CN208421486U - 一种补光装置及车底检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种补光装置及车底检测系统，该补光装置，包括：支撑部件，固定于支撑部件上且对称分布的多个补光灯；其中，在支撑部件的中心指向边缘的方向上，各补光灯的光束角逐渐减小，倾斜角逐渐增大；光束角为补光灯的边缘光束之间的最大夹角；倾斜角为补光灯的中心光束与多个补光灯的对称轴之间的夹角。本实用新型实施例提供的补光装置，通过设置对称分布的多个补光灯，且在支撑部件的中心指向边缘的方向上，各补光灯的光束角逐渐减小，从而可以在满足照度要求的条件下，提高补光装置的照度均匀性，可以满足近距离且广角的补光需求。

Description

一种补光装置及车底检测系统

技术领域

本实用新型涉及安全检查技术领域，尤指一种补光装置及车底检测系统。

背景技术

用于车底安全检查的车底检测系统主要用于检查各类汽车底部，能够快速准确的检测隐匿在车底的爆炸物、武器、可疑物品以及违禁品等，相比于人工手持镜等传统的检查方法，该检测系统能够更快更准确的对车底进行检查，同时也减少了人力物力的投入。

由于车底光线一般比较暗，而且该检测系统的扫描速度比较快，因而需要设置补光装置对拍摄目标进行补光，然而对车底补光至少有以下难点：(1)工作距离近，车底与该检测系统顶部的距离大约仅有0.03米；(2)视场大，达到 170°以上；(3)补光装置到车底不同位置的工作距离差异大，车底中心到补光装置的距离与车底两侧到补光装置的距离相差高达30倍，最近距离约为0.03 米，最远距离约为0.9米，如此大的工作距离差异，想要保持较好的照度均匀性，难度非常大，理论上，需要边缘光强为中心光强的900倍才能达到照度均匀；(4)照度值要求高，平均照度需要达到20000LUX以上。

现有技术中已经存在一些设置补光装置的方案，例如：方案一，补光装置位于相机一侧，采用6颗60W大功率侧放光源，并设置平面侧放反射镜，朝两侧发射，该方案存在边缘照度补光不够，中心又过亮的问题；方案二，补光装置位于相机一侧，采用20颗4W中等功率侧放光源，并设置侧放透镜，朝两侧发射，该方案由于放置了透镜，导致体型较大，有限的空间只能放置中等功率的光源，从而导致整体照度不够问题；方案三，补光装置位于镜头两侧，均采用2颗120W大功率侧放光源，无反射镜或透镜，该方案结构简单，但边缘照度明显不足，且底盘低时，会出现明显暗区。但是现有技术中的这些方案，都不能在满足照度要求的条件下，保证车底照度的均匀性。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种补光装置及车底检测系统，用以解决现有技术中存在的无法在满足照度要求的条件下保证车底照度的均匀性的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种补光装置，包括：支撑部件，固定于所述支撑部件上且对称分布的多个补光灯；其中，

在所述支撑部件的中心指向边缘的方向上，各所述补光灯的光束角逐渐减小，倾斜角逐渐增大；所述光束角为所述补光灯的边缘光束之间的最大夹角；所述倾斜角为所述补光灯的中心光束与多个所述补光灯的对称轴之间的夹角。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述补光装置中，距离所述对称轴最近的所述补光灯的倾斜角为零。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述补光装置中，除距离所述对称轴最近的所述补光灯外，其余的各所述补光灯在背离出光面的一侧还设置有反射式聚光器。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述补光装置中，所述补光灯为五个。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述补光装置中，位于中间位置的所述补光灯的所述光束角大于100°；

位于边缘位置的两个所述补光灯的所述光束角为20°～40°；

位于所述中间位置与所述边缘位置之间的所述补光灯的所述光束角为 60°～80°。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述补光装置中，每一个所述补光灯包括四个光源。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述补光装置中，每一个所述补光灯中的各所述光源的功率可调。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述补光装置中，每一个所述补光灯中的各所述光源的功率均为20W。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种车底检测系统，包括：上述任一种补光装置；

所述补光装置的出光方向朝向待检测车辆的车底。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述车底检测系统中，还包括：图像采集器，以及位于所述补光装置与所述图像采集器之间的反光镜；

