CN206057166U - 一种用于机器视觉检测的灯光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种用于机器视觉检测的灯光装置，包括安装板、连接至安装板的支架和发光组件，所述安装板用于将灯光装置安装到机器视觉检测设备；所述支架包括至少一条连接臂和至少两组可调节关节，所述可调节关节的自由度方向相互正交，关节之一用于连接安装板和连接臂的一端，关节之二用于连接发光组件和连接臂的另一端。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过增设角度及位置调节机构，实现了光源角度及入射位置的调整，而颜色调整方案可以根据使用场景的不同灵活调整光源颜色，以最大限度得提高被识别对象与背景的对比度，进而降低软件处理过程，提高识别精度。

Description

一种用于机器视觉检测的灯光装置

技术领域

本实用新型涉及工业设备技术领域，涉及工业设备的视觉系统技术，具体涉及一种用于机器视觉检测的灯光装置。

背景技术

在机器视觉系统中，选择恰当的光源可以将将被测物体与背景尽量明显分别，获得高品质、高对比度的图像。光源作为机器视觉三大技术(采像技术，处理技术，运动控制技术)之一，直接影响系统的成败，处理精度和速度。

光源通常有以下几种方式：①、背光——测量系统的最佳选择；②、亮场——最直接的照明；③、暗场——适合光滑表面的照明；④、结构光法——最简便的三维测量。光源的需求分析：①、任务，检测(识别)、测量、定位、条形码、字符识别、三维扫描等；②、性能要求，如检测内容、检测速度、检测精度等；③、其他配合，如相机、镜头、软件、安装方式等。

背光灯

优点：提供元件和背景之间最大的对比；通过提供元件的轮廓来简化图像。缺点：表面细节丢失(元件为黑色，背景为白色)；固定设备中的物体往往不能使用背光。应用：适用于维度测量，例如测量物体边线或者通孔。

直向型前光源

优点：泛光或者聚光很容易设置和使用；直向光在图像中提供最大的对比度。缺点：三维元件会在聚光中产生阴影；直向光在光泽元件上造成镜面反射。应用：使低对比度图像的对比度最大化；可以使用频闪冻结移动元件的图像。

选择合适的光源，可突显良好的图像效果(特征点)，可以简化算法，提高检测精度、保证检测系统的稳定性。

选择光源的颜色：考虑光源颜色和背景颜色，使用与被测物同色系的光会使图像变亮(如：红光使红色物体更亮)；使用与被测物相反色系的光会使图像变暗(如：红光使蓝色物体更暗)。用途：增强目的特征的对比度；使得前景和背景有截然不同的灰度值；使得阴影最小化；冻结移动物体的动作；提高边线的锐度；消除眩光。

白色光源(W)：白色光源通常用色温来界定,色温高的颜色偏蓝色(冷色，色温>5000K)，色温低的颜色偏红(暖色，色温<3300K)，界于3300与5000K之间称之为中间色，白色光源适用性广，亮度高，特别是拍摄彩色图像时使用更多。

对于机器视觉而言，面对使用场景或检测对象的不同，通常需要采用不同的光源以达到较好的检测效果，这对光源的通用性和可调节性提出了需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于机器视觉检测的灯光装置，以解决现有光源通用性及可调节性差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于机器视觉检测的灯光装置，包括安装板、连接至安装板的支架和发光组件，所述安装板用于将灯光装置安装到机器视觉检测设备；其特征在于，所述支架包括至少一条连接臂和至少两组可调节关节，所述可调节关节的自由度方向相互正交，关节之一用于连接安装板和连接臂的一端，关节之二用于连接发光组件和连接臂的另一端。

