具备光衰检测功能的线形光源和线形光源的光衰检测方法技术

本发明专利技术公开了具备光衰检测功能的线形光源和线形光源的光衰检测方法，包括：在线形光源出厂前，分析各个光敏器件采集得到的光照强度的异常点；若各个光敏器件采集得到的光照强度不存在异常点，则线形光源的光照强度均匀性符合预设标准；得到基于各个光敏器件在不同等级亮度下的预标定光照强度；在线形光源的使用中，依据各个光敏器件采集得到的光照强度与对应的预标定光照强度的差值生成光衰报告，并将各个光敏器件采集得到的光照强度与对应的预标定光照强度和光衰报告发送至上位机；本发明专利技术能够定期比对线形光源的各个光照强度检测位置的实时光照强度与对应亮度等级下的预标定光照强度，通过光源控制器与PC上位机通讯，以知晓线形光源的光衰情况。知晓线形光源的光衰情况。知晓线形光源的光衰情况。

【技术实现步骤摘要】
具备光衰检测功能的线形光源和线形光源的光衰检测方法


[0001]本专利技术涉及机器视觉检测照明领域，具体为线形光源的光衰检测技术，尤其涉及具备光衰检测功能的线形光源和线形光源的光衰检测方法。

技术介绍

[0002]在锂电行业中，电池极片生产检测设备需要24小时高速作业，导致作业现场粉尘较大。而视觉成像照明光源因长期在高粉尘环节中使用，可能会发生局部LED灯珠损坏或光源衰减的现象，导致成像异常，容易对存在有瑕疵的电池极片造成缺陷漏检。
[0003]现有的机器视觉照明光源大多使用LED照明技术，而采用开环的驱动控制方式，只能通过控制光源的电流或电压，以实现控制光源的亮度和亮灭的目的，无法实现在线监控光源衰减程度的功能。
[0004]在光源使用过程中，因LED灯珠寿命差异或其它因素原因，导致LED灯珠损坏，会造成光源光照度发生局部或整体衰减，进而引发视觉成像效果异常，促使检测设备可靠性降低，缺陷产品漏检或错检率增高。
[0005]常规照度检测方案是用手持式照度计，人员定期检测，花费时间长，效率低。行业内另有光源采用集成照度检测探头的方案，探头体积大，费用动辄数千元乃至上万元，成本高，且很难集成到光源内部，大多只能外挂到光源发光表面，对产品的结构和安装方式，产生很大的影响，不便于设备使用。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供具备光衰检测功能的线形光源和线形光源的光衰检测方法，其能够定期比对线形光源的各个光照强度检测位置的实时光照强度与对应亮度等级下的预标定光照强度，通过光源控制器与PC上位机通讯，从而有效知晓线形光源的光衰情况。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术公开了一种具备光衰检测功能的线形光源，其包括固定组件、光栅组件、LED灯板、光学透镜、监控电路和多个光源监控组件，所述固定组件呈一面开口的中空结构以形成具有遮光特性的第一安装腔，所述光栅组件呈密封地封闭所述固定组件的开口，所述LED灯板和光学透镜分别安装在所述第一安装腔内，所述LED灯板发出的光照依次穿过所述光学透镜和光栅组件后向外传输，所述监控电路包括MCU主控芯片，多个所述光源监控组件沿所述光学透镜的长度方向间隔分布在所述LED灯板和光学透镜之间，所述光源监控组件包括电连接所述MCU主控芯片的光敏器件，所述光敏器件用于检测到达所述光敏器件上的光线的光照强度并发送至所述MCU主控芯片，所述MCU主控芯片将每一光敏器件采集得到的光照强度与对应的预标定光照强度进行比对后生成比对结果，并将所述比对结果和每一光敏器件采集得到的光照强度发送至上位机。
[0008]较佳地，所述光敏器件包括光敏电阻Rntc、调零电阻Rr、第一电阻R1、第二电阻R2和电容C，所述调零电阻Rr、光敏电阻Rntc和第二电阻R2依次串接，所述调零电阻Rr的自由端接电源电压Vdd，所述第二电阻R2的自由端接地，所述第一电阻R1的一端接于所述光敏电
阻Rntc和调零电阻Rr之间，另一端接于所述光敏电阻Rntc和第二电阻R2之间，所述光敏电阻Rntc和调零电阻Rr之间还通过电容C接地，所述光敏电阻Rntc将到达所述光敏电阻Rntc上的光线的光照度转化为电压信号后，发送至所述MCU主控芯片。
[0009]具体地，所述光敏电阻Rntc的实时电压信号Vntc依据下述公式进行计算：
[0010][0011]较佳地，所述光源监控组件还包括光削弱装置，所述光削弱装置用于削弱到达所述光敏器件上的光线的光照强度，所述光削弱装置呈中空结构形成具有遮光特性的第二安装腔，所述光敏器件安装在所述第二安装腔，所述光削弱装置开设有供光线射入所述第二安装腔内的避让口。
[0012]较佳地，所述固定组件包括散热底座、两围挡部和两连接部，两所述围挡部呈间隔地相对设置并通过密封件呈防水地立设在所述散热底座上，所述散热底座和两所述围挡共同围成U型框架，两所述连接部分别通过密封件呈防水地封闭所述U型框架的两侧缺口，所述LED灯板安装在所述散热底座上，并位于所述第一安装腔内。
[0013]较佳地，所述具备光衰检测功能的线形光源还包括多个散热风扇，多个所述散热风扇呈间隔地安装在所述散热底座上，并位于所述第一安装腔外。
[0014]较佳地，所述监控电路还包括ADC采样单元、通讯单元、通讯接口和电源接口，所述光敏器件通过所述ADC采样单元电连接所述MCU主控芯片，所述ADC采样单元用于将所述光敏器件采集得到的光照强度转化为数字信号后发送至所述MCU主控芯片；所述MCU主控芯片通过所述通讯单元电连接所述通讯接口，所述MCU主控芯片电连接所述电源接口。
