CN213239944U - 一种基于彩色相机和单色光源的视觉检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于彩色相机和单色光源的视觉检测系统，包括控制器、传动平台、高速线阵彩色相机、明场光源和暗场光源，传动平台上放置有检测物品，并用以驱动检测物品由左向右匀速移动，高速线阵彩色相机、明场光源和暗场光源由上至下依次顺序间隔设置在传动平台的上方，暗场光源上设有上下贯穿其的出光通道，明场光源的发光部朝下且位于出光通道的上方，明场光源和暗场光源用以同时向检测物品表面发出不同颜色的单色光，明场光源用以发出明场单色光并穿过出光通道后，再垂直照射在出光通道下方的检测物品的上端，暗场光源用以发出多束同色暗场单色光并倾斜照射在明场光源在检测物品上的照射处。本申请所述视觉检测系统的检测结果准确性高。

Description

一种基于彩色相机和单色光源的视觉检测系统

技术领域

本实用新型涉及视觉检测技术领域，特别涉及一种基于彩色相机和单色光源的视觉检测系统。

背景技术

目前视觉检测行业中，比较常用的方案是利用高亮度的LED白光光源对产品进行打光，高速的线阵相机对运动的产品进行采图并保存图像，算法对得到的图像进行分析处理，进而检测产品表面的缺陷。由于产品的缺陷种类多样，形态各异，单一的打光方式往往不能全面地呈现缺陷特征，而且黑白相机的单通道分析方式也过于简单，不能适用于所有的缺陷类型。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种可提高视觉检测能力的视觉检测系统，采用的技术方案为：

一种基于彩色相机和单色光源的视觉检测系统，包括控制器、传动平台、高速线阵彩色相机、明场光源和暗场光源，所述传动平台和高速线阵彩色相机分别与所述控制器电连接，所述传动平台上放置有检测物品，并用以驱动检测物品由左向右匀速移动，所述高速线阵彩色相机、明场光源和暗场光源由上至下依次顺序间隔设置在所述传动平台的上方，且所述高速线阵彩色相机的摄像头朝下，所述暗场光源上设有上下贯穿其的出光通道，所述明场光源的发光部朝下且位于所述出光通道的上方，所述明场光源和所述暗场光源用以同时对检测物品的表面发出不同颜色的单色光，所述明场光源用以发出明场单色光并穿过所述出光通道后，再垂直照射在所述出光通道下方的检测物品的上端，所述暗场光源用以发出多束同色的暗场单色光并倾斜照射在所述明场光源在所述检测物品上的照射处，且多束所述暗场单色光具有多个照射角度。

优选地，所述明场光源为同轴光源，且所述高速线阵彩色相机的摄像头位于所述明场光源发光部的上方。

优选地，所述暗场光源与所述检测物品之间的距离为S，S的取值范围为 20mm≦S≦30mm。

优选地，所述暗场光源包括安装件和多个条形发光元件，所述安装件的下端为弧面，且所述弧面的中心与所述明场光源在所述检测物品上的照射处重合，所述安装件的中部设有上下贯穿其的通孔，所述通孔构成所述出光通道，多个所述发光元件分别沿前后方向水平安装在所述弧面上，并分布在所述通孔的两侧。

优选地，多个所述发光元件与所述检测物品之间的照射角度为分别α，且0°≦α<90°。

本申请利用检测物品表面缺陷处的反光特性与其光滑处反光特性的区别，实现待检测物品的视觉检测，检测结果更加准确。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述基于彩色相机和单色光源的视觉检测系统的结构示意图。

附图标记的具体含义为：

1、控制器；2、传动平台；3、高速线阵彩色相机；4、明场光源；5、暗场光源；51、安装件；52、发光元件；53、通孔。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

以下结合附图1对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参照图1，提出本实用新型的的一实施例，本实施例所述基于彩色相机和单色光源的视觉检测系统包括控制器1、传动平台2、高速线阵彩色相机3、明场光源4和暗场光源5，所述传动平台2和高速线阵彩色相机3分别与所述控制器1电连接，所述传动平台2上放置有检测物品，并用以驱动检测物品由左向右匀速移动，所述高速线阵彩色相机3、明场光源4和暗场光源5均由上至下依次顺序设置在所述传动平台2的上方，且所述高速线阵彩色相机3 的摄像头朝下，所述暗场光源5上设有上下贯穿其的出光通道，所述明场光源4的发光部朝下且位于所述出光通道的上方，所述明场光源4和所述暗场光源5用以同时对检测物品的表面发出不同颜色的单色光，所述明场光源4 用以发出明场单色光并穿过所述出光通道后，再垂直照射在所述出光通道下方的检测物品的上端，所述暗场光源5用以发出多束同色的暗场单色光并倾斜照射在所述明场光源4在所述检测物品上的照射处，且多个所述暗场单色光具有多个照射角度。

检测原理为：所述传动平台2上放置有检测物品，所述传动平台2驱动检测物品从左向右匀速运动，所述明场光源4和所述暗场光源5同时对检测物品表面打光，所述高速线阵彩色相机3采集所述检测物品表面的彩色图像并输出至所述控制器1，所述控制器1即可进行视觉检测。

