CN203930294U - 一种用于色彩检验的相机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于色彩检验的相机，包括中空的壳体，容置在壳体中的相机主体，以及与相机主体同光轴设置的镜头，还包括依次同光轴设置在相机主体和镜头之间的透板以及部分透光板，其中透板垂直于光轴设置，部分透光板与光轴夹45°角设置，且部分透光板沿光轴径向的一侧还设有若干色彩传感器，部分透光板能够对同一束光线部分透过并将剩余部分反射给色彩传感器，透板上还设有若干与色彩传感器一一对应的标记，且对应标记和色彩传感器的位置关于部分透光板所在平面对称。因此本实用新型的相机，其镜头对着工件表面时可以借助标记对准欲检测的具体区域，色彩传感器的检测结果也可以借助标记准确对应到工件表面的具体位置，可获得较高的检测精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种照相装置，尤其涉及一种色彩检验用相机。
背景技术
在机械加工领域，一些工件的表面通过印刷、喷涂等方式而带有颜色，但加工过程中，不可避免部分工件表面的色彩存有一些瑕疵，需要及时检验出来，以保证成品品质。目前，本领域通常采用带有图像传感器的工业相机对工件相应部位进行图像摄取，之后进行分析的方式来检测。但是现有相机的结构复杂，成本高昂，而且由于相机的A/D转换深度一般为8到12位，对于测量仪器的精度要求远远不够。色彩传感器的A/D转换精度高（可高于16位），但与工件进行非接触式测量时，对准待测区域的精度不高，检测精度的提高有限。
发明内容
本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种结构简单，对准和检测精度高，成本相对低的用于色彩检验的相机。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种用于色彩检验的相机，包括中空的壳体，容置在壳体中并相对于壳体固定的相机主体，以及与所述相机主体同光轴设置、伸出壳体的镜头，其特征在于：还包括依次同光轴设置在所述相机主体和镜头之间的透板以及部分透光板，所述透板垂直于所述光轴设置，所述部分透光板与所述光轴夹45°角设置，且部分透光板沿光轴径向的一侧还设有若干感应面平行于所述光轴的色彩传感器，部分透光板能够对同一束光线部分透过并将剩余部分反射给所述色彩传感器，所述透板上还设有若干与色彩传感器一一对应的标记，且对应标记和色彩传感器的位置关于所述部分透光板所在平面对称。
优选的，所述用于色彩检验的相机包括多个所述色彩传感器。
优选的，所述色彩传感器为CCD-RGB色彩传感器。
优选的，各所述色彩传感器阵列排布。
优选的，所述用于色彩检验的相机共包括九个所述色彩传感器，且全部色彩传感器呈3*3阵列排布。
优选的，所述部分透光板为能够透过50%光线和反射50%光线的半透半反射板。
本实用新型解决了背景技术中存在的缺陷，具有如下有益效果：
1.本实用新型用于色彩检验的相机，基于最基本的相机结构，巧妙设置带有标记的透板，以及45°角倾斜的部分透光板，并且令关于部分透光板对称的透板标记和色彩传感器一一对应，相机的取景框中或拍摄下的图像中，标记会叠加在镜头对准的工件表面，因此镜头对着工件表面时可以借助标记对准欲检测的具体区域，色彩传感器的检测结果也可以借助标记准确对应到工件表面的具体位置，因此虽然是非接触式检测，却可获得较高的检测精度。
2.设置多个对应的标记和色彩传感器，可将工件的待测区域细分，进一步提高检测精度。尤其采用CCD-RGB色彩传感器作为色彩传感器，不仅本身成本较低，而且通过多个组合能获得较高的精度测量。
3.各色彩传感器阵列排布，可以形成二维的检测范围、覆盖工件一定表面区域，也可提高检测的准确性。尤其设置9个色彩传感器3*3阵列排布时，利用较少数量的色彩传感器，即可满足各种形状待测区域的要求，使用方便。
4.设置部分透光板为能够透过50%光线和反射50%光线的半透半反射板，使得色彩传感器和相机主体各获得一半的光线强度，兼顾感应效果和位置的识别。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型实施例的结构示意图；
图2是图1的分解示意图；
图3是图2所示局部B的放大示意图；
图4是本实用新型实施例中工件表面、透板上标记、半透半反射板和色彩传感器的位置关系以及光的路径图；
图5是工件表面通过本实用新型实施例相机所成图像中标记像叠加在工件表面待检测区域像的位置示意图；
图中：1、工件表面，12、待检测区域，12’、像，122、部位，2、壳体，22、底座，24、侧封板，242、传感器固定板，244、固定板，26、镜头安装板，4、相机主体，5、透板安装座，6、镜头，7、半透半反射板，8、透板，82、标记，82’、像，822’、像，9、色彩传感器。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1-5所示，一种用于色彩检验的相机，包括中空的壳体2，容置在壳体2中的相机主体4，以及与相机主体4同光轴设置、伸出壳体2的镜头6，还包括依次同光轴设置在相机主体4和镜头6之间的透板8以及部分透光板。透板8垂直于光轴C设置，部分透光板则与光轴C夹45°角设置，且部分透光板沿光轴C径向的一侧还设有若干感应面平行于光轴C的色彩传感器9。
