一种激光传感器保护玻璃污染程度检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种激光传感器保护玻璃污染程度检测装置，包括图像传感器、图像处理器、污染检测处理器、激光功率控制器，图像传感器设置在保护玻璃片上方，图像传感器的信号输出端与图像处理器的信号输入端相连接，图像处理器的信号输出端与污染检测处理器的信号输入端相连接，污染检测处理器的信号输出端与激光功率控制器的信号输入端相连接，激光功率控制器的信号输出端与激光器的信号输入端的相连接，激光器的发射端口设置在保护玻璃片上方。方。方。

【技术实现步骤摘要】
一种激光传感器保护玻璃污染程度检测装置


[0001]本技术涉及激光传感器领域，尤其涉及一种激光传感器保护玻璃污染程度检测装置。

技术介绍

[0002]激光传感器技术已被广泛应用于工业民用多个领域，是一项非常重要的传感器技术。特别是应用在自动化焊接行业的激光焊缝跟踪传感器，能快速、精准地识别和提取焊缝特征点。
[0003]激光传感器的可靠性和精度，取决于激光器投射到被测量物体上的激光条纹质量。而在焊接过程环境非常恶劣，融化金属飞溅、有机助焊剂烟雾、金属粉尘会很快污染激光传感器前的保护镜片。保护镜片污染达到一定程度会严重影响传感器的稳定性和可靠，必须能及时检测镜片的污染程度提示使用者及时更换，避免因为保护镜片污染过于严重而造成瑕疵品的增加。
[0004]目前通常通过增加对射的光电发送和接收装置对保护片进行透过性检测，透过性降低到一起阈值后认为镜片被污染。这种方法需要增加对射结构，造成结构体积的复杂，增大了检测成本，因此，有必要对其进行改进。

技术实现思路

[0005]本技术目的是针对上述问题，提供一种提高准确率的激光传感器保护玻璃污染程度检测装置。
[0006]为了实现上述目的，本技术的技术方案是：
[0007]一种激光传感器保护玻璃污染程度检测装置，包括图像传感器、图像处理器、污染检测处理器、激光功率控制器，图像传感器设置在保护玻璃片上方，图像传感器的信号输出端与图像处理器的信号输入端相连接，图像处理器的信号输出端与污染检测处理器的信号输入端相连接，污染检测处理器的信号输出端与激光功率控制器的信号输入端相连接，激光功率控制器的信号输出端与激光器的信号输入端的相连接，激光器的发射端口设置在保护玻璃片上方。
[0008]进一步的，所述图像传感器上设置有镜头，镜头呈倾斜状设置，镜头的信号输出端与图像传感器的信号输入端相连接。
[0009]进一步的，所述镜头上设置有窄通保护片。
[0010]与现有技术相比，本技术具有的优点和积极效果是：
[0011]本技术基于图像传感器对保护镜片上的激光光斑进行直接测量，同时通过在不同激光功率输出情况下对光斑整体亮度、光斑形态进行测量，将测量结果与标定数据进行对比配准，从而评估出保护镜片的污染程度，其能准确识别出大面积较轻污染以及小面积严重污染，解决了目前检测方法中出现了保护镜片检测片面性的缺陷，提高了保护镜片污染度的检测准确率；并且，本技术的运算量小，运行时间短，可以快速得到保护镜片
的污染度识别结果，同时本技术结构简单、成本较低，降低了保护镜片的检测成本，进一步提高了本技术的使用效果。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1为检测装置的结构示意图；
[0014]图2为本技术中检测装置的测量效果图；
[0015]图3为本技术的检测流程图；
[0016]图4为出厂标定操作的框架流程图；
[0017]图5为检测评价操作的框架流程图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
[0019]如图1、图2所示，本实施例公开了一种激光传感器保护玻璃污染程度检测装置，包括图像传感器3、图像处理器4、污染检测处理器5、激光功率控制器6，图像传感器3、图像处理器4、污染检测处理器5、激光功率控制器6均固定连接在固定壳体1内；图像传感器3设置在保护玻璃片上方，图像传感器3的信号输出端与图像处理器4的信号输入端相连接，图像处理器4的信号输出端与污染检测处理器5的信号输入端相连接，污染检测处理器5的信号输出端与激光功率控制器6的信号输入端相连接，激光功率控制器6的信号输出端与激光器2的信号输入端的相连接，激光器2的发射端口设置在保护玻璃片上方。
[0020]所述图像传感器3上设置有镜头，镜头呈倾斜状设置，激光器发射出来的激光与镜头光轴的夹角在0～45度之间，通常在13.5度；镜头的信号输出端与图像传感器的信号输入端相连接。
[0021]所述镜头上设置有窄通保护片7，窄通保护片7的半带宽为激光中心波长﹢20nm～
‑
10nm，光学窄通片非激光波长的通过率小于0.2％。
[0022]上述检测装置的检测流程如图3所示，具体操作步骤为：
[0023]一、出厂标定，具体操作步骤如图4所示；
[0024]步骤1：准备1片未被污染的保护玻璃片；
[0025]步骤2：激光器功率输出5％；
[0026]步骤3：激光光斑强度测量；
[0027](1)控制图像传感器快门最快；
[0028](2)按10段统计图像亮度分布。
[0029]在每段内，根据一阶矩查找圆内所包含的能量与该段总能量的比值为80.5％时圆的圆心
[0030][0031]同时计算以为圆心，5为半径的像素的灰度平均值，记为lm，
[0032][0033]其中，m
b
为第b段激光线位于灰度中心半径5内的点的个数；I(k)为第k个像素的灰度。
[0034]当所述灰度均值小于设定饱和值的80％时，调高所述模拟增益和/或电子快门的参数值，每调高一个参数值，需重新计算在当前参数值下的灰度均值，不断调高参数值，直到设定的灰度均值在设定饱和值的80％～90％之间。并记录此时的光斑强度值。
[0035]当所述灰度均值大于设定饱和值的90％时，调低所述模拟增益和/或电子快门的参数值，每调低一个参数值，需重新计算在当前参数值下的灰度均值，不断调低参数值，直到设定的灰度均值在设定饱和值的80％～90％之间。并记录此时的光斑强度值。
[0036]步骤4：对激光光斑进行结构化
[0037]对二值化图像进行分区域，分割成9/12/15/16/18/21/24个区域；
[0038][0039]分区域进行面积、质心计算生成分个区域的数据并保存每个区域生成的面积和质心结果。
[0040]步骤5：激光器输出功率提升5％，达到10％后，重复步骤3～5，一直到激光器输出功能达到100％。共获取到20组标定数据。
[0041][0042]步骤6：对亮度曲线进行拟合；
[0043]步骤7：生成标定数据；
[0044]保存亮度曲线、不同亮度的分区面积和质心数据作为标定数据。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光传感器保护玻璃污染程度检测装置，其特征在于：所述激光传感器保护玻璃污染程度检测装置包括图像传感器、图像处理器、污染检测处理器、激光功率控制器，图像传感器设置在保护玻璃片上方，图像传感器的信号输出端与图像处理器的信号输入端相连接，图像处理器的信号输出端与污染检测处理器的信号输入端相连接，污染检测处理器的信号输出端与激光功率控制器的信号输入端相连接，激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝盼，张彦超，张永泉，
申请(专利权)人：苏州全视智能光电有限公司，
类型：新型
国别省市：