所述反光镜用于将所述补光装置射向待检测车底得到的反射光入射至所述图像采集器。

本实用新型有益效果如下：

本实用新型实施例提供的补光装置及车底检测系统，该补光装置，包括：支撑部件，固定于支撑部件上且对称分布的多个补光灯；其中，在支撑部件的中心指向边缘的方向上，各补光灯的光束角逐渐减小，倾斜角逐渐增大；光束角为补光灯的边缘光束之间的最大夹角；倾斜角为补光灯的中心光束与多个补光灯的对称轴之间的夹角。本实用新型实施例提供的补光装置，通过设置对称分布的多个补光灯，且在支撑部件的中心指向边缘的方向上，各补光灯的光束角逐渐减小，倾斜角逐渐增大，也就是靠近边缘的补光灯的光束角较小，倾斜角较大，靠近中间的补光灯的光束角较大，倾斜角较小，因而靠近边缘的补光灯的中心光强较大，靠近中间的补光灯的中心光强较小，从而可以在满足照度要求的条件下，提高补光装置的照度均匀性，可以满足近距离且广角的补光需求。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的补光装置的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的补光装置的结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例提供的补光装置的效果示意图；

图4为本实用新型实施例提供的车底检测系统的结构示意图；

其中，100、补光装置；101、支撑部件；102、补光灯；103、反射式聚光器；200、图像采集器；300、反光镜；400、车底。

具体实施方式

针对现有技术中存在的无法在满足照度要求的条件下保证车底照度的均匀性的问题，本实用新型实施例提供的了一种补光装置及车底检测系统。

下面结合附图，对本实用新型实施例提供的补光装置及车底检测系统的具体实施方式进行详细地说明。附图中各部件的大小和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本实用新型内容。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种补光装置，如图1所示，包括：支撑部件101，固定于支撑部件101上且对称分布的多个补光灯102；其中，

在支撑部件101的中心指向边缘的方向上(如图中箭头M和N所示的方向)，各补光灯102的光束角(如图中角α)逐渐减小，倾斜角(如图中角β) 逐渐增大；光束角为补光灯102的边缘光束之间的最大夹角；倾斜角为补光灯 102的中心光束与多个补光灯102的对称轴(如图中虚线L)之间的夹角。

本实用新型实施例提供的补光装置，通过设置对称分布的多个补光灯，且在支撑部件的中心指向边缘的方向上，各补光灯的光束角逐渐减小，倾斜角逐渐增大，也就是靠近边缘的补光灯的光束角较小，倾斜角较大，靠近中间的补光灯的光束角较大，倾斜角较小，因而靠近边缘的补光灯的中心光强较大，靠近中间的补光灯的中心光强较小，从而可以在满足照度要求的条件下，提高补光装置的照度均匀性，可以满足近距离且广角的补光需求。

本实用新型实施例提供的补光装置优选为应用于车底检测系统，也可以应用于其他场景，此处不做限定，在本实用新型实施例中均以应用于车底检测系统为例进行说明。

参照图1，根据光学理论，在同等功率下，光束角越小，中心光束的光强越高，而且补光灯102距车底越远，即补光灯102越靠近边缘，照射到车底的光线的照度越低，因此，为了提高照射到车底的光线的照度均匀性，可以将边缘位置处的补光灯102的光束角设置的较小，中间位置处的补光灯102的光束角设置的较大，从而可以提高边缘位置处的补光灯102的中心光强，增大照射到车底边缘位置处的光线的照度，而且可以降低中间位置处的补光灯102的中心光强，减小照射到车底中间位置处的光线的照度，从而提高了照射到车底的光线的照度均匀性。此外，为了边缘位置处的补光灯102能够照射到车底的边缘处，将各补光灯的倾斜角设置为从中间指向边缘的方向上逐渐增大。并且，多个补光灯102对称设置，进一步提高了该补光装置的照度均匀性。

在具体实施时，本实用新型实施例中的上述补光装置中的补光灯可以为奇数个也可以为偶数个，此处不做限定。如图1所示，包含奇数个补光灯时，只有一个补光灯位于对称轴L处，如图2所示，包含偶数个补光灯时，在对称轴 L附近可以设置两个补光灯，图1和图2所示的结构是本实用新型实施例中的优选实施方式，在具体实施时，可以根据实际需要对补光灯的位置进行优化，以避免补光灯之间存在光路干涉问题，此处不做限定。

本实用新型实施例提供的上述补光装置中，距离对称轴L最近的补光灯的倾斜角为零。如图1所示，当补光灯为奇数个时，距离对称轴L最近的补光灯 102只有一个，如图2所示，当补光灯为偶数个时，距离对称轴L最近的补光灯102有两个。这样，位于中间位置的补光灯可以直接朝向车底出射光线，从而可以保证中间位置处光线的照度值。

