TW201518694A - 光源亮度檢測方法及系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種光源亮度檢測方法及系統，該方法包括步驟：在光源的照明下利用圖像拍攝裝置獲取需要進行檢測的待測產品的圖像；透過計算得到所述圖像中每一個圖元點的灰度值；根據所述圖像中每一個圖元點的灰度值對光源亮度的明暗程度及均勻性進行檢測。

Description

光源亮度檢測方法及系統

本發明涉及一種檢測方法及系統，特別是關於一種檢測光源亮度的明暗程度及均勻性的方法及系統。

目前在使用檢測設備，例如影像量測機台，量測產品的具體尺寸時，一般都將光源安裝在檢測設備所連接的圖像拍攝裝置的前端，用於照明。光源的亮度會影響檢測設備量測產品尺寸時的精確度。所述光源的亮度包括明暗程度及均勻性。因此在對產品進行檢測前，光源的亮度是否符合要求需要被檢測。在檢測光源的亮度是否符合要求時，檢測設備在光源的照明下量測多個樣品的具體尺寸，如果所有的尺寸測試均合格，則說明光源的亮度符合要求，否則，需要對光源中光源顆粒的位置、角度、光強等進行綜合調整，以此迴圈直到尺寸的精度符合要求為止。這種光源的亮度的檢測方法需要反復對樣品進行檢測，調整過程複雜，從而導致了大量人力物力的浪費。

鑒於以上內容，有必要提供一種光源亮度檢測方法及系統，能夠快速檢測光源亮度的明暗程度及均勻性是否符合要求。

一種光源亮度檢測方法，應用於電腦中，該電腦與檢測設備及圖像拍攝裝置相連接。該方法包括步驟：在光源的照明下利用所述圖像拍攝裝置獲取需要進行檢測的待測產品的圖像；透過計算得到所述圖像中每一個圖元點的灰度值；根據所述圖像中每一個圖元點的灰度值對光源的亮度的明暗程度進行檢測；及根據所述圖像中每一個圖元點的灰度值對光源的亮度均勻性進行檢測。

一種光源亮度檢測系統，運行於電腦中，該電腦與檢測設備及圖像拍攝裝置相連接。該系統包括：圖像拍攝模組，用於在光源的照明下利用所述圖像拍攝裝置獲取需要進行檢測的待測產品的圖像；灰度處理模組，用於透過計算得到所述圖像中每一個圖元點的灰度值；明暗檢測模組，用於根據所述圖像中每一個圖元點的灰度值對光源的亮度的明暗程度進行檢測；及均勻性檢測模組，用於根據所述圖像中每一個圖元點的灰度值對光源的亮度均勻性進行檢測。

相較於習知技術，本發明所提供之光源亮度檢測方法及系統，能夠在光源的照明下利用圖像拍攝裝置獲取產品的圖像，並透過計算得到該圖像中各圖元點的灰度值，根據該圖像中各圖元點的灰度值確定光源亮度的明暗程度及均勻性是否符合要求，並且可以定位光源的亮度不符合要求的光源顆粒，從而實現所述光源的亮度的調整，節約了檢測時間，降低了調整的複雜度。

圖1係本發明光源亮度檢測系統的較佳實施方式之運行環境圖。

圖2係本發明光源亮度檢測系統的較佳實施方式之檢測設備示意圖。

圖3係本發明光源亮度檢測系統的較佳實施方式之功能模組圖。

圖4係本發明光源亮度檢測方法較佳實施例之流程圖。

圖5係本發明光源亮度檢測方法較佳實施例的公差帶與公差帶內的灰度值所對應的圖元點的標識顏色的對應關係之示意圖。

參閱圖1所示，係本發明光源亮度檢測系統的較佳實施方式之運行環境圖。所述光源亮度檢測系統10應用於電腦100中。在本較佳實施方式中，所述電腦100與檢測設備200及圖像拍攝裝置300通訊連接。所述電腦100還可以是伺服器、主機或其他裝置。所述檢測設備200可以是各類能夠對待測產品50（如圖2所示）進行檢測的儀器，例如，影像測量機台、三維掃描設備、及工具顯微鏡等。

