系统也及其庞大。

又如公开号为CN102967586A，CN1CN02928431A的中国专利文献涉及了基于单目多视角机器视觉的珍珠颜色光泽度、大小形状等的在线自动分级装置，实现珍珠的快速、实时检测与分级。

虽然上述专利在一定程度上都实现了珍珠外观品质的检测、分类，但是其装置均极其庞大，占用空间大，结构也非常复杂且昂贵，适用于工厂对珍珠初始加工时的分拣，并不适合普通消费者在消费时进行检测。

另外，在对珍珠的外观品质进行检测时，图像采集的质量直接影响检测结果的可靠性，而光源是图像采集的关键。公开号为CN102080776A的中国专利文献公开了一种基于多波段LED阵列与漫反射表面的均匀照明光源，包括：环形底面，用于放置LED阵列；三环形LED循环分布的LED阵列，用于发出混合不同波段的光；半球形内表面，用于漫反射LED发出的光；顶端圆孔，用于CCD的图像采集。

尽管该专利提供的光源可应用于需要多波段照明的彩色视觉检测系统以及投影系统等，但是光源亮度不可调节，同时LED的光线向各个方向发散，极易直接照射到目标对象上，出现眩光、叠影等问题，影响图像采集的质量。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于图像采集的光源，结构简单，且提高了采集的图像质量。

一种用于图像采集的光源，包括半球形的壳体，所述壳体顶部的中心设有图像采集窗，所述壳体内环绕口部边缘设有若干个LED，每个LED的内侧设有阻挡LED光线向壳体中部发散的挡板，所有的LED通过电路连接有光源亮度调节开关。

通过设置光源亮度调节开关，可根据图像采集中的具体需要，对光源的亮度进行调节，使视野处于较佳的亮度，且挡板可避免LED发出的光线直接照射到目标物体上，不仅提高了光线利用率，还避免出现眩光、叠影等问题，保证了图像采集的质量。

作为优选，所述壳体的内壁设有漫反射涂层。LED发出的光线直接照射到漫反射涂层，再均匀的反射到目标物体上，实现均匀照明，可对待检测的珍珠清晰的成像，保证图像采集的质量。

为进一步保证光线的均匀性，所有的LED环绕所述的口部边缘均匀分布。

作为优选，所述壳体的口部设有环形的支撑板，所述的LED和挡板固定在该支撑板上。结构简单，且可将LED和挡板牢固的固定。

作为优选，所述的挡板为环形。

作为优选，所述的挡板垂直固定在支撑板上，且该挡板的高度与LED相同。挡板的高度过低不能够有效阻挡LED的光线，而挡板的高度过高，则会阻挡LED本应向漫反射涂层发散的光线，而这均会影响图像采集的质量。

本实用新型还提供了一种珍珠外观品质检测仪，包括：

载物台，用于承载待检测珍珠；

图像采集装置，用于获取待检测珍珠的图像；

图像处理装置，用于对图像采集装置获取的图像进行处理；

在所述载物台的上方设有所述的用于图像采集的光源；所述图像采集装置的位置与所述光源中的图像采集窗相对应。

进行检测时，可将待检测的珍珠放置在载物台上，在光源提供的照明条件下，图像采集装置可采集待检测珍珠的图像，图像处理装置对图像采集装置获取的图像进行处理。

所述的图像采集装置包括与图像采集窗相固定的外壳以及封装在该外壳内、且沿光路依次布置的可变焦透镜组和图像传感器，所述图像传感器的信号输出端与图像处理装置连接。

作为优选，所述载物台上设有摆动支撑臂，所述图像采集装置中的外壳固定在该摆动支撑臂上。通过设置摆动支撑臂，图像采集装置可与光源实现同步的移动，使两者始终处在最佳配合的位置，保证图像质量。

作为优选，所述载物台的侧面设置有用于显示图像处理装置输出信号的LCD液晶显示屏。实现检测的可视化，直观方便。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型用于图像采集的光源可提高图像采集的质量，且光源的结构简单。

（2）本实用新型珍珠外观品质检测仪结构简单，占用空间小，便携性好，不受时间和场地的限制，能够在现场实现对珍珠外观品质的自动检测和判别，并且操作简单、方便，尤其适用于在商场中使用。

附图说明

图1为本实用新型用于图像采集的光源的局剖图。

图2为图1所示的用于图像采集的光源沿A-A方向的剖视图。

图3为本实用新型珍珠外观品质检测仪的主视图。

图4为本实用新型珍珠外观品质检测仪的后视图。

其中，1、图像采集装置；2、摆动支撑臂；3、壳体；4、载物台；5、LCD液晶显示屏；6、电源开关；7、光源亮度调节开关；8、LED；9、支撑板；10、挡板；11、漫反射涂层；12、图像采集窗；13、固定套管；14、位置调节螺栓。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步阐释。

