照明成像优化装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种照明成像优化装置，包括第一光源、第二光源、第三光源、第一柔光组件、第二柔光组件以及第一偏振光滤除组件与第二偏振光滤除组件，第一光源、第二光源以及第三光源分别向成像对象发射光线，构成立体组合光源，第一柔光组件、第二柔光组件对第一光源与第二光源发出的光线进行柔光处理，第一偏振光滤除组件与第二偏振光滤除组件对光线进行偏振光滤除处理，通过光线柔和设计，有效减少了检测图像中的噪点，采用偏振光滤除技术使无缺陷位置的光强度减弱，减小了反光带宽度，增强了图像对比度，从硬件上提高成像对象中表面缺陷的成像质量，为稳定可靠的表面缺陷的视觉检测提供依据。

Lighting imaging optimization device

The invention provides an illumination imaging optimization device, which includes a first light source, a second light source, a third light source, a first soft light component, a second flexible light component, a first polarized light filter component and a second polarized light filter component, and a first light source, a second light source, and a third light source to transmit light to the imaging object respectively. The combined light source, the first soft light component, and the second soft light component are soft light processing to the light emitted by the first light source and the second light source, the first polarized light filter component and the second polarized light filter component are polarized light filtering processing, and the noise in the detected image is effectively reduced by the soft light design, and the polarization is effectively reduced. The optical filtering technology reduces the light intensity of the defect free position, reduces the width of the reflective band, enhances the image contrast, improves the image quality of the surface defects in the imaging object from the hardware, and provides the basis for the stable and reliable visual inspection of the surface defects.

【技术实现步骤摘要】
照明成像优化装置
本专利技术涉及成像处理
，特别是涉及照明成像优化装置。
技术介绍
传统针对产品表面缺陷检测，需要技术工人对产品目视检测。以磁瓦表面缺陷检测为例，传统采用的人工目测方法主要是基于人的眼睛，由于一些生理上的限制在一些细微的裂纹上很难检测出来，同时这种方法极易受到外部环境和身体状况的影响，通常会漏检，检测效率相对很低。对此，有技术人员研究出了利用机器视觉技术，对磁瓦表面缺陷特征进行图像采集，利用图像处理软件处理图片信息，其采集的磁瓦表面图像如图1以及图2所示。由图1以及图2可以清楚发现此技术采用的成像技术成像不均匀且不柔和，缺陷与背景没有很明显的分离，干扰很多，这样会导致误检率高。可见，一般机器视觉技术中无法准确对产品(成像对象)表面缺陷准确成像，导致机器识别技术对产品表面缺陷检测不准确。