[0015]相应地，本专利技术还公开了一种线形光源的光衰检测方法，应用于如上所述的具备光衰检测功能的线形光源，所述线形光源的光衰检测方法包括如下步骤：
[0016]S1、在线形光源出厂前，分别检测线形光源的各个光敏器件采集得到的光照强度；
[0017]S2、分析各个光敏器件采集得到的光照强度的异常点；
[0018]S3、若各个光敏器件采集得到的光照强度不存在异常点，则所述线形光源的光照强度均匀性符合预设标准；
[0019]S4、分级调整所述线形光源的光照亮度，并分别采集并记录每一级亮度下的各个光敏器件采集得到的光照强度，得到基于各个光敏器件在不同等级亮度下的预标定光照强度；
[0020]S5、在所述线形光源的使用中，分别检测所述线形光源的各个光敏器件采集得到的光照强度；
[0021]S6、比对在同一亮度等级下，各个光敏器件采集得到的光照强度与对应的预标定光照强度的差值，依据各个光敏器件采集得到的光照强度与对应的预标定光照强度的差值生成光衰报告，并将各个光敏器件采集得到的光照强度与对应的预标定光照强度和光衰报告发送至上位机。
[0022]较佳地，所述步骤S2进一步包括：
[0023]S21、若各个光敏器件采集得到的光照强度存在异常点，则调整所述线形光源内部的电流大小，以将消除异常点；
[0024]S22、将消除异常点后的所述线形光源内部的电流大小写入MCU主控芯片内，以供
在更换不同的控制驱动器时，所述线形光源能够先读取消除异常点后的所述线形光源内部的电流大小，并以消除异常点后的所述线形光源内部的电流大小调整输出电流，以保持所述线形光源的光照强度均匀性。
[0025]较佳地，所述步骤S4进一步包括：
[0026]将所有光敏器件在不同等级亮度下的预标定光照强度分别代入公式Vntc＝A
‑
B*Ln(x)，以反推得到系数A和系数B的值，将所述系数A和系数B写入MCU主控芯片内，以保持所述线形光源在每一等级亮度下的光照强度一致性，其中，x代表等级亮度。
[0027]与现有技术相比，本专利技术通过在线形光源内增设多个光敏器件，通过光敏器件对线形光源内的多个位置进行光照强度采集，并在线形光源出厂前进行光照强度均匀性检测和各个亮度的光照强度预标定，通过在线形光源的实际使用中，定期比对线形光源的各个光照强度检测位置的实时光照强度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备光衰检测功能的线形光源，其特征在于：包括固定组件、光栅组件、LED灯板、光学透镜、监控电路和多个光源监控组件，所述固定组件呈一面开口的中空结构以形成具有遮光特性的第一安装腔，所述光栅组件呈密封地封闭所述固定组件的开口，所述LED灯板和光学透镜分别安装在所述第一安装腔内，所述LED灯板发出的光照依次穿过所述光学透镜和光栅组件后向外传输，所述监控电路包括MCU主控芯片，多个所述光源监控组件沿所述光学透镜的长度方向间隔分布在所述LED灯板和光学透镜之间，所述光源监控组件包括电连接所述MCU主控芯片的光敏器件，所述光敏器件用于检测到达所述光敏器件上的光线的光照强度并发送至所述MCU主控芯片，所述MCU主控芯片将每一光敏器件采集得到的光照强度与对应的预标定光照强度进行比对后生成比对结果，并将所述比对结果和每一光敏器件采集得到的光照强度发送至上位机。2.如权利要求1所述的具备光衰检测功能的线形光源，其特征在于：所述光敏器件包括光敏电阻Rntc、调零电阻Rr、第一电阻R1、第二电阻R2和电容C，所述调零电阻Rr、光敏电阻Rntc和第二电阻R2依次串接，所述调零电阻Rr的自由端接电源电压Vdd，所述第二电阻R2的自由端接地，所述第一电阻R1的一端接于所述光敏电阻Rntc和调零电阻Rr之间，另一端接于所述光敏电阻Rntc和第二电阻R2之间，所述光敏电阻Rntc和调零电阻Rr之间还通过电容C接地，所述光敏电阻Rntc将到达所述光敏电阻Rntc上的光线的光照度转化为电压信号后，发送至所述MCU主控芯片。3.如权利要求2所述的具备光衰检测功能的线形光源，其特征在于：所述光敏电阻Rntc的实时电压信号Vntc依据下述公式进行计算：4.如权利要求1所述的具备光衰检测功能的线形光源，其特征在于：所述光源监控组件还包括光削弱装置，所述光削弱装置用于削弱到达所述光敏器件上的光线的光照强度，所述光削弱装置呈中空结构形成具有遮光特性的第二安装腔，所述光敏器件安装在所述第二安装腔，所述光削弱装置开设有供光线射入所述第二安装腔内的避让口。5.如权利要求1所述的具备光衰检测功能的线形光源，其特征在于：所述固定组件包括散热底座、两围挡部和两连接部，两所述围挡部呈间隔地相对设置并通过密封件呈防水地立设在所述散热底座上，所述散热底座和两所述围挡共同围成U型框架，两所述连接部分别通过密封件呈防水地封闭所述U型框架的两侧缺口，所述LED灯板安装在所述散热底座上，并位于所述第一安装腔内。6.如权利要求5所述的具备光衰检测功能的线形光源，其特征在于：还包括多个散热风扇，多个所述散热风扇呈间隔地安装在所述散热底座上，并位于所述第一安装腔外。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：丁茁，韦海，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：发明
国别省市：