本实用新型专利技术一种用于暗黄色特种纸纸病检测系统的照明装置，第一、第二正光源和背光源与纸张距离均相等，分别为发白、黄和红光的点光源，第一和第二正光源在纸张形成的相同局域与背光源重合，线阵工业相机与FPGA连接；第一正光源驱动器的驱动电路中的单片机输入端连接有可调电阻，输出端连接有集成稳压芯片，驱动电路之间通过单片机依次单向连接，可调电阻连接在FPGA的第一输入端，第一输出端与第一个驱动电路的单片机另一输入端连接，第二输出端与集成稳压芯片输入端连接，点光源正端连接在对应稳压芯片输出端，集成稳压芯片输出端分别连接在点光源的正端；第二正光源驱动器、背光源驱动器和第一正光源驱动器的组成和连接相同。同。同。
【技术实现步骤摘要】
一种用于暗黄色特种纸纸病检测系统的照明装置
[0001]本技术属于特种纸造纸生产自动化
，具体为一种用于暗黄色特种纸纸病检测系统的照明装置。
技术介绍
[0002]目前中国的纸产品的质量有很大的提升空间，特别是电容镀铝原纸等暗黄色特种纸，纸张表面出现的纸病，如黑斑、亮斑、划痕、空洞、褶皱、破损等主要缺陷严重影响到纸产品的质量。而随着高速宽幅造纸机的普及与推广，依靠操作工人肉眼发现纸病的传统方法早已被以工业相机和计算机为核心的基于机器视觉的纸病检测系统所取代。
[0003]通常，基于机器视觉的纸病检测系统包括工业相机、照明装置、计算机和辅助机械等组成部分。其中，照明装置是纸病检测系统的重要组成部分，为工业相机拍摄高质量的纸张表面图像提供了重要的支持。特别是对于背景图像复杂而质量要求较高的特种纸张，现有的照明装置难以支持其拍摄微小纸病和背面纸病的目的。
技术实现思路
[0004]针对于检测暗黄色特种纸表面纸病系统的照明装置存在的问题，本技术提供了一种用于暗黄色特种纸纸病检测系统的照明装置，强度和均匀度可调，解决了原纸病检测系统光源种类单一和光强度固定不变的不足，有效提高了对于微小纸病和背面纸病的检测效果。
[0005]本技术通过以下技术方案实现：
[0006]一种用于暗黄色特种纸纸病检测系统的照明装置，包括第一正光源驱动器、第二正光源驱动器、背光源驱动器、FPGA、线阵工业相机、固定在纸张下方的背光源、固定在纸张上方的第一正光源和第二正光源；
[0007]所述第一正光源、第二正光源和背光源与纸张的距离均相等，第一正光源、第二正光源和背光源分别为发白光、黄光和红光的点光源，第一正光源和第二正光源在纸张上形成相同的局域S，背光源在纸张上形成局域S
’
，S
’
和S上下重合，第一正光源、第二正光源和背光源中的若干个光源均在纸张移动的垂直方向上均匀分布，线阵工业相机与FPGA相互连接，用于拍摄局域S上的图像；
[0008]所述第一正光源驱动器包括可调电阻R
1z
、第一集成稳压芯片和与第一正光源点光源个数相同的驱动电路，每个驱动电路包括单片机，单片机输入端连接有可调电阻，输出端连接有集成稳压芯片，第一正光源驱动器中的驱动电路通过单片机依次单向连接，可调电阻R
1z
连接在FPGA的第一输入端，FPGA的第一输出端与第一正光源驱动器中第一个驱动电路的单片机另一输入端连接，FPGA的第二输出端与第一集成稳压芯片的输入端连接，第一正光源中的点光源负端均接地，正端连接在对应稳压芯片的输出端，第一集成稳压芯片的输出端分别连接在所有点光源的正端；
[0009]所述第二正光源驱动器包括可调电阻R
2z
、第二集成稳压芯片和与第二正光源点光
源个数相同的驱动电路，每个驱动电路包括单片机，单片机输入端连接有可调电阻，输出端连接有集成稳压芯片，第二正光源驱动器中的驱动电路通过单片机依次单向连接，可调电阻R
2z
连接在FPGA的第二输入端，FPGA的第三输出端与第二正光源驱动器中第一个驱动电路的单片机另一输入端连接，FPGA的第四输出端与第二集成稳压芯片的输入端连接，第二正光源中的点光源负端均接地，正端连接在对应稳压芯片的输出端，第二集成稳压芯片的输出端分别连接在所有点光源的正端；
[0010]所述背光源驱动器包括可调电阻R
3z
、第三集成稳压芯片和与背光源点光源个数相同的驱动电路，每个驱动电路包括单片机，单片机输入端连接有可调电阻，输出端连接有集成稳压芯片，背光源驱动器的驱动电路通过单片机依次单向连接，可调电阻R
3z
连接在FPGA的第三输入端，FPGA的第五输出端与背光源驱动器中第一个驱动电路的单片机另一输入端连接，FPGA的第六输出端与第三集成稳压芯片的输入端连接，背光源中的点光源负端均接地，正端连接在对应稳压芯片的输出端，第三集成稳压芯片的输出端分别连接在所有点光源的正端。
[0011]优选的，所述FPGA的型号为EP4CE40F23C8，单片机的型号均为STM32F103C8T6，第一集成稳压芯片、第二集成稳压芯片和第三集成稳压芯片的型号均为LM2596，所有驱动电路中所述的集成稳压芯片型号均为ULN2803。
[0012]优选的，第一正光源、第二正光源和背光源中所述的点光源均为LED灯，LED灯的个数均相同。
[0013]优选的，所述第一正光源中所有的点光源均安装在第一线形框架中，第二正光源中所有的点光源均安装在第二线形框架中，背光源中所有的点光源均安装在第三线形框架中，第一线形框架、第二线形框架和第三线形框架的横截面均为U型且开口朝向纸张设置。
[0014]进一步，所述第一线形框架的中垂面与纸张所在平面的夹角为30
°‑
45
°
，第一线形框架和第二线形框架关于纸张所在平面的中垂面对称分布。