所述圖像拍攝裝置300可以是與所述電腦100連接的一個單獨的裝置，還可以是安裝在所述檢測設備200上的電荷耦合元件（CCD，Charge-coupled Device）圖像感測器。所述圖像拍攝裝置300用於在光源400（如圖2所示）的照明下拍攝放置在所述檢測設備200的裝夾治具60（如圖2所示）上的需要進行檢測的待測產品50的圖像，並將所拍攝的圖像傳送到所述的電腦100以便進行後續的處理。

在本實施方式中，所述光源亮度檢測系統10用於利用所述圖像拍攝裝置300拍攝需要進行檢測的待測產品50的圖像，並透過計算得到該圖像中所有圖元點的灰度值，根據所述圖像中所有圖元點的灰度值檢測光源400的亮度的明暗程度及均勻性是否符合要求。

所述電腦100包括顯示設備20、處理器30以及儲存裝置40。所述顯示設備20用於顯示所述光源400的亮度的明暗程度及均勻性是否符合要求的檢測結果。所述處理器30用於執行所述光源亮度檢測系統10以及在所述電腦100內安裝的各類軟體，例如作業系統等。所述儲存裝置40可以是硬碟，或者其他類型的儲存卡或儲存設備。所述儲存裝置40用於儲存各類資料，例如，視頻、音頻、圖像、檔案等資訊，以及用於儲存利用所述光源亮度檢測系統10所設置及接收的資料。

如圖2所示，係本發明光源亮度檢測系統的較佳實施方式之檢測設備示意圖。所述檢測設備200包括如上文所述的裝夾治具60，所述待測產品50放置於該裝夾治具60上。所述光源400安裝在所述圖像拍攝裝置300的前端，用於圖像拍攝裝置300拍攝所述待測產品50時的照明。該光源400可以為LED（Light-Emitting Diode，發光二極體）照明光源等照明設備。所述光源400的軸線（如圖2中的虛線所示）與所述裝夾治具60所在的平面垂直，並且該光源400的軸線與所述圖像拍攝裝置300的成像平面的軸線重合或垂直。所述光源400包括多個光源顆粒，該多個光源顆粒的亮度的明暗程度可以不一致。每個光源顆粒在圖像拍攝裝置300拍攝所得圖像中均對應有一個區域範圍，例如該區域範圍為長、寬均為1釐米的正方形。每個光源顆粒的亮度的明暗程度是否符合要求，由該光源顆粒所對應的區域範圍中的圖元點的灰度值確定。

圖1與圖2中所示的各類設備中所包括的元件及彼此的連接關係和歸屬關係僅為示例，實際應用中並不局限於此。

如圖3所示，係本發明光源亮度檢測系統的較佳實施方式之功能模組圖。在本實施方式中，所述光源亮度檢測系統10包括多個功能模組，如：圖像拍攝模組11、灰度處理模組12、明暗檢測模組13、及均勻性檢測模組14。

本發明所稱的模組是完成一特定功能的程式段，比程式更適合於描述軟體在所述電腦100中的執行過程。以下將結合圖4說明各模組之具體功能。

如圖4所示，係本發明光源亮度檢測方法較佳實施例之流程圖。

首先，步驟S2，所述圖像拍攝模組11控制所述圖像拍攝裝置300在光源400的照明下對放置於所述裝夾治具60上的待測產品50進行拍攝，並從所述圖像拍攝裝置300獲取該待測產品50的圖像。例如，所述圖像拍攝模組11可透過發送預定命令至所述圖像拍攝裝置300，從而控制該圖像拍攝裝置300進行圖像的拍攝。

步驟S4，所述灰度處理模組12透過數學方法計算得到所述圖像中每一個圖元點的灰度值Gray。

在本較佳實施例中，所述灰度處理模組12讀取所述圖像中每一個圖元點的RGB(R，G，B)值，並透過數學方法計算得到該每一個圖元點的灰度值Gray。在對每個圖元點的灰度值Gray進行計算時，所述數學方法可以包括：（1）浮點演算法：灰度值Gray=R*0.3+G*0.59+B*0.11，（2）整數方法：灰度值Gray=(R*30+G*59+B*11)/100，（3）移位方法：灰度值Gray=(R*38+G*75+B*15)>>7，（4）平均值法：灰度值Gray=（R+G+B）/3。