进一步地，本实用新型实施例提供的上述补光装置中，如图1和图2所示，除距离对称轴L最近的补光灯102(如图中位于区域A1中的补光灯102)外，其余的各补光灯102在背离出光面的一侧还设置有反射式聚光器103，具体地，如图1所示，补光灯为奇数个时，位于中间位置的一个补光灯102不用设置反射式聚光器，如图2所示，补光灯为偶数个时，位于中间位置的两个补光灯102 不用设置反射式聚光器。。

通过在补光灯102背离出光面的一侧设置反射式聚光器103，补光灯102 出射的边缘光束可以在反射式聚光器103中来回反射，最终朝向中心光束的位置处出射，可以进一步提高补光灯102的中心光强，由于中间位置处的补光灯距离车底较近，因而中间位置处的补光灯处不需要设置反射式聚光器。

在具体实施时，本实用新型实施例中提供的上述补光装置中，如图1所示，上述补光灯102优选为五个，从而可以将补光装置划分为五个区域，即图1中的A1至A5，各补光灯的光束角满足，A4(或A5)＜A2(或A3)＜A1，因而位于区域A1中的补光灯102的光束角较大，位于区域A4(或A5)中的补光灯102的光束角较小，位于区域A2(或A3)中的补光灯102的光束角位于二者之间，从而可以降低靠近中间位置的光束角102的照度，提高靠近边缘位置的光束角102的照度，达到提高照度均匀性的作用。位于A1区域中的补光灯102可以直接朝上出射光线，即倾斜角为零，从而可以保证中间位置处的出射光强度，位于A2至A5区域中的补光灯102向边缘倾斜，且位于区域A4(或 A5)中的补光灯102的倾斜角大于位于区域A2(或A3)中的补光灯102的倾斜角，从而提高了补光装置的出射光角度。

此外，上述补光装置也可以包括其他数量的补光灯，例如图2中可以包括六个补光灯102，与图1中包括五个补光灯102的情况类似，也可以将补光装置划分为A1至A5五个区域，不同点在于图2中A1区域中包含两个倾斜角为零的补光灯102。图1和图2所示的补光装置是本实用新型的优选实施方式，在具体实施时补光灯也可以为其他数量，至少为三个，例如也可以是七个或八个等，此处不对补光灯的数量进行限定。

图3为图1或图2所示的补光装置的效果示意图，图中100表示补光装置，区域A1至A5表示各补光灯的出射光范围，从图中可以看出，通过合理设置光束角和倾斜角，可以使补光装置出射的光线的照度比较均匀。

具体地，本实用新型实施例提供的上述补光装置中，如图1所示，位于中间位置(即区域A1中)的补光灯102的光束角大于100°；

位于边缘位置(即区域A4或A5中)的两个补光灯102的光束角为20°～40°；

位于中间位置与边缘位置之间(即区域A2或A3中)的补光灯102的光束角为60°～80°。

上述光束角的设置是本实用新型实施例中的优选实施方式，在具体实施时，也可以根据实际需求来调整光束角的大小，此处不对光束角的具体数值进行限定。

具体地，本实用新型实施例提供的上述补光装置中，每一个补光灯包括四个光源。该光源优选为发光二极管(Light Emitting Diode，LED)，也可以采用其他光源，此处不对光源的类型进行限定。在具体实施时，可以根据实际需要来设置光源的排列方式，例如可以按照两行两列的方式排布，也可以采用其他排布方式，此处不做限定。为了保证补光灯的出射光均匀性，可以通过调整各光源的位置，使补光灯的出光面为平面或近似平面。

在实际应用中，可以根据实际需要来设置上述光源的功率，此处以如下两种方式进行举例说明：

方式一：每一个补光灯中的各光源的功率可调。这样可以根据实际需要来调节补光灯中各光源的功率，也可以在使用过程中实时调整各光源的功率，从而可以满足各种照度需求的应用场景。

方式二：每一个补光灯中的各光源的功率均为20W。这样每一个补光灯的功率约为80W，设置四个小功率的光源，相比于设置大功率的光源，补光灯占用的空间较小，有利于补光装置实现小型化。

第二方面，基于同一发明构思，本实用新型实施例还提供了一种车底检测系统，由于该车底检测系统解决问题的原理与上述补光装置相似，因此该车底检测系统的实施可以参见上述补光装置的实施，重复之处不再赘述。

