CN206991001U - 一种线性led频闪光源 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种线性LED频闪光源，包括基板以及设置于基板上的LED光源，LED光源包括若干段沿基板长度方向依次布置的LED灯条，LED光源投影的光线处于一条直线，基板的倾斜角度是可调的，通过设置基板的折弯角度以及LED光源中各LED灯条的亮度以使得LED光源投影的光线亮度均匀。本实用新型既能满足线阵相机工作时所需的瞬间高亮补光，又能提供亮度均匀的补光，保证了夜间巡检时对铁路钢轨进行拍摄时的采光环境，实现线阵相机采图灰度值一致，提高了线阵相机拍摄的成像画面质量，为故障检测的准确性提供前提，能够提高列车故障动态图像检测系统的工作效率。

Description

一种线性LED频闪光源

技术领域

本实用新型涉及补偿光源设备，具体涉及一种新型的用于为线阵相机补光的线性LED频闪光源。

背景技术

为了确保铁路列车的行车安全，目前列车故障动态图像检测系统已经被广泛应用于铁路系统，该系统采用线阵相机对铁路钢轨进行拍摄，巡检人员再通过浏览所拍摄图像进行故障检测。然而，线阵相机往往需要在较好的采光环境下才能拍出好的照片，但在实际工业应用中，列车故障动态图像检测通常在夜间执行，线阵相机所处拍摄环境自然光线并不充足，若没有补偿光源支持，则无法进行正常拍摄工作，故需要补偿光源为线阵相机提供充足的光线以拍出质量好的照片。现有线阵相机常用的补偿光源主要有激光光源、氙气光源和线性LED光源。激光光源成本较高，固定难度较大，安装固定方式上不易于与相机拍摄位置处于一条直线，补光效果不理想，而且激光光源危险性高，可能会引起伤人事件发生；氙气光源体积大，质量重，难以安装在简易检测设备上，而且氙气光源功率大，使用时会造成严重功率浪费现象。当前线性LED光源为常亮光源，需要较高的功率才能达到较好的补光效果，降低功率会导致光线过暗，起不到补光作用，且相机关闭快门，不拍摄相片时，光源仍在补光，导致大部分能量因此浪费，功耗也大大增加。

实用新型内容

本实用新型针对现有的线阵相机常用补偿光源存在常亮、功率大、能量浪费、体积大、质量重、不易安装等问题，提供一种新型的线性LED频闪光源，能够满足线阵相机工作时所需要的高亮且亮度均匀的补光，保证采光环境，提高成像画面质量。

本实用新型的技术方案如下：

一种线性LED频闪光源，其特征在于，包括基板以及设置于基板上的LED光源，所述LED光源包括若干段沿基板长度方向依次布置的LED灯条，所述LED光源投影的光线处于一条直线，通过设置基板的折弯角度以及LED光源中各LED灯条的亮度以使得LED光源投影的光线亮度均匀。

还包括与各LED灯条相连并用于调节各LED灯条亮度的亮度调节模块，通过设置基板的折弯角度以及亮度调节模块调节LED光源中各LED灯条的亮度以使得LED光源投影的光线亮度均匀。

所述基板包括沿长度方向依次分布的第一基板、第二基板和第三基板，所述第一基板和第二基板之间折弯为第一角度，所述第三基板和第二基板之间折弯为第二角度；在第一基板、第二基板和第三基板上均设置LED灯条。

还包括相机封装区，所述相机封装区包括设置在第一基板和第二基板之间的第一相机封装区以及设置在第三基板和第二基板之间的第二相机封装区，所述相机封装区用于封装线阵相机并使得线阵相机拍摄画面与LED光源投影的光线处于一条直线。

所述LED灯条设置有八段，在第一基板上设置第一段和第二段LED灯条且第一段和第二段LED灯条的总长度与第一基板的长度相同，在第二基板的一端设置第三段和第四段LED灯条并在第二基板的另一端设置第五段和第六段LED灯条，在第三基板上设置第七段和第八段LED灯条且第七段和第八段LED灯条的总长度与第三基板的长度相同。