步驟S6，所述明暗檢測模組13根據所述圖像中每一個圖元點的灰度值Gray對光源400的亮度的明暗程度進行檢測。

在本較佳實施例中，所述明暗檢測模組13判斷所述圖像中每一個圖元點的灰度值Gray是否均不小於一個預設灰度值，以檢測光源400的亮度的明暗程度是否符合要求。該預設灰度值由系統或用戶根據光源400的亮度所要求的明暗程度來確定，例如，為110至130中的任一灰度值。當所述圖像中每一個圖元點的灰度值Gray均不小於所述預設灰度值時，所述明暗檢測模組13判定光源400的亮度的明暗程度符合要求，此時，所述光源400的所有光源顆粒的亮度的明暗程度均符合要求。當所述圖像中至少有一個圖元點的灰度值Gray小於所述預設灰度值時，所述明暗檢測模組13判定光源400的亮度的明暗程度不符合要求，此時，所述光源400的至少一個光源顆粒的亮度的明暗程度不符合要求。

在光源400的亮度的明暗程度不符合要求時，所述明暗檢測模組13根據灰度值Gray小於所述預設灰度值的圖元點確定亮度的明暗程度不符合要求的光源顆粒的位置，並根據所述圖像中所有圖元點的灰度值Gray生成一個明暗色階圖形，並將該明暗色階圖形顯示於顯示設備20上供用戶查看。所述明暗檢測模組13將所述圖像中灰度值Gray小於所述預設灰度值的圖元點及灰度值Gray不小於所述預設灰度值的圖元點分別標識以兩種不同的顏色，以生成所述明暗色階圖形。例如，將灰度值Gray小於所述預設灰度值的圖元點標識為紅色，及將灰度值Gray不小於所述預設灰度值的圖元點標識為藍色，此時，所述明暗色階圖形中的藍色區域所對應的光源400的光源顆粒的亮度的明暗程度不符合要求。

步驟S8，所述均勻性檢測模組14根據所述圖像中每一個圖元點的灰度值Gray對光源400的亮度均勻性進行檢測。

在本較佳實施例中，所述均勻性檢測模組14判斷所述圖像中每一個圖元點的灰度值Gray是否均處於一個預設灰度值範圍內，以檢測光源400的亮度均勻性是否符合要求。該預設灰度值範圍由系統或用戶根據光源400的亮度所要求的明暗程度的區間範圍及所述預設灰度值來確定，該預設灰度值範圍的最小值應大於或等於上述預設灰度值，例如，所述預設灰度值範圍為灰度值大於或等於115且小於或等於135。當所述圖像中每一個圖元點的灰度值Gray均處於所述預設灰度值範圍內時，所述均勻性檢測模組14判定光源400的亮度均勻性符合要求，此時，所述光源400的所有光源顆粒的亮度均勻性均符合要求。當所述圖像中至少有一個圖元點的灰度值Gray不處於所述預設灰度值範圍內時，所述均勻性檢測模組14判定光源400的亮度均勻性不符合要求。此時，所述光源400的至少一個光源顆粒的亮度均勻性不符合要求。

在光源400的亮度均勻性不符合要求時，所述均勻性檢測模組14根據灰度值Gray不處於所述預設灰度值範圍內的圖元點確定亮度均勻性不符合要求的光源顆粒的位置及該亮度均勻性不符合要求的光源顆粒的亮度的明暗程度的調整方向。該調整方向包括亮度的明暗程度由低至高，及由高至低。灰度值Gray小於所述預設灰度值範圍最小值的圖元點所對應的光源顆粒的亮度的明暗程度偏低，此時，應將該光源顆粒的亮度的明暗程度由低調整至高；灰度值Gray大於所述預設灰度值範圍最大值的圖元點所對應的光源顆粒的亮度的明暗程度偏高，此時，應將該光源顆粒的亮度的明暗程度由高調整至低。

所述均勻性檢測模組14根據所述圖像中所有圖元點的灰度值Gray生成一個均勻性色階圖形，並將該均勻性色階圖形顯示於顯示設備20上供用戶查看。在本較佳實施例中，所述均勻性檢測模組14將0至255之間的灰度值根據所述預設灰度值範圍劃分為多個不同的公差帶，並將不同的公差帶內的灰度值Gray所對應的圖元點分別標識為不同的顏色，根據公差帶與公差帶內的灰度值Gary所對應的圖元點的標識顏色的對應關係，將所述圖像中的所有圖元點進行顏色標識，以得到所述均勻性色階圖形。此時，根據灰度值Gray不處於所述預設灰度值範圍內的圖元點所對應的標識顏色，即可在所述均勻性色階圖形中確定亮度均勻性不符合要求的光源顆粒的位置。

