本發(fā)明屬于機(jī)器視覺光源檢測，具體涉及一種多光譜分區(qū)環(huán)形光源及其視覺檢測方法。

背景技術(shù)：

1、分區(qū)環(huán)形光源可應(yīng)用于光度立體檢測，產(chǎn)生對比度圖片，突出局部3d的變化，以提取樣品表面三維信息；也可應(yīng)用于樣品色差檢測，單個光源實現(xiàn)任意波長復(fù)合效果，對于細(xì)微的顏色差異，也能進(jìn)行辨別。

2、現(xiàn)有技術(shù)中如公告號為cn113464859a，專利名稱為一種分區(qū)可控環(huán)形機(jī)器視覺光源及其控制方法的中國發(fā)明專利中具體公開了如下技術(shù)方案，分區(qū)可控環(huán)形機(jī)器視覺光源包括：多個環(huán)形光源組件，多個環(huán)形光源組件層疊設(shè)置，多個環(huán)形光源組件的半徑均不相同，且多個環(huán)形光源組件的軸心線重合，其中，環(huán)形光源組件包括多個圓弧子區(qū)，圓弧子區(qū)內(nèi)均勻排布有多個led燈珠，同一環(huán)形光源組件的led燈珠的傾斜角均相同；控制組件，控制組件包括多個控制單元，控制單元與圓弧子區(qū)一一對應(yīng)，控制單元用于調(diào)整對應(yīng)的圓弧子區(qū)內(nèi)的led燈珠的亮度。

3、上述方案可以提供豐富多樣的光場條件，為工業(yè)檢測中各種復(fù)雜的檢測場景提供了便利，在保證引線數(shù)量盡可能少的前提下，提高了對光場控制的準(zhǔn)確度。

4、但在當(dāng)前的工業(yè)視覺檢測環(huán)境當(dāng)中，由于自動化產(chǎn)業(yè)的普及，視覺檢測設(shè)備會配備在流水線上，待進(jìn)行視覺檢測的工件大多會在流水線上傳動的同時進(jìn)行視覺監(jiān)測，而由于工件在流水線中可能因工位轉(zhuǎn)場和傳動過程中的晃動產(chǎn)生位移，初始的環(huán)形光源會造成與預(yù)定的視覺監(jiān)測時的光源條件不同，從而導(dǎo)致待測工件所需檢測特征點在成像后的圖像中出現(xiàn)陰影，影響后續(xù)圖像對比的精準(zhǔn)度，容易造成誤判，影響對出現(xiàn)偏移的工件的視覺檢測效果。

5、因此，提出一種多光譜分區(qū)環(huán)形光源及其視覺檢測方法來解決上述提出的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺點，本發(fā)明提供了一種多光譜分區(qū)環(huán)形光源及其視覺檢測方法，能夠有效地解決現(xiàn)有技術(shù)中因待測工件出現(xiàn)位移導(dǎo)致視覺檢測效果失準(zhǔn)的問題。

3、技術(shù)方案

4、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

5、本發(fā)明提供一種多光譜分區(qū)環(huán)形光源，包括用于傳動待測工件的傳動帶，還包括處理器、光源模塊和視覺采集模塊，所述光源模塊設(shè)置在傳動帶的上方并用于向傳動帶提供照射待測工件的光線；所述視覺采集模塊同軸設(shè)置在光源模塊的上方，并用于采集自傳動帶上待測工件反射光線所形成的圖像；其中，所述光源模塊包括若干圈同軸排布的環(huán)形燈源，每一圈環(huán)形燈源均由圓周排布的發(fā)光單元組成，當(dāng)視覺采集模塊采集自傳動帶上待測工件反射光線所形成的圖像時，處理器根據(jù)圖像中的待測工件位置確定發(fā)出光線的發(fā)光單元位置和發(fā)光單元發(fā)出的光線強(qiáng)度。

6、進(jìn)一步地，所述視覺采集模塊的垂直截面和傳動帶的垂直截面處于同一平面上。

7、本方案進(jìn)一步的提供了一種采用上述多光譜分區(qū)環(huán)形光源的視覺檢測方法，包括如下步驟：

8、步驟1：采集傳動帶上待測工件的圖像信息，并將采集到的圖像信息作二值化處理得到比對圖像；

9、步驟2：根據(jù)二值化處理后的比對圖像確定當(dāng)前待測工件的位置是否位于視覺采集模塊的正下方，如果是則執(zhí)行步驟4，反之則執(zhí)行步驟3；

10、步驟3：關(guān)閉所有發(fā)光單元，根據(jù)當(dāng)前待測工件所處位置重新選擇顯光區(qū)域，所述顯光區(qū)域為重新喚醒并發(fā)出光線的發(fā)光單元，視覺采集模塊基于重新選擇的顯光區(qū)域采集當(dāng)前待測工件的圖像信息，并將該圖像信息發(fā)送至處理器分析處理；

11、步驟4：視覺采集模塊將步驟1中采集到的圖像信息發(fā)送至處理器分析處理。

12、進(jìn)一步地，所述步驟2中確定當(dāng)前待測工件的位置是否位于視覺采集模塊正下方的步驟如下：

13、步驟21：采集位于視覺采集模塊的正下方的待測工件的圖像信息，并將該圖像信息二值化處理后得到參考圖像；

14、步驟22：在參考圖像中根據(jù)待測工件所需檢測特征點為原點建立二維坐標(biāo)系；

15、步驟23：判斷步驟1中得到的比對圖像中的所需檢測特征點是否與步驟22中的二維坐標(biāo)系原點重合，如果是則執(zhí)行步驟4，反之則執(zhí)行步驟3。