[0015]再进一步，第一线形框架、第二线形框架和第三线形框架通过铝型材制成的支撑架分别固定在纸张的对应位置。
[0016]优选的，所述第一正光源与纸张的距离为50
‑
150mm。
[0017]优选的，所述线阵工业相机固定在第一正光源和第二正光源之间的中心位置，且高于第一正光源设置。
[0018]优选的，所述可调电阻R
1z
、可调电阻R
2z
和可调电阻R
3z
的阻值相等，所有驱动电路中的可调电阻阻值均相等。
[0019]优选的，所有驱动电路中的可调电阻与可调电阻R
1z
的阻值相等。
[0020]与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：
[0021]本技术一种用于暗黄色特种纸纸病检测系统的照明装置，第一正光源发白光能使线阵工业相机拍摄到纸张表面对比度较弱的表面缺陷，即暗灰度纸病；第二正光源发黄光能使线阵工业相机拍摄到的纸张表面图像变亮，进而得到尺寸微小的表面缺陷图像，即尺寸微小纸病；背光源发红光，由于红色光作为波长最长的可见光，透射性强，能将背面缺陷透射到正面，使线阵工业相机拍摄背面缺陷，即背面纸病；由于这三种光源可频闪照明，这样当第一正光源和第二正光源在纸张上形成相同局域，与背光源形成的局域上下重合，再控制时间使纸张几乎未发生移动时在同一区域获得这3幅图像，完成不同类型的纸病
检测，而只有当这三种光源中的若干个光源均在纸张移动的垂直方向上均匀分布，且与纸张的距离保持相等，才能通过之后控制每个光源达到相同的亮度，使光强均匀度可调且一致。FPGA与线阵工业相机相互连接，这样FPGA首先能对线阵工业相机的脉冲进行同步，将同步信号发送至控制纸张运行的电机驱动器上，使纸张的运行速度和线阵工业相机拍摄的速度在同一个时钟上升沿上，在固定的时钟周期第一正光源、第二正光源和背光源依次亮，其余时间段均不亮，之后脉冲计数清零。FPGA读取本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于暗黄色特种纸纸病检测系统的照明装置，其特征在于，包括第一正光源驱动器(4)、第二正光源驱动器(5)、背光源驱动器(6)、FPGA(7)、线阵工业相机(8)、固定在纸张(9)下方的背光源(3)、固定在纸张(9)上方的第一正光源(1)和第二正光源(2)；所述第一正光源(1)、第二正光源(2)和背光源(3)与纸张(9)的距离均相等，第一正光源(1)、第二正光源(2)和背光源(3)分别为发白光、黄光和红光的点光源，第一正光源(1)和第二正光源(2)在纸张(9)上形成相同的局域S，背光源(3)在纸张(9)上形成局域S
’
，S
’
和S上下重合，第一正光源(1)、第二正光源(2)和背光源(3)中的若干个光源均在纸张(9)移动的垂直方向上均匀分布，线阵工业相机(8)与FPGA(7)相互连接，用于拍摄局域S上的图像；所述第一正光源驱动器(4)包括可调电阻R
1z
、第一集成稳压芯片和与第一正光源(1)点光源个数相同的驱动电路，每个驱动电路包括单片机，单片机输入端连接有可调电阻，输出端连接有集成稳压芯片，第一正光源驱动器(4)中的驱动电路通过单片机依次单向连接，可调电阻R
1z
连接在FPGA(7)的第一输入端，FPGA(7)的第一输出端与第一正光源驱动器(4)中第一个驱动电路的单片机另一输入端连接，FPGA(7)的第二输出端与第一集成稳压芯片的输入端连接，第一正光源(1)中的点光源负端均接地，正端连接在对应稳压芯片的输出端，第一集成稳压芯片的输出端分别连接在所有点光源的正端；所述第二正光源驱动器(5)包括可调电阻R
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、第二集成稳压芯片和与第二正光源(2)点光源个数相同的驱动电路，每个驱动电路包括单片机，单片机输入端连接有可调电阻，输出端连接有集成稳压芯片，第二正光源驱动器(5)中的驱动电路通过单片机依次单向连接，可调电阻R
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连接在FPGA(7)的第二输入端，FPGA(7)的第三输出端与第二正光源驱动器(5)中第一个驱动电路的单片机另一输入端连接，FPGA(7)的第四输出端与第二集成稳压芯片的输入端连接，第二正光源(2)中的点光源负端均接地，正端连接在对应稳压芯片的输出端，第二集成稳压芯片的输出端分别连接在所有点光源的正端；所述背光源驱动器(6)包括可调电阻R
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、第三集成稳压芯片和与背光源(3)点光源个数相同的驱动电路，每个驱动电路包括单片机，单片机输入端连接有可调电阻，输出端连接有集成稳压芯片，背光源驱动器(6)的驱动电路通过单片机依次单向连接，可调电阻R
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连接在FPGA(7...
【专利技术属性】
技术研发人员：周强，张佳彬，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：新型
国别省市：
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