在本較佳實施例中，所述均勻性檢測模組14將所述預設灰度值範圍最大值與255之間的數值按照一個預設公差劃分為多個上公差帶，並將每個上公差帶內的灰度值Gray所對應的圖元點標識為不同的顏色。該上預設公差由用戶或系統設置，例如為17。參閱圖5所示，多個上公差帶為：[135，152]，[153，170]，[171，188]，[189，206]，[207，224]，[225，242]，及[243，255]，該多個上公差帶內的灰度值Gray所對應的圖元點標識的顏色分別為：淺黃、黃色、金色、淺橙、橙色、紅色、深紅。此時，標識的顏色由淺至深，方便用戶確定光源顆粒在所述調整方向上要調整的亮度值。所述均勻性檢測模組14還將所述預設灰度值範圍最小值與0之間的數值按照所述預設公差劃分為多個下公差帶，並將每個下公差帶內的灰度值Gray所對應的圖元點標識為不同的顏色，此時，下公差帶所標識的顏色與上公差帶所標識的顏色均不相同。參閱圖5中所示，序號9至序號15為下公差帶與下公差帶內的灰度值Gary所對應的圖元點的標識顏色的對應關係。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅爲本發明之較佳實施例，本發明之範圍並不以上述實施例爲限，舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100‧‧‧電腦

10‧‧‧光源亮度檢測系統

11‧‧‧圖像拍攝模組

12‧‧‧灰度處理模組

13‧‧‧明暗檢測模組

14‧‧‧均勻性檢測模組

20‧‧‧顯示設備

30‧‧‧處理器

40‧‧‧儲存裝置

200‧‧‧檢測設備

300‧‧‧圖像拍攝裝置

400‧‧‧光源

50‧‧‧待測產品

60‧‧‧裝夾治具

在光源的照明下利用圖像拍攝裝置獲取需要進行檢測的待測產品的圖像 S2

透過計算得到所述圖像中每一個圖元點的灰度值 S4

根據所述圖像中每一個圖元點的灰度值對光源的亮度的明暗程度進行檢測 S6

根據所述圖像中每一個圖元點的灰度值對光源的亮度均勻性進行檢測 S8

無

S2‧‧‧在光源的照明下利用圖像拍攝裝置獲取需要進行檢測的待測產品的圖像

S4‧‧‧透過計算得到所述圖像中每一個圖元點的灰度值

S6‧‧‧根據所述圖像中每一個圖元點的灰度值對光源的亮度的明暗程度進行檢測

S8‧‧‧根據所述圖像中每一個圖元點的灰度值對光源的亮度均勻性進行檢測

Claims (10)