壳体2包括一板状底座22，和分别垂直设于底座22四周的四块侧封板24，底座22和四块侧封板24围合成一空腔，壳体2还包括封闭空腔的镜头安装板26。空腔中，由底座22向镜头安装板26，同光轴依次设置相机主体4、透板8、透板安装座5和部分透光板。其中，相机主体4固定在底座22上，透板安装座5为与透板8相适应的框形，固定于侧封板24，透板8嵌设并固定于透板安装座5。部分透光板具体为半透半反射板7，设置在透板8和镜头安装板26之间。更具体的，透板8和半透半反射板7均为方形，在光轴C方向的投影重合，且半透半反射板7与光轴C及透板8分别夹45°角。侧封板24上还平行设有传感器固定板242，色彩传感器9安装在传感器固定板242上，感应面面向半透半反射板7相对于透板8的外侧。传感器固定板242的两侧还对称设有三角状的固定板244，固定板244面向底座22的一侧为相对于底座22呈45°倾斜的斜面，半透半反射板7的两端分别固定于两固定板244的斜面，从而安装在壳体2上，位于色彩传感器9的内侧、透板8和色彩传感器9之间。镜头6设置在镜头安装板26的安装孔（未图示）上，向外伸出镜头安装板26、伸出壳体2。
如图4所示，由于半透半反射板7相对于光轴C45°设置，能够对同一束光线50%透过使到达相机主体4，用于成像，同时将剩余50%反射给色彩传感器9，用于检测。并且由于透板8上还设有若干与色彩传感器9一一对应的标记82，对应标记82和色彩传感器9的位置关于半透半反射板7所在平面对称，即对应标记82和色彩传感器9到半透半反射板7的光路距离相等。因此当相机对着工件表面1时，在取景框中或拍摄下的图像里，标记82的像82’会叠加在镜头6对准的工件表面1所成的像上，因此首先可以标记82为基准调整相机使具体的欲测区域对准相应的标记82。其次，色彩传感器9的检测结果可以借助标记82准确对应到工件表面1的具体区域位置，从而获得较准确的检测结果。具体的，传感器固定板242上共设3*3阵列排布九个色彩传感器9，且色彩传感器9均为相同的CCD-RGB色彩传感器。透板8上也对应设置3*3阵列排布的九个标记82。如此，根据工件表面1待检测区域12的大小和形状，可选择对应部位和数量的标记82来标定，从而保证色彩传感器9感应到工件整个待检测区域12的色彩，保证检测的准确性，使用方便，适应性强。例如如图5所示，工件表面1待检测区域12及其像12’呈倒L形，以全部标记中五个标记的像822’作为基准来对准它，使相应的五个色彩传感器9检测到待检测区域12五个部位122的数据，保证对该区域检测的准确性。其中，标记82优选红点，醒目易识别。另外，由于半透半反射板7能够透过50%光线和反射50%光线，色彩传感器9和相机主体4能获得足够、等量的光线强度，兼顾感应效果、位置的识别，以及二者的配合。
使用时，首先将相机镜头6对着工件表面1待检测区域12，待检测区域12通过相机成像12’，观察标记82的像82’叠加在像12’上的相对位置，调整相机镜头6的角度和位置，使得各标记82与待检测区域12具体部位122对应，使用部分或全部色彩传感器9覆盖对整个待检测区域12的检测，此时具体的待检测区域12部位122即通过标记82与特定的色彩传感器9对应，该色彩传感器9的感应结果即对应该待检测区域12部位122。上述像82’叠加在像12’上的图像，可以在相机的取景框中，在拍摄下的图像里，也可以在相机外接的计算机显示器上。上述相机镜头6角度和位置的调整可以使用人工，但更优选将相机安装在机械手上，机械手自动调节。
以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (6)
1. 一种用于色彩检验的相机，包括中空的壳体，容置在壳体中并相对于壳体固定的相机主体，以及与所述相机主体同光轴设置、伸出壳体的镜头，其特征在于：还包括依次同光轴设置在所述相机主体和镜头之间的透板以及部分透光板，所述透板垂直于所述光轴设置，所述部分透光板与所述光轴夹45°角设置，且部分透光板沿光轴径向的一侧还设有若干感应面平行于所述光轴的色彩传感器，部分透光板能够对同一束光线部分透过并将剩余部分反射给所述色彩传感器，所述透板上还设有若干与色彩传感器一一对应的标记，且对应标记和色彩传感器的位置关于所述部分透光板所在平面对称。
2. 根据权利要求1所述的一种用于色彩检验的相机，其特征在于：包括多个所述色彩传感器。
3. 根据权利要求1所述的一种用于色彩检验的相机，其特征在于：所述色彩传感器为CCD-RGB色彩传感器。
4. 根据权利要求2所述的一种用于色彩检验的相机，其特征在于：各所述色彩传感器阵列排布。
5. 根据权利要求4所述的一种用于色彩检验的相机，其特征在于：共包括九个所述色彩传感器，且全部色彩传感器呈3*3阵列排布。
6. 根据权利要求1所述的一种用于色彩检验的相机，其特征在于：所述部分透光板为能够透过50%光线和反射50%光线的半透半反射板。
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