如图1、图2所示，本实用新型用于图像采集的光源包括壳体3，壳体3为半球形，壳体3的顶部中心设有图像采集窗12，壳体3的内壁涂覆有一层漫反射涂层11，LED点光源经漫反射涂层11反射形成漫射光源，可为图像采集提供均匀的照明条件。

壳体3环绕口部设有支撑板9，支撑板9为环形，水平的固定在壳体3的内壁，支撑板9上固定有若干个LED8，所有的LED8环绕支撑板9均匀的分布。在支撑板9上还垂直固定有环形的挡板10，该挡板10位于LED8的内侧（LED相背于壳体的一侧），即所有的LED被挡板10与壳体3夹在中间，该挡板10的高度与LED的高度相同。所有的LED还通过电路串联有光源亮度调节开关7和电源开关6。

本实施例还提供了一种珍珠外观品质检测仪，如图3和图4所示，包括：载物台4、图像采集装置1、光源和图像处理装置。

在珍珠外观品质检测仪中，发挥支撑作用的为载物台4，采集图像时，待检测珍珠被放置于载物台4上，载物台4的上方设有上述的光源。

图像采集装置1的位置与上述光源中的图像采集窗12相对应，该图像采集装置1包括与图像采集窗12相固定的外壳以及封装在该外壳内、且沿光路依次布置的可变焦透镜组和图像传感器，可变焦透镜组将所需采集的图像成像于图像传感器，图像传感器将图像转换为数字信号进行传输。载物台4上还固定有固定套管13，固定套管13内设有摆动支撑臂2，摆动支撑臂2的一端插入到该固定套管13内，另一端与图像采集装置1的外壳相固定，固定套管13的一侧设有位置调节螺栓14，该位置调节螺栓14与摆动支撑臂2相抵接，当旋松位置调节螺栓14时，摆动支撑臂2可在固定套管13内转动或滑动，便可带动光源、图像采集装置1同步水平移动或者上下移动，从而可对光源、图像采集装置1的水平位置和高度进行调节。

图像处理装置用于对图像采集装置获取的图像进行处理，该图像处理装置（未显示）可嵌装在载物台4的内部，图像传感器的信号输出端与该图像处理装置连接。载物台4的侧面设置有用于显示图像处理装置输出信号的LCD液晶显示屏5。

采集图像时，调节摆动支撑臂的位置，将珍珠放置于载物台上，打开电源开关，调节光源亮度调节开关调节LED亮度到合适亮度，图像采集装置采集待检测的珍珠的图像，图像处理装置对采集的图像进行处理，从而完成珍珠等级的分类与识别，LCD液晶显示屏可显示出检测结果，另外，在整个检测过程中相关的命令可通过LCD液晶显示屏进行输入，其中图像处理装置可采用珍珠外观品质检测的常规结构。

Claims

1.一种用于图像采集的光源，包括半球形的壳体，所述壳体顶部的中心设有图像采集窗，其特征在于，所述壳体内环绕口部边缘设有若干个LED，每个LED的内侧设有阻挡LED光线向壳体中部发散的挡板，所有的LED通过电路连接有光源亮度调节开关。

2.如权利要求1所述的用于图像采集的光源，其特征在于，所述壳体的内壁设有漫反射涂层。

3.如权利要求1所述的用于图像采集的光源，其特征在于，所有的LED环绕所述的口部边缘均匀分布。

4.如权利要求1～3任一项所述的用于图像采集的光源，其特征在于，所述壳体的口部设有环形的支撑板，所述的LED和挡板固定在该支撑板上。

5.如权利要求4所述的用于图像采集的光源，其特征在于，所述的挡板为环形。

6.如权利要求4所述的用于图像采集的光源，其特征在于，所述的挡板垂直固定在支撑板上，且该挡板的高度与LED相同。

7.一种珍珠外观品质检测仪，包括：

载物台，用于承载待检测珍珠；

图像采集装置，用于获取待检测珍珠的图像；

图像处理装置，用于对图像采集装置获取的图像进行处理；

其特征在于，在所述载物台的上方设有如权利要求1～6任一项所述的用于图像采集的光源；所述图像采集装置的位置与所述光源中的图像采集窗相对应。

8.如权利要求7所述的珍珠外观品质检测仪，其特征在于，所述的图像采集装置包括与图像采集窗相固定的外壳以及封装在该外壳内、且沿光路依次布置的可变焦透镜组和图像传感器，所述图像传感器的信号输出端与图像处理装置连接。

9.如权利要求8所述的珍珠外观品质检测仪，其特征在于，所述载物台上设有摆动支撑臂，所述图像采集装置中的外壳固定在该摆动支撑臂上。

10.如权利要求7所述的珍珠外观品质检测仪，其特征在于，所述载物台的侧面设置有用于显示图像处理装置输出信号的LCD液晶显示屏。