[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于高精度影像測(cè)量?jī)x的自適應(yīng)光源照明系統(tǒng)及方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010290301.4
• 申請(qǐng)日: 2010-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101975357A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周虎;楊建國(guó);朱超;陳棟梁
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F21S8/00
• 分類(lèi)號(hào): F21S8/00;F21V19/00;F21V23/00;H05B37/02;G01B11/00;F21Y101/02
• 代理公司: 上海泰能知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31233
• 代理人: 黃志達(dá);謝文凱

1.一種用于高精度影像測(cè)量?jī)x的自適應(yīng)光源照明系統(tǒng)，包括光源和控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的光源包括正面光源和背面光源，其中，正面光源位于被測(cè)工件的正上方，背面光源位于被測(cè)工件的正下方；所述的控制系統(tǒng)包括MCU模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、照明驅(qū)動(dòng)模塊和串口通訊模塊；所述的MCU模塊通過(guò)所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與所述的照明驅(qū)動(dòng)模塊相連，并通過(guò)所述的串口通訊模塊與PC端內(nèi)建的模糊專(zhuān)家系統(tǒng)模塊相連；所述的照明驅(qū)動(dòng)模塊分別與所述的正面光源和背面光源相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高精度影像測(cè)量?jī)x的自適應(yīng)光源照明系統(tǒng)，其特征在于，所述的正面光源采用LED環(huán)形多角度直射型光源；所述的高精度影像測(cè)量?jī)x位于所述的LED環(huán)形多角度直射型光源的環(huán)中心。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于高精度影像測(cè)量?jī)x的自適應(yīng)光源照明系統(tǒng)，其特征在于，所述的LED環(huán)形多角度直射型光源采用三環(huán)設(shè)計(jì)，由內(nèi)環(huán)光源、中環(huán)光源和外環(huán)光源構(gòu)成；所述的內(nèi)環(huán)光源、中環(huán)光源和外環(huán)光源均是由三排LED成圓錐狀排列并分別以0°、30°、60°照射在被測(cè)工件上。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于高精度影像測(cè)量?jī)x的自適應(yīng)光源照明系統(tǒng)，其特征在于，所述的LED采用混聯(lián)的方式連接，其中，串并聯(lián)的LED數(shù)量平均分配。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高精度影像測(cè)量?jī)x的自適應(yīng)光源照明系統(tǒng)，其特征在于，所述的背面光源采用光線導(dǎo)向技術(shù)進(jìn)行照明。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高精度影像測(cè)量?jī)x的自適應(yīng)光源照明系統(tǒng)，其特征在于，所述的串口通訊模塊為采用RS232通信標(biāo)準(zhǔn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于高精度影像測(cè)量?jī)x的自適應(yīng)光源照明系統(tǒng)，其特征在于，所述的照明驅(qū)動(dòng)模塊采用四通道照明驅(qū)動(dòng)模塊，其中，三條通道對(duì)應(yīng)正面光源