本实用新型实施例提供了一种车底检测系统，如图4所示，包括：上述补光装置100；

补光装置100的出光方向朝向待检测车辆的车底400。

本实用新型实施例提供的车底检测系统，通过设置上述补光装置，可以为车底提供照度较均匀的光源，从而满足车底检测的需求。通过将每一个补光灯设置为四个光源，可以减小补光装置的体积，从而可以在有限的空间内，实现高功率光能输出，且可以保证照度的均匀性。具体地，上述车底检测系统的宽度大约为400mm，高度大约为80mm，平均照度大约为40000LUX，因而该车底检测系统的顶端到车底的距离较大，且宽度较小，使待检测车辆很容易的通过，从而降低该车底检测系统被待检测车辆撞到的几率。

本实用新型实施例提供的车底检测系统可以埋于地下，也可以直接固定于地面上，可以根据实际需要设置，此处不做限定。

进一步地，本实用新型实施例提供的上述车底检测系统中，如图4所示，还可以包括：图像采集器200，以及位于补光装置100与图像采集器200之间的反光镜300；

反光镜300用于将补光装置100射向待检测车底400得到的反射光入射至图像采集器200。

参照图4，待检测车辆的行驶方向为图中箭头S所示，图中角θ表示补光装置100的补光范围，补光装置100中的各补光灯的排列方向为垂直于纸面的方向。在具体实施时，图像采集器300可以是线阵相机，这样可以在待检测车辆行驶过程中，快速扫描车底图像，然后通过图像处理技术得到车底的整个图像，从而实现对车底的检测。

通过设置位于图像采集器200与补光装置100之间的反射镜300，可以将补光装置100射向待检测车底400得到的反射光入射至图像采集器200，从而保证图像采集器200拍摄到车底的图像。

本实用新型实施例提供的补光装置及车底检测系统，通过设置对称分布的多个补光灯，且在支撑部件的中心指向边缘的方向上，各补光灯的光束角逐渐减小，倾斜角逐渐增大，也就是靠近边缘的补光灯的光束角较小，倾斜角较大，靠近中间的补光灯的光束角较大，倾斜角较小，因而靠近边缘的补光灯的中心光强较大，靠近中间的补光灯的中心光强较小，从而可以在满足照度要求的条件下，提高补光装置的照度均匀性，可以满足近距离且广角的补光需求，且该车底检测系统的体积较小，使待检测车辆很容易的通过，从而降低该车底检测系统被待检测车辆撞到的几率。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种补光装置，其特征在于，包括：支撑部件，固定于所述支撑部件上且对称分布的多个补光灯；其中，

在所述支撑部件的中心指向边缘的方向上，各所述补光灯的光束角逐渐减小，倾斜角逐渐增大；所述光束角为所述补光灯的边缘光束之间的最大夹角；所述倾斜角为所述补光灯的中心光束与多个所述补光灯的对称轴之间的夹角。

2.如权利要求1所述的补光装置，其特征在于，距离所述对称轴最近的所述补光灯的倾斜角为零。

3.如权利要求1所述的补光装置，其特征在于，除距离所述对称轴最近的所述补光灯外，其余的各所述补光灯在背离出光面的一侧还设置有反射式聚光器。

4.如权利要求1所述的补光装置，其特征在于，所述补光灯为五个。

5.如权利要求4所述的补光装置，其特征在于，位于中间位置的所述补光灯的所述光束角大于100°；

位于边缘位置的两个所述补光灯的所述光束角为20°～40°；

位于所述中间位置与所述边缘位置之间的所述补光灯的所述光束角为60°～80°。

6.如权利要求1所述的补光装置，其特征在于，每一个所述补光灯包括四个光源。

7.如权利要求6所述的补光装置，其特征在于，每一个所述补光灯中的各所述光源的功率可调。

8.如权利要求6所述的补光装置，其特征在于，每一个所述补光灯中的各所述光源的功率均为20W。

9.一种车底检测系统，其特征在于，包括：如权利要求1～8任一项所述的补光装置；

所述补光装置的出光方向朝向待检测车辆的车底。

10.如权利要求9所述的车底检测系统，其特征在于，还包括：图像采集器，以及位于所述补光装置与所述图像采集器之间的反光镜；

所述反光镜用于将所述补光装置射向待检测车底得到的反射光入射至所述图像采集器。