本实用新型专利技术涉及机器视觉光源技术领域，特别涉及一种基于透镜组的机器视觉光源。通过在光源和分光镜之间设置由透射式准直镜、双排复眼透镜和聚光镜依次排列组成的透镜组，使得LED点光源发出的光经透射式准直镜后形成平行光，该平行光通过双排复眼透镜，增强了光照的均匀性。双排复眼透镜的出射光经过聚光镜聚光后由分光镜反射出来，该反射光可以均匀地覆盖待检测件，使得给到待检测件的各部分的光源保持一致。这样就降低了光源状态对检测结果的影响，得到的检测结果更贴近待检测件的实际情况。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及机器视觉光源
，特别涉及一种基于透镜组的机器视觉光源。
技术介绍
IC卡、银行卡、购物卡的兴起使人们不再需要携带大量现金出门，方便了人们的购物，但是如果卡片上有印刷错误/凹凸不平整等缺陷会影响消费者对于商家的第一感观，也会影响到卡内信息的读取，因此卡片提供商在提供卡片时，需要在出货前对卡片的质量，如卡片表面凹痕情况进行检测。在现代自动化生产过程中，针对这种大批量且人眼视觉难以满足的场合，多采用机器视觉系统来进行成品检验和质量控制。待检测的卡片表面经过机器视觉系统成像时，其凹痕处呈现为暗部，平整的部分为亮部。机器视觉系统主要是用机器来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解后用于实际检测和控制。随着计算机技术、图像处理技术和摄像设备等技术的发展日臻成熟，具有机器视觉系统的检测设备已成为现代加工制造业不可或缺的设备。其中，光源是影响机器视觉系统检测品质的重要因素，它直接影响机器视觉系统采集图像的质量。在检测卡片表面凹痕情况时，若光源出现异常，采集到的图像的明、暗部区别就不明显，或者与卡片的实际情况有差异。现有的机器视觉光源大多采用阵列式LED光源，由多个LED光源形成平行光，平行光经过分光镜后在待检测件表面反射，该待检测件的像通过分光镜传递给机器视觉系统的取像镜头。由于同一时刻各LED光源的工作状态可能不同，这会使得待检测件的不同部分在不同LED光源的平行光下形成的像存在差异，导致检测到的图像和待检测件的实际情况出现差异，检测结果不准确。
技术实现思路
本技术的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种能够使给到待检测件的各部分的光源保持一致的机器视觉光源，使得检测结果更贴近待检测件的实际情况。本技术的目的通过以下技术方案实现：提供一种基于透镜组的机器视觉光源，包括光源和分光镜，所述光源是LED点光源，该LED点光源和分光镜之间设置有由透射式准直镜、双排复眼透镜和聚光镜依次排列组成的透镜组，所述LED点光源位于所述透射式准直镜的焦点处，LED点光源发出的光经过透射式准直镜后形成平行光进入双排复眼透镜，双排复眼透镜的出射光经过聚光镜聚光到分光镜。其中，所述双排复眼透镜的两排复眼透镜的光轴互相平行。其中，所述双排复眼透镜的每排复眼透镜都由奇数组小单元透镜阵列组成。其中，所述双排复眼透镜中远离光源的一排复眼透镜位于靠近光源的一排复眼透镜的焦点上。其中，所述聚光镜是凹透镜，其发射的光斑面积大于复眼透镜的出射光面积。其中，所述聚光镜是凸透镜，其发射的光斑面积小于复眼透镜的出射光面积。本技术的有益效果：通过在光源和分光镜之间设置由透射式准直镜、双排复眼透镜和聚光镜依次排列组成的透镜组，使得LED点光源发出的光经透射式准直镜后形成平行光，该平行光通过双排复眼透镜，增强了光照的均匀性。双排复眼透镜的出射光经过聚光镜聚光后由分光镜反射出来，该反射光可以均匀地覆盖待检测件，使得给到待检测件的各部分的光源保持一致。这样就降低了光源状态对检测结果的影响，得到的检测结果更贴近待检测件的实际情况。附图说明利用附图对本技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1为本技术的基于透镜组的机器视觉光源的光路图。在图1中包括有：1——LED点光源、2——透射式准直镜、3——第一复眼透镜、4——第二复眼透镜、5——聚光镜、6——分光镜、7——吸光元件、8——待检测件、9——取像镜头。具体实施方式结合以下实施例对本技术作进一步描述。如图1所示，该基于透镜组的机器视觉光源包括LED点光源1和分光镜6，LED点光源1和分光镜6之间设置有由透射式准直镜2、双排复眼透镜和聚光镜5依次排列组成的透镜组。