所述LED光源设置于基板的底部，所述基板的顶部设置凹槽，所述亮度调节模块设置于凹槽中。

所述亮度调节模块包括调节第一段和第二段LED灯条亮度的第一亮度调节模块、调节第三段和第四段LED灯条亮度的第二亮度调节模块、调节第五段和第六段LED灯条亮度的第三亮度调节模块以及调节第七段和第八段LED灯条亮度的第四亮度调节模块，八段所述LED灯条具有两种亮度且从第一段至第八段依次被调节为亮、暗、暗、亮、亮、暗、暗、亮。

还包括控制装置，所述控制装置分别连接线阵相机以及各段LED灯条，所述控制装置发出脉冲信号控制线阵相机和LED光源同步工作。

各LED灯条通过机械锁扣固定在基板上。

所述第一角度和第二角度均为171.5°。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型涉及了一种线性LED频闪光源，包括基板以及设置于基板上的LED光源，为保证LED光源投影的光线处于一条直线，如水平设置的基板则只能在竖直面折弯，也可以说是基板可以向上或向下倾斜，即该基板可理解为是倾斜角度可调的基板，通过设置基板的折弯角度以及LED光源中各LED灯条的亮度以使得LED光源投影的光线亮度均匀，即在沿基板长度方向设置的各LED灯条投影的光线范围具有交叉重叠以及能量相互补充的情况下最终投影的一条光线的亮度是一致的，这就能够满足线阵相机工作时所需的瞬间高亮补光，而且提供了亮度均匀的补光，保证了夜间巡检时对铁路钢轨进行拍摄时的采光环境，实现线阵相机采图灰度值一致，提高了线阵相机拍摄的成像画面质量，为故障检测的准确性提供前提，能够提高列车故障动态图像检测系统的工作效率。

优选可设置调节各LED灯条亮度的亮度调节模块，通过设置基板的折弯角度以及亮度调节模块调节LED光源中各LED灯条的亮度以使得LED光源投影的光线亮度均匀，提高了本实用新型线性LED频闪光源的性能自动化，进一步提高了补光效率。优选提供相机封装区，在工作时，线阵相机可封装于光源内部使得线阵相机可以和LED光源集成于一体，线阵相机拍摄画面与LED光源投影的光线处于一条直线，线阵相机封装后的正下方拍摄画面为铁路钢轨，本实用新型在为夜间巡检提供了充足的采光环境下，可以保证成像画面亮度保持均匀一致，达到理想补光效果。

优选地，还包括控制装置，该线性LED频闪光源和线阵相机均由统一的控制装置发射脉冲信号进行控制，实现二者同步工作。当有脉冲信号时，线阵相机进入拍摄画面阶段，线性LED频闪光源(具体是其各段LED灯条，也可理解为是频闪灯)亮，若无脉冲信号，线阵相机快门则关闭，频闪灯不亮，有效解决传统补偿光源功率大、能量浪费等问题。由于本实用新型仅在有脉冲信号时工作，频闪灯亮，与线阵相机同步工作，既可以满足线阵相机工作时所需要的瞬时高亮补光，又可以大大降低线性LED频闪光源的功率。优选地，本实用新型可采用机械锁扣结构来固定LED光源至基板，该结构简单、成本低且更容易安装固定。

附图说明

图1是本实用新型线性LED频闪光源的优选结构示意图。

图2是本实用新型线性LED频闪光源的另一优选结构的工作原理图。

图3是本实用新型线性LED频闪光源的第三种优选结构示意图。

图中，1-第一段LED灯条，2-第二段LED灯条，3-第三段LED灯条，4-第四段LED灯条，5-第五段LED灯条，6-第六段LED灯条，7-第七段LED灯条，8-第八段LED灯条，9-第一亮度调节模块，10-第二亮度调节模块，11-第三亮度调节模块，12-第四亮度调节模块，13-第一相机封装区，14-第二相机封装区，15-第一基板，16-第二基板，17-第三基板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行说明。