且所述明场光源4出的光线照射在检测物品表面并反射后进入所述高速线阵彩色相机3，同时所述暗场光源5发出的光线倾斜照射在检测物品表面，并经过所述检测物品表面的缺陷漫反射之后进入所述高速线阵彩色相机3，所述高速线阵彩色相机3获取的彩色图像为所述明场光源4和暗场光源5照射在物品表面的图像，即所述高速线阵彩色相机3同时获取检测物品表面的明场像和暗场像。

因所述明场光源4发出的单色光和所述暗场光源5发出的单色光颜色不同，所述高速线阵彩色相机3相机将其采集的彩色图片输出至所述控制器1 后，即可获取彩色图像的RGB通道中的对应所述明场光源4和所述暗场光源 5发出的两种单色光颜色的两个通道，从而所述控制器1同时利用检测物品表面的明场像和暗场像进行视觉检测，有利于提高视觉检测的准确性，且本申请利用一个工位和同一个高速线阵彩色相机3实现了检测物品表面的明场像和暗场像的提取，节省检测系统占用空间和所需成本。

本申请利用检测物品表面的缺陷处的反光特性与其光滑处的反光特性的差异，实现待检测物品的视觉检测，检测结果更加准确，且本领域技术人员可通过彩色图像上不同通道的灰度变化判断缺陷类型。

优选地，所述明场光源4为同轴光源，且所述高速线阵彩色相机3的摄像头位于所述明场光源4发光部的上方。

同轴光源提供了比传统光源更均匀的照明，能够凸显物体表面不平整，克服表面反光造成的干扰，因此提高了视觉检测的准确性。

优选地，所述暗场光源5与所述检测物品之间的距离为S，S的取值范围为20mm≦S≦30mm。

所述暗场光源5与所述检测物品之间的距离保证所述暗场光源5的亮度及其辐射面积。

优选地，所述暗场光源5包括安装件51和多个条形发光元件52，所述安装件51的下端为弧面，且所述弧面的中心与所述明场光源4在所述检测物品上的照射处重合，所述安装件51的中部设有上下贯穿其的通孔53，所述通孔 53构成所述出光通道，多个所述发光元件52分别沿前后方向水平安装在所述弧面上，并分布在所述通孔的两侧。

多个所述发光元件52安装在所述弧面上，以使所述发光元件52照射在检测物品上端的位置与所述明场光源4在所述检测物品上的照射处重合，使得暗场光源和明场光源照射在检测物品表面的缺陷处时，所述高速线阵彩色相机3同时获取明场光源和暗场光源的反射光光束，实现检测物品的视觉检测。

优选地，多个所述发光元件52与所述检测物品之间的照射角度为分别α，且0°≦α<90°。

多个所述发光元件52对所述检测物品的表面实现多角度照射，以使所述发光元件52从各个角度照射所述明场光源4在所述检测物品上的照射处，保证在检测物品将发光元件52发出的光反射至所述高速线阵彩色相机3。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于彩色相机和单色光源的视觉检测系统，其特征在于，包括控制器(1)、传动平台(2)、高速线阵彩色相机(3)、明场光源(4)和暗场光源(5)，所述传动平台(2)和高速线阵彩色相机(3)分别与所述控制器(1)电连接，所述传动平台(2)上放置有检测物品，并用以驱动检测物品由左向右匀速移动，所述高速线阵彩色相机(3)、明场光源(4)和暗场光源(5)由上至下依次顺序间隔设置在所述传动平台(2)的上方，且所述高速线阵彩色相机(3)的摄像头朝下，所述暗场光源(5)上设有上下贯穿其的出光通道，所述明场光源(4)的发光部朝下且位于所述出光通道的上方，所述明场光源(4)和所述暗场光源(5)用以同时对检测物品的表面发出不同颜色的单色光，且所述明场光源(4)用以发出明场单色光并穿过所述出光通道后，再垂直照射在所述出光通道下方的检测物品的上端，所述暗场光源(5)用以发出多束同色的暗场单色光并倾斜照射在所述明场光源(4)在所述检测物品上的照射处，且多束所述暗场单色光具有多个照射角度。

2.根据权利要求1所述的基于彩色相机和单色光源的视觉检测系统，其特征在于，所述明场光源(4)为同轴光源，且所述高速线阵彩色相机(3)的摄像头位于所述明场光源(4)发光部的上方。

3.根据权利要求1所述的基于彩色相机和单色光源的视觉检测系统，其特征在于，所述暗场光源(5)与所述检测物品之间的距离为S，S的取值范围为20mm≦S≦30mm。

4.根据权利要求1所述的基于彩色相机和单色光源的视觉检测系统，其特征在于，所述暗场光源(5)包括安装件(51)和多个条形发光元件(52)，所述安装件(51)的下端为弧面，且所述弧面的中心与所述明场光源(4)在所述检测物品上的照射处重合，所述安装件(51)的中部设有上下贯穿其的通孔(53)，所述通孔(53)构成所述出光通道，多个所述发光元件(52)分别沿前后方向水平安装在所述弧面上，并分布在所述通孔的两侧。

5.根据权利要求4所述的基于彩色相机和单色光源的视觉检测系统，其特征在于，多个所述发光元件(52)与所述检测物品之间的照射角度为分别α，且0°≦α<90°。

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