16、進(jìn)一步地，所述步驟3中重新選擇顯光區(qū)域的步驟具體如下：

17、步驟31：將光源模塊中的環(huán)形燈源標(biāo)記在步驟22中的二維坐標(biāo)系中；

18、步驟32：將步驟31中標(biāo)記的環(huán)形燈源在二維坐標(biāo)系中以坐標(biāo)系原點為中心等分為若干個扇形分區(qū)；

19、步驟33：判斷比對圖像中的所需檢測特征點在步驟32中落入的扇形分區(qū)，并喚醒該扇形分區(qū)和/或相鄰扇形分區(qū)中涵蓋的部分或全部發(fā)光單元以形成顯光區(qū)域。

20、進(jìn)一步地，所述步驟33中還包括：

21、步驟331：判斷比對圖像中的所需檢測特征點是否位于相鄰扇形分區(qū)的交界處，如果是則執(zhí)行步驟333，反之則執(zhí)行步驟332；

22、步驟332：將比對圖像中的所需檢測特征點在步驟32中落入的扇形分區(qū)的位置與二維坐標(biāo)系的原點連線，并在該條連線的兩側(cè)作兩條輔助線，兩條輔助線以該連線為軸線軸對稱分布，其中，顯光區(qū)域包括兩條輔助線在當(dāng)前扇形分區(qū)所覆蓋區(qū)域內(nèi)的全部發(fā)光單元；

23、步驟333：顯光區(qū)域包括比對圖像中的所需檢測特征點在交界處兩側(cè)扇形分區(qū)中的部分或全部發(fā)光單元。

24、進(jìn)一步地，所述步驟3中還包括步驟34：基于比對圖像中的所需檢測特征點在在步驟32中落入的扇形分區(qū)的位置，調(diào)整顯光區(qū)域中的部分或全部發(fā)光單元的流明。

25、進(jìn)一步地，所述步驟34中調(diào)整顯光區(qū)域中的部分或全部發(fā)光單元的流明的具體步驟如下：

26、步驟341：將比對圖像中的所需檢測特征點在步驟32中落入的扇形分區(qū)的位置與二維坐標(biāo)系的原點連線；

27、步驟342：令比對圖像中的所需檢測特征點在該條連線中與相鄰環(huán)形燈源中之間的距離分別為a和b，且該條連線所處顯光區(qū)域中的相鄰環(huán)形光源的流明分別為x和y；

28、步驟343：其中，調(diào)整x或y，直至a與b的比值和x與y的比值相等。

29、有益效果

30、本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已知的公有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

31、本發(fā)明通過采集到的圖像來確定待測工件的位置，能夠基于當(dāng)前待測工件的位置來重新確定發(fā)出光線的發(fā)光單元位置以及光線強(qiáng)度，靈活的對不同位置的工件提供光源，避免因工件位置出現(xiàn)變化導(dǎo)致成像后的工件目標(biāo)點附近出現(xiàn)陰影，導(dǎo)致檢測效果失真。

技術(shù)特征：

1.一種多光譜分區(qū)環(huán)形光源，包括用于傳動待測工件的傳動帶，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多光譜分區(qū)環(huán)形光源，其特征在于，所述視覺采集模塊的垂直截面和傳動帶的垂直截面處于同一平面上。

3.一種采用如權(quán)利要求2所述的一種多光譜分區(qū)環(huán)形光源的視覺檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多光譜分區(qū)環(huán)形光源視覺檢測方法，其特征在于，所述步驟2中確定當(dāng)前待測工件的位置是否位于視覺采集模塊正下方的步驟如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的一種多光譜分區(qū)環(huán)形光源視覺檢測方法，其特征在于，所述步驟3中重新選擇顯光區(qū)域的步驟具體如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多光譜分區(qū)環(huán)形光源視覺檢測方法，其特征在于，所述步驟33中還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種多光譜分區(qū)環(huán)形光源視覺檢測方法，其特征在于，所述步驟3中還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種多光譜分區(qū)環(huán)形光源視覺檢測方法，其特征在于，所述步驟34中調(diào)整顯光區(qū)域中的部分或全部發(fā)光單元的流明的具體步驟如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種多光譜分區(qū)環(huán)形光源及其視覺檢測方法，屬于機(jī)器視覺光源檢測技術(shù)領(lǐng)域，包括用于傳動待測工件的傳動帶，還包括處理器、光源模塊和視覺采集模塊，所述光源模塊設(shè)置在傳動帶的上方并用于向傳動帶提供照射待測工件的光線；所述視覺采集模塊同軸設(shè)置在光源模塊的上方，并用于采集自傳動帶上待測工件反射光線所形成的圖像。本發(fā)明通過采集到的圖像來確定待測工件的位置，能夠基于當(dāng)前待測工件的位置來重新確定發(fā)出光線的發(fā)光單元位置以及光線強(qiáng)度，靈活的對不同位置的工件提供光源，避免因工件位置出現(xiàn)變化導(dǎo)致成像后的工件目標(biāo)點附近出現(xiàn)陰影，導(dǎo)致檢測效果失真。

技術(shù)研發(fā)人員：王晶晶,李旭森,鄧啟路,肖金榮,鐘偉明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東莞銳視光電科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2