本实用新型涉及了一种线性LED频闪光源，包括基板以及设置于基板上的LED光源，LED光源包括若干段沿基板长度方向依次布置的LED灯条，LED光源投影的光线处于一条直线，通过设置基板的折弯角度以及LED光源中各LED灯条的亮度以使得LED光源投影的光线亮度均匀。优选地，本实用新型的线性LED频闪光源还可以进一步包括与各LED灯条相连并用于调节各LED灯条亮度的亮度调节模块，以及包括用于在工作时封装线阵相机的相机封装区，通过设置基板的折弯角度以及亮度调节模块调节LED光源中各LED灯条的亮度以使得LED光源投影的光线亮度均匀，其优选结构示意图如图1所示，包括基板、设置于基板上的LED光源、亮度调节模块和相机封装区，其中，基板包括沿长度方向依次分布的第一基板15、第二基板16和第三基板17，每个基板可以整体向上或向下倾斜且各个基板的倾斜角度是可调的，第一基板15和第二基板16之间折弯为第一角度，第三基板17和第二基板16之间折弯为第二角度；在第一基板15、第二基板16和第三基板17上均设置LED灯条，优选地，如图1所示，将LED灯条共设置有八段，在第一基板15上设置第一段LED灯条1和第二段LED灯条2且第一段和第二段LED灯条的总长度与第一基板15的长度相同，在第二基板16的一端设置第三段LED灯条3和第四段LED灯条4并在第二基板16的另一端设置第五段LED灯条5和第六段LED灯条6，在第三基板17上设置第七段LED灯条7和第八段LED灯条8且第七段和第八段LED灯条的总长度与第三基板17的长度相同，可将LED光源设置于基板的底部，具体是各LED灯条通过机械锁扣固定在基板上，即各LED灯条机械结构分布，结构简单、成本低且更容易安装固定；可在基板的顶部设置凹槽，亮度调节模块优选设置于基板凹槽中，与各LED灯条相连并用于调节各LED灯条亮度，亮度调节模块包括调节第一段和第二段LED灯条1、2亮度的第一亮度调节模块9、调节第三段和第四段LED灯条3、4亮度的第二亮度调节模块10、调节第五段和第六段LED灯条5、6亮度的第三亮度调节模块11以及调节第七段和第八段LED灯条7、8亮度的第四亮度调节模块12，八段所述LED灯条具有两种亮度：亮和暗。在图1所示实施例中，通过设置基板的第一角度和第二角度为165°～180°(171.5°时补光效果最佳)，或者说是第一基板15和第三基板17向上倾斜的倾斜角为8.5°时效果最佳，同时亮度调节模块调节LED光源中如图1所示的从左到右的第一段至第八段LED灯条1-8的亮度依次为亮、暗、暗、亮、亮、暗、暗、亮，即可保证LED光源投影的光线亮度均匀，即在沿基板长度方向设置的各LED灯条投影的光线范围具有交叉重叠以及能量相互补充的情况下最终投影的一条光线的亮度是一致的，满足线阵相机工作时所需的瞬间高亮补光，同时提供了亮度均匀的补光，保证了夜间巡检时对铁路钢轨进行拍摄时的采光环境，实现线阵相机采图灰度值一致，提高了线阵相机拍摄的成像画面质量，为故障检测的准确性提供前提，能够提高列车故障动态图像检测系统的工作效率。

本实用新型的线性LED频闪光源内部可封装两个线阵相机，具体如图1所示，相机封装区包括设置在第一基板15和第二基板16之间的第一相机封装区13以及设置在第三基板17和第二基板16之间的第二相机封装区14，相机封装区主要用于封装线阵相机，在工作时，线阵相机封装于光源内部使得线阵相机可以和LED光源集成于一体，线阵相机拍摄画面与LED光源投影的光线处于一条直线，线阵相机封装后的正下方拍摄画面为铁路钢轨，本实用新型在为夜间巡检提供了充足的采光环境下，可以保证成像画面亮度保持均匀一致，达到理想补光效果。采用LED爆闪技术，尽可能加强补光强度和缩短线阵相机曝光时间。

需要说明的是，图1为本实用新型优选实施例，并非唯一实施方案，针对本实用新型的线性LED频闪光源，基板也可按照倾斜角度分为其它段，LED光源的LED灯条也可以采用更多或更少段并且可以将其设置为其它排布方式，只需保证LED光源所有的LED灯条投影的光线均处于一条直线并且LED光源投影的光线亮度均匀即可。