优选方案，所述支架包括两条端部通过可调节关节相连接的连接臂，两条连接臂的自由端分别连接安装板和发光组件。

优选方案，所述发光组件包括多组颜色各异的纯色光源和控制模块，所述控制模块用于控制各纯色光源的发光比例以混合出不同颜色的光。

优选方案，所述控制模块包括颜色识别单元，用于采集非标准颜色并转换为控制各纯色光源发光比例的控制信号以对颜色进行还原。

优选方案，所述发光组件包括白色光源和滤光片安装口，所述滤光片安装口用于安装不同颜色的滤光片以获取不同颜色的光。

优选方案，所述发光组件的出射端包括光学组件，所述光学组件用于使出射光混合均匀。

优选方案，所述发光组件的出射端还包括聚光单元，用于调节出射光的聚合度及平行度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过增设角度及位置调节机构，实现了光源角度及入射位置的调整，而颜色调整方案可以根据使用场景的不同灵活调整光源颜色，以最大限度得提高被识别对象与背景的对比度，进而降低软件处理过程，提高识别精度。

附图说明

图1为本实用新型的用于机器视觉检测的灯光装置的结构示意图；

图2为图1所示灯光装置的另一视角的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1及图2所示，本实用新型的优选实施例如下：

本实施例的一种用于机器视觉检测的灯光装置，包括安装板1、连接至安装板的支架2和发光组件3，所述安装板用于将灯光装置安装到机器视觉检测设备；所述支架包括至少一条连接臂和至少两组可调节关节4，所述可调节关节的自由度方向相互正交，关节之一用于连接安装板和连接臂的一端，关节之二用于连接发光组件和连接臂的另一端。为了提高调解的灵活性，支架也可以采用可以任意调解的柔性支架。

优选实施例方案，所述支架包括两条端部通过可调节关节相连接的连接臂，两条连接臂的自由端分别连接安装板和发光组件。增加的连接臂可以增加光源的可调节范围。

优选实施例方案，所述发光组件包括多组颜色各异的纯色光源和控制模块，所述控制模块用于控制各纯色光源的发光比例以混合出不同颜色的光。纯色光源优选为三原色光源，纯色光源排布应尽量排布均匀以降低出射光混合难度。

优选实施例方案，所述控制模块包括颜色识别单元，用于采集非标准颜色并转换为控制各纯色光源发光比例的控制信号以对颜色进行还原。颜色识别单元可更准确得对颜色进行采集。进一步的，可通过软件设置存储颜色的对比度关系，以实现对采集到的颜色尽快匹配能体现高对比度颜色的光源控制信号。

优选实施例方案，所述发光组件包括白色光源和滤光片安装口，所述滤光片安装口用于安装不同颜色的滤光片以获取不同颜色的光。

优选实施例方案，所述发光组件的出射端包括光学组件，所述光学组件用于使出射光混合均匀。

优选实施例方案，所述发光组件的出射端还包括聚光单元，用于调节出射光的聚合度及平行度。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于机器视觉检测的灯光装置，包括安装板、连接至安装板的支架和发光组件，所述安装板用于将灯光装置安装到机器视觉检测设备；其特征在于，所述支架包括至少一条连接臂和至少两组可调节关节，所述可调节关节的自由度方向相互正交，关节之一用于连接安装板和连接臂的一端，关节之二用于连接发光组件和连接臂的另一端。

2.根据权利要求1所述的一种用于机器视觉检测的灯光装置，其特征在于，所述支架包括两条端部通过可调节关节相连接的连接臂，两条连接臂的自由端分别连接安装板和发光组件。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于机器视觉检测的灯光装置，其特征在于，所述发光组件包括多组颜色各异的纯色光源和控制模块，所述控制模块用于控制各纯色光源的发光比例以混合出不同颜色的光。

4.根据权利要求3所述的一种用于机器视觉检测的灯光装置，其特征在于，所述控制模块包括颜色识别单元，用于采集非标准颜色并转换为控制各纯色光源发光比例的控制信号以对颜色进行还原。

5.根据权利要求1或2所述的一种用于机器视觉检测的灯光装置，其特征在于，所述发光组件包括白色光源和滤光片安装口，所述滤光片安装口用于安装不同颜色的滤光片以获取不同颜色的光。

6.根据权利要求5所述的一种用于机器视觉检测的灯光装置，其特征在于，所述发光组件的出射端包括光学组件，所述光学组件用于使出射光混合均匀。

7.根据权利要求6所述的一种用于机器视觉检测的灯光装置，其特征在于，所述发光组件的出射端还包括聚光单元，用于调节出射光的聚合度及平行度。