1. 一種光源亮度檢測方法，應用於電腦中，該電腦與檢測設備及圖像拍攝裝置連接，該方法包括步驟：
   在光源的照明下利用所述圖像拍攝裝置獲取需要進行檢測的待測產品的圖像；
   透過計算得到所述圖像中每一個圖元點的灰度值；
   根據所述圖像中每一個圖元點的灰度值對光源的亮度的明暗程度進行檢測；及
   根據所述圖像中每一個圖元點的灰度值對光源的亮度均勻性進行檢測。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光源亮度檢測方法，該方法透過以下方式對光源的亮度的明暗程度進行檢測：
   判斷所述圖像中每一個圖元點的灰度值是否均不小於一個預設灰度值；
   當所述圖像中每一個圖元點的灰度值均不小於所述預設灰度值時，判定光源的亮度的明暗程度符合要求；及
   當所述圖像中至少有一個圖元點的灰度值小於所述預設灰度值時，判定光源的亮度的明暗程度不符合要求，並且根據灰度值小於所述預設灰度值的圖元點確定亮度的明暗程度不符合要求的光源的光源顆粒的位置。
3. 如申請專利範圍第2項所述之光源亮度檢測方法，該方法還包括以下步驟：
   將所述圖像中灰度值小於所述預設灰度值的圖元點及灰度值不小於所述預設灰度值的圖元點分別標識以兩種不同的顏色，以生成一個明暗色階圖形。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光源亮度檢測方法，該方法透過以下方式對光源的亮度均勻性進行檢測：
   判斷所述圖像中每一個圖元點的灰度值是否均處於一個預設灰度值範圍內；
   當所述圖像中每一個圖元點的灰度值均處於所述預設灰度值範圍內時，判定光源的亮度均勻性符合要求；及
   當所述圖像中至少有一個圖元點的灰度值不處於所述預設灰度值範圍內時，判定光源的亮度均勻性不符合要求，並根據灰度值不處於所述預設灰度值範圍內的圖元點確定亮度均勻性不符合要求的光源的光源顆粒的位置及該亮度均勻性不符合要求的光源顆粒的亮度的明暗程度的調整方向。
5. 如申請專利範圍第4項所述之光源亮度檢測方法，該方法還包括以下步驟：
   將0至255之間的灰度值根據所述預設灰度值範圍劃分為多個不同的公差帶，並將不同的公差帶內的灰度值所對應的圖元點分別標識為不同的顏色；及
   根據公差帶與公差帶內的灰度值所對應的圖元點的標識顏色的對應關係，將所述圖像中的所有圖元點進行顏色標識，以得到一個均勻性色階圖形。
6. 一種光源亮度檢測系統，運行於電腦中，該電腦與檢測設備及圖像拍攝裝置連接，該系統包括：
   圖像拍攝模組，用於在光源的照明下利用所述圖像拍攝裝置獲取需要進行檢測的待測產品的圖像；
   灰度處理模組，用於透過計算得到所述圖像中每一個圖元點的灰度值；
   明暗檢測模組，用於根據所述圖像中每一個圖元點的灰度值對光源的亮度的明暗程度進行檢測；及
   均勻性檢測模組，用於根據所述圖像中每一個圖元點的灰度值對光源的亮度均勻性進行檢測。
7. 如申請專利範圍第6項所述之光源亮度檢測系統，所述明暗檢測模組透過以下步驟對光源的亮度的明暗程度進行檢測：
   判斷所述圖像中每一個圖元點的灰度值是否均不小於一個預設灰度值；
   當所述圖像中每一個圖元點的灰度值均不小於所述預設灰度值時，判定光源的亮度的明暗程度符合要求；及
   當所述圖像中至少有一個圖元點的灰度值小於所述預設灰度值時，判定光源的亮度的明暗程度不符合要求，並且根據灰度值小於所述預設灰度值的圖元點確定亮度的明暗程度不符合要求的光源的光源顆粒的位置。
8. 如申請專利範圍第7項所述之光源亮度檢測系統，所述明暗檢測模組還用於，將所述圖像中灰度值小於所述預設灰度值的圖元點及灰度值不小於所述預設灰度值的圖元點分別標識以兩種不同的顏色，以生成一個明暗色階圖形。
9. 如申請專利範圍第6項所述之光源亮度檢測系統，所述均勻性檢測模組透過以下步驟對光源的亮度均勻性進行檢測：
   判斷所述圖像中每一個圖元點的灰度值是否均處於一個預設灰度值範圍內；
   當所述圖像中每一個圖元點的灰度值均處於所述預設灰度值範圍內時，判定光源的亮度均勻性符合要求；及
   當所述圖像中至少有一個圖元點的灰度值不處於所述預設灰度值範圍內時，判定光源的亮度均勻性不符合要求，並根據灰度值不處於所述預設灰度值範圍內的圖元點確定亮度均勻性不符合要求的光源的光源顆粒的位置及該亮度均勻性不符合要求的光源顆粒的亮度的明暗程度的調整方向。
10. 如申請專利範圍第9項所述之光源亮度檢測系統，所述均勻性檢測模組還用於，將0至255之間的灰度值根據所述預設灰度值範圍劃分為多個不同的公差帶，並將不同的公差帶內的灰度值所對應的圖元點分別標識為不同的顏色，及根據公差帶與公差帶內的灰度值所對應的圖元點的標識顏色的對應關係，將所述圖像中的所有圖元點進行顏色標識，以得到一個均勻性色階圖形。