本实用新型线性LED频闪光源优选还包括控制装置，控制装置分别连接线阵相机以及线性LED频闪光源中的各段LED灯条，其工作原理如图2所示，各段LED灯条和线阵相机由控制装置统一发射脉冲信号进行控制，实现线阵相机和LED光源同步工作。也就是说，LED光源与线阵相机相结合，由统一的控制装置发射脉冲信号进行工作。控制装置向LED光源发射TTL脉冲控制信号，同时向线阵相机发射LVDS控制信号，TTL脉冲控制信号和LVDS控制信号是同步的，当有脉冲信号时，线阵相机进入拍摄画面阶段，线性LED频闪光源(具体是其各段LED灯条，也可理解为是频闪灯)亮，若无脉冲信号，线阵相机快门则关闭，不拍摄画面，频闪灯不亮，有效解决传统补偿光源功率大、能量浪费等问题。图3是本实用新型线性LED频闪光源的第三种优选结构示意图，该实施例可理解为是图1所示的结构再优选设置有控制装置，控制装置发射的控制信号同时被八段LED灯条以及两个线阵相机接收，实现线阵相机和LED光源的同步工作。本实用新型仅在有脉冲信号时工作，频闪灯亮，与线阵相机同步工作，既可以满足线阵相机工作时所需要的瞬时高亮补光，又可以大大降低线性LED频闪光源的功率。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种线性LED频闪光源，其特征在于，包括基板以及设置于基板上的LED光源，所述LED光源包括若干段沿基板长度方向依次布置的LED灯条，所述LED光源投影的光线处于一条直线，通过设置基板的折弯角度以及LED光源中各LED灯条的亮度以使得LED光源投影的光线亮度均匀。

2.根据权利要求1所述的线性LED频闪光源，其特征在于，还包括与各LED灯条相连并用于调节各LED灯条亮度的亮度调节模块，通过设置基板的折弯角度以及亮度调节模块调节LED光源中各LED灯条的亮度以使得LED光源投影的光线亮度均匀。

3.根据权利要求2所述的线性LED频闪光源，其特征在于，所述基板包括沿长度方向依次分布的第一基板、第二基板和第三基板，所述第一基板和第二基板之间折弯为第一角度，所述第三基板和第二基板之间折弯为第二角度；在第一基板、第二基板和第三基板上均设置LED灯条。

4.根据权利要求3所述的线性LED频闪光源，其特征在于，还包括相机封装区，所述相机封装区包括设置在第一基板和第二基板之间的第一相机封装区以及设置在第三基板和第二基板之间的第二相机封装区，所述相机封装区用于封装线阵相机并使得线阵相机拍摄画面与LED光源投影的光线处于一条直线。

5.根据权利要求3所述的线性LED频闪光源，其特征在于，所述LED灯条设置有八段，在第一基板上设置第一段和第二段LED灯条且第一段和第二段LED灯条的总长度与第一基板的长度相同，在第二基板的一端设置第三段和第四段LED灯条并在第二基板的另一端设置第五段和第六段LED灯条，在第三基板上设置第七段和第八段LED灯条且第七段和第八段LED灯条的总长度与第三基板的长度相同。

6.根据权利要求3所述的线性LED频闪光源，其特征在于，所述LED光源设置于基板的底部，所述基板的顶部设置凹槽，所述亮度调节模块设置于凹槽中。

7.根据权利要求5所述的线性LED频闪光源，其特征在于，所述亮度调节模块包括调节第一段和第二段LED灯条亮度的第一亮度调节模块、调节第三段和第四段LED灯条亮度的第二亮度调节模块、调节第五段和第六段LED灯条亮度的第三亮度调节模块以及调节第七段和第八段LED灯条亮度的第四亮度调节模块，八段所述LED灯条具有两种亮度且从第一段至第八段依次被调节为亮、暗、暗、亮、亮、暗、暗、亮。

8.根据权利要求1至7之一所述的线性LED频闪光源，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置分别连接线阵相机以及各段LED灯条，所述控制装置发出脉冲信号控制线阵相机和LED光源同步工作。

9.根据权利要求1至7之一所述的线性LED频闪光源，其特征在于，各LED灯条通过机械锁扣固定在基板上。

10.根据权利要求3所述的线性LED频闪光源，其特征在于，所述第一角度和第二角度均为171.5°。