双排复眼透镜包括光轴互相平行的两排复眼透镜，即第一复眼透镜3和第二复眼透镜4。每排复眼透镜都由小单元透镜阵列组成，本实施例中设置奇数组小单元透镜阵列，让光轴的中心通过最中间的一组小单元透镜，该组小单元透镜每一侧的小单元透镜都对称地围绕在光轴的中心，因此通过双排复眼透镜后的光源具有更高的空间均匀性。具体地，小单元透镜阵列的组数和每组小单元透镜阵列的小单元透镜数依照该机器视觉光源的光源范围设置，本实施例中的每排复眼透镜都有九组小单元透镜阵列，每组小单元透镜阵列由十四个小单元透镜组成。双排复眼透镜中的第二复眼透镜4位于第一复眼透镜3的焦点上，这个距离可以使得第二复眼透镜4的出射光拥有更高的能量均匀性。聚光镜5用于把第二复眼透镜4的出射光聚光到分光镜6，聚光镜5可以设置为凹透镜或者凸透镜，用于调节光斑面积。聚光镜5设置为凹透镜时，其发射的光斑面积大于复眼透镜的出射光面积；聚光镜5设置为凸透镜时，其发射的光斑面积小于复眼透镜的出射光面积。LED点光源1位于透射式准直镜2的焦点上，光通过该透射式准直镜2后形成平行光。由于双排复眼透镜的两排复眼透镜光轴互相平行，使得第一复眼透镜3阵列中的各个小单元透镜的焦点与第二复眼透镜4阵列中对应的小单元透镜的中心重合。平行光通过第一复眼透镜3后聚焦在第二复眼透镜4的中心处，即第一复眼透镜3将光源形成多个光源像进行照明。第二复眼透镜4的每个小透镜将第一复眼透镜3对应的小透镜重叠成像于照明面上。由于第一复眼透镜3将光源的整个宽光束分为多个细光束照明，且每个细光束范围内的微小不均匀性由于处于对称位置细光束的相互叠加，使细光束的微小不均匀性获得补偿，从而使整个孔径内的光能量得到有效均匀的利用。该平行光通过双排复眼透镜，增强了光照的均匀性。聚光镜5的焦点与LED点光源1在同一直线上，第二复眼透镜4的出射光通过聚光镜5聚光到分光镜6，一部分光经过分光镜6反射后给到待检测件8，一部分光折射后进入分光镜6，被吸光元件7阻拦。待检测件8上反射的光通过分光镜6进入取像镜头9，在取像镜头9内形成待检测件8的表面缺陷的像，其凹痕处呈现为暗部，平整的部分为亮部。双排复眼透镜的出射光经过聚光镜5聚光后由分光镜反射出来，该反射光可以均匀地覆盖待检测件，使得给到待检测件8的各部分的光源保持一致。这样，LED点光源1上每一点发出的光都交会重叠到待检测件8的同一区域范围内，待检测件8得到一个均匀的成像区间。这样就降低了光源状态对检测结果的影响，得到的检测结果更贴近待检测件的实际情况。最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对本技术保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本技术作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术技术方案的实质和范围。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于透镜组的机器视觉光源，包括光源和分光镜，其特征在于，所述光源是LED点光源，该LED点光源和分光镜之间设置有由透射式准直镜、双排复眼透镜和聚光镜依次排列组成的透镜组，所述LED点光源位于所述透射式准直镜的焦点处，LED点光源发出的光经过透射式准直镜后形成平行光进入双排复眼透镜，双排复眼透镜的出射光经过聚光镜聚光到分光镜。
【技术特征摘要】
1.一种基于透镜组的机器视觉光源，包括光源和分光镜，其特征在于，所述光源是LED点光源，该LED点光源和分光镜之间设置有由透射式准直镜、双排复眼透镜和聚光镜依次排列组成的透镜组，所述LED点光源位于所述透射式准直镜的焦点处，LED点光源发出的光经过透射式准直镜后形成平行光进入双排复眼透镜，双排复眼透镜的出射光经过聚光镜聚光到分光镜。2.根据权利要求1所述的基于透镜组的机器视觉光源，其特征在于，所述双排复眼透镜的两排复眼透镜的光轴互相平行。3.根据权利要求2所述的基于透镜...
【专利技术属性】
技术研发人员：康卫彤，
申请(专利权)人：东莞市沃德普自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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