技术实现思路
基于此，有必要针对一般机器视觉技术中无法准确对产品(成像对象)表面缺陷准确成像，导致机器识别技术对产品表面缺陷检测不准确问题，提供一种照明成像优化装置提高对成像对象中表面缺陷的成像质量，保证机器识别技术能够对产品表面缺陷准确检测。一种照明成像优化装置，包括第一光源、第二光源、第三光源、对第一光源发出光线进行柔光处理的第一柔光组件、对第二光源发出光线进行柔光处理的第二柔光组件、对第三光源发出光线进行偏振光滤除处理的第一偏振光滤除组件以及对射入外部成像设备光线进行偏振光滤除处理的第二偏振光滤除组件；第一光源与第二光源相对且间隔设置于成像对象的两侧，第三光源朝向成像对象设置，且第三光源在成像对象所处平面的投影位于第一光源与第二光源之间，第一柔光组件设置于第一光源，第二柔光组件设置于第二光源，第一偏振光滤除组件设置于第三光源，第二偏振光滤除组件设置于外部成像设备。本专利技术照明成像优化装置，包括第一光源、第二光源、第三光源、第一柔光组件、第二柔光组件以及第一偏振光滤除组件与第二偏振光滤除组件，第一光源与第二光源分别设置于成像对象的两侧，第三光源朝向成像对象，第一柔光组件与第二柔光组件分别设置于第一光源与第二光源，第一偏振光滤除组件和第二偏振光滤除组件分别设置于第三光源以及外部成像设备(例如相机)，第一光源、第二光源以及第三光源分别向成像对象发射光线，构成立体组合光源，第一柔光组件、第二柔光组件对第一光源与第二光源发出的光线进行柔光处理，第一偏振光滤除组件与第二偏振光滤除组件对光线进行偏振光滤除处理，通过光线柔和设计，有效减少了检测图像中的噪点，采用偏振光滤除技术使无缺陷位置的光强度减弱，减小了反光带宽度，增强了图像对比度，从硬件上提高成像对象中表面缺陷的成像质量，为稳定可靠的表面缺陷的视觉检测提供依据。附图说明图1与图2为传统机器视觉技术中不同亮度下采集的磁瓦表面图像示意图；图3位本专利技术照明成像优化装置中组合光源的结构示意图；图4为试验中本专利技术照明成像优化装置中组合光源打光条件下采集的磁瓦表面图像示意图；图5与图6为试验中本专利技术照明成像优化装置中立体组合光源不同亮度打光且柔光处理条件下采集的磁瓦表面图像示意图；图7为试验中本专利技术照明成像优化装置中立体组合光源打光、柔光处理且偏振光滤除处理条件下采集的磁瓦表面图像示意图；图8为本专利技术照明成像优化装置其中一个实施例的结构示意图；图9为本专利技术照明成像优化装置其中一个实施例的结构示意图。具体实施方式为了便于详细解释本专利技术照明成像优化装置的技术原理以及实现的效果，下面将以磁瓦为成像对象，采用试验推进的方式，详细阐述本专利技术照明成像优化装置能够提高成像对象中表面缺陷的成像质量的理论依据以及相关试验数据。在实际应用中，一幅成像质量佳的图像应当具体如下条件：1、对比度明显，目标与背景的边界清晰；2、背景尽量淡化，与特征灰度值差值较大而且均匀，不干扰图像处理；3、与颜色有关的还需颜色真实，亮度适中，没有过度曝光。对此，在这里，本专利技术照明成像优化装置提供如图3所示的立体组合光源。下面将结合附图3，更详细解释由第一光源100、第二光源200以及第三光源300组成的立体组合光源具体相对位置关系。以成像对象所处平面为基准平面(平台)，第一光源100以及第二光源200分别设置于成像对象两侧，第一光源100所处平面以及第二光源200所处平面可以分别与基准平面垂直，成像对象放置于第一光源100与第二光源200之间，第三光源300朝向成像对象设置，第三光源300在基准平面的投影处于第一光源100与第二光源200之间。非必要的，第三光源300发出的光线正射于成像对象。更进一步的，立体组合光源还可以包括第四光源800，第四光源800与第三光源300相互背对设置，第四光源800向外部成像设备发出光线。第一光源100、第二光源200以及第三光源300可以选用的光源包括白炽光源、金属卤素光源、荧光光源、LED(Light-EmittingDiode，发光二极管)光源、红外光源、X射线光源等。其中白炽光源已基本淘汰不用，红外光源和X射线光源应用领域较为单一，金属卤素光源更多用于环境照明、展示照明等领域。机器视觉系统中最常用的光源是荧光光源和LED光源，它们的基本技术性能指标如表1所示。