[發明專利]基于LED的軟膠囊在線檢測光源系統

無效

• 申請號: 200910031282.0
• 申請日: 2009-04-28
• 公開（公告）號: CN101539409A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 鄒小波;趙杰文;殷曉平;石吉勇;黃星奕;蔡健榮;陳全勝
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01B11/28
• 分類號: G01B11/28;G01B11/02;G01B11/24
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 汪旭東

所屬的技術領域

本發明涉及一種機器視覺物品實時在線檢測裝置的光源系統，特指一種基于LED的軟膠囊在線檢測光源系統。

技術背景

光源系統是機器視覺在線檢測種的重要組成，在線檢測裝置首先應考慮的就是光源的布置，它直接關系到采集到的圖像處理分析的難易程度和檢測精度，如果沒有良好的照明系統，就不能提供清晰的易處理的圖片，這時只能采用復雜的圖像處理算法甚至根本無法進行識別分析。目前國內外應用在檢測方面的光源主要有鹵鎢燈、白熾燈、氣體放電燈和發光二極管燈，可以提供對透射、反射等照明方式。本發明的檢測對象為排列在白色輥子上的軟膠囊。軟膠囊為黑色橢球體，長僅有1.5cm左右，通過檢測軟膠囊的面積、長寬等參數，計算軟膠囊重量及形狀，要求合格膠囊重量在595mg～625mg之間，準確度達90％以上。

國內外已經出現了檢測水果形狀、大小、色澤等指標的檢測的光源系統，相關專利有，Yang?Tao等人的美國專利“Method?and?apparatus?for?sorting?object?by?color(通過顏色對物品進行分級的方法和裝置)”申請號：5,339,963，描述了一種根據顏色對物品進行分選的裝置。在國內，有應義斌等人申請的多個相關專利(申請號：02136377.3，02266031.3，02160193.3等)也描述了一個水果分級系統及其光源裝置，趙杰文等也有相關專利(申請號：200410065216.2)描述了一種基于三攝像頭的水果檢測系統和配套光源系統。但是以上光源都是使用的白熾燈，針對尺寸比較大的水果分級而言雖然已經能滿足要求，但是軟膠囊需要的精度非常高，且軟膠囊不耐熱，白熾燈等因其體積大，發熱高等問題不能使用。

同時，也有與LED光源相關的專利，例如章紹漢申請的“LED光源系統及背光模組”(申請號：200610201008.X)，描述了一種新型的LED光源設計。因佛卡斯公司申請的“用于投影顯示的使用LED光源的系統和方法”，申請號：01805171.5，描述了一種采用LED光源的投影儀。但是以上應用都是關于LED光源的新型結構和投影儀成像方面的應用，沒有應用于計算機視覺在線檢測的LED光源系統相關的專利。

發明內容

本發明克服上述問題中存在的不足，本發明針對上述情況，開發了一種基于LED的軟膠囊在線檢測光源系統，提供了一種可以供精確的采集軟膠囊圖像的光源系統，為后續的圖像快速處理、準確分級奠定了基礎。

本發明的技術方案如下：

本發明所述裝置由LED背光源、光照箱、CCD相機、輸送輥子和計算機組成。CCD相機放置在光照箱頂部，光照相底部為輸送輥子，LED背光源在輥子下方，三者在同一垂直平面內。相機將輸送輥子上的軟膠囊的圖像攝入機內儲存。相機與計算機相連接，軟膠囊圖片進入計算機處理、計算、顯示器顯示，輸出結果給動作裝置。

所述光照箱為不銹鋼材料制作的40×30×30cm的長方體，底部開放供輸送輥子載著軟膠囊通過，側面可以敞開，內壁鋪有一層較粗糙的白紙，與下部的光源形成均勻漫反射。

所述LED背光源為3×3cm的小型平板式背光源，本發明針對現有的特殊情況，將LED背光源作為攝像光源，將其固定在輸送輥子下方，與上方的攝像機、輥子在同一垂直平面，且在相機正下方。同時背光模式的拍攝，可以凸顯出軟膠囊的輪廓，可以明顯的提高圖像處理時計算的精度。

工作時，輥子的每一個間隙都載有軟膠囊，軟膠囊每次運動到LED背光源正上方時，相機拍攝圖片，得到輪廓清晰的軟膠囊圖片，給計算機處理分析。本發明結構簡單，安裝方便，經實際應用證明其在亮度、發熱量和壽命等方面都有滿意的效果；并且采用小型LED光源，其體積小、發熱低、光照均勻，而采用透射式照明方式，使得采得的圖像邊緣清晰，輪廓明了，明顯的提高了分級的精度和速度。

附圖說明

圖1是本發明的結構框圖；

上述圖中1是輸送輥子，2是LED背光源，3是光照箱，4是CCD相機，5是計算機，6是軟膠囊；

圖2是應用本發明光源系統所獲得的軟膠囊圖像。

具體實施方式

如圖1所示，CCD相機4與計算機5連接，計算機5內有分析程序。CCD相機4安裝在光照箱3頂部，光照箱3底部是輸送輥子1，輸送輥子1下部是LED背光源2。CCD相機4從光照箱頂部孔中伸出，其中心與軟膠囊6以及LED背光源2一致，當軟膠囊6運動到CCD相機4正下方時，LED背光源2通過兩個輸送輥子1的縫隙，襯托出軟膠囊6清晰的輪廓，CCD相機4準確的抓拍此時軟膠囊6圖像，所獲得的圖像如圖2所示。圖2中，軟膠囊的輪廓清晰，且與背景能明顯的區分開，為后續的圖像處理分析帶來方便。