表1常用机器视觉照明光源的基本技术性能指标荧光灯能够做成不同的形状及大小，发热少，寿命长。其灯管产生的漫射光，有利于测量具有反射能力的金属元件。传统的冷阴极荧光灯，显色性不好，寿命和可靠性都比较低。因为其白光是多种波长混合而成的，所以测量时非彩色CCD(ChargeCoupledDevice，电荷藕合器件图像传感器)对图像的识别精度会受到影响。三基色荧光灯的显色性能好，光效强，在彩色图像视觉检测中应用较多。LED光源是第四代光源，已逐步替代白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯等传统光源，具有响应速度快、耗电量低、安全性高、使用寿命长、单元体积小、可控性高和绿色可回收等优势。在机器视觉领域，LED光源作为照明系统的首选光源，应用范围日益广泛。随着半导体和包装材料的技术进步，LED光源必将促进新型照明系统和设备设计制造的快速发展。目前，OLED(OrganicLight-EmittingDiode，有机发光二极管)——第五代光源，正不断地应用于照明显示行业。它是一种层状结构的薄膜固态发光器件，可制成大面积、可弯曲的光源。其内部驱动电压较低，功耗较小，节能效果显著。但是，OLED的生产技术不成熟导致其成品率低下，价格高昂。机器视觉检测技术中所用的典型光源包括钨光灯、荧光灯、卤钨灯、放电灯、发光二极管灯及激光等.综合比较其优缺点，优选的，在这里可以选用亮度可调的多种LED光源，它具有响应快、体积小、质量轻、寿命长、热量少、无噪声和无振动等优点。在机器视觉技术中成像设备(相机)也是非常关键设备，非必要的，本专利技术照明成像优化装置可以包括成像设备，成像设备用于采集在立体组合光源打光环境下成像对象(产品)的图像数据。具体来说，成像设备本质的功能就是将光信号转变成为有序的电信号，选择合适的成像设备也是机器视觉系统设计中的重要环节，成像设备的不仅是直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等，同时也与整个系统的运行模式直接相关，成像设备中镜头的基本功能就是实现光束变换(调制)，在机器视觉系统中，镜头的主要作用是将目标成像在图像传感器的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种照明成像优化装置，其特征在于，包括第一光源、第二光源、第三光源、对所述第一光源发出光线进行柔光处理的第一柔光组件、对所述第二光源发出光线进行柔光处理的第二柔光组件、对所述第三光源发出光线进行偏振光滤除处理的第一偏振光滤除组件以及对射入外部成像设备光线进行偏振光滤除处理的第二偏振光滤除组件；所述第一光源与所述第二光源相对且间隔设置于成像对象的两侧，所述第三光源朝向所述成像对象设置，且所述第三光源在所述成像对象所处平面的投影位于所述第一光源与所述第二光源之间，所述第一柔光组件设置于所述第一光源，所述第二柔光组件设置于所述第二光源，所述第一偏振光滤除组件设置于所述第三光源，所述第二偏振光滤除组件设置于外部成像设备。

【技术特征摘要】
1.一种照明成像优化装置，其特征在于，包括第一光源、第二光源、第三光源、对所述第一光源发出光线进行柔光处理的第一柔光组件、对所述第二光源发出光线进行柔光处理的第二柔光组件、对所述第三光源发出光线进行偏振光滤除处理的第一偏振光滤除组件以及对射入外部成像设备光线进行偏振光滤除处理的第二偏振光滤除组件；所述第一光源与所述第二光源相对且间隔设置于成像对象的两侧，所述第三光源朝向所述成像对象设置，且所述第三光源在所述成像对象所处平面的投影位于所述第一光源与所述第二光源之间，所述第一柔光组件设置于所述第一光源，所述第二柔光组件设置于所述第二光源，所述第一偏振光滤除组件设置于所述第三光源，所述第二偏振光滤除组件设置于外部成像设备。2.根据权利要求1所述的照明成像优化装置，其特征在于，还包括第四光源，所述第四光源与所述第三光源相互背对设置。3.根据权利要求1所述的照明成像优化装置，其特征在于，所述第一柔光组件与所述第二柔光组件均包括柔光纸，所述柔光纸分别覆盖于所述第一光源的镜面位置以及所述第二光源的镜面位置。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文涛，张春平，陈志列，
申请(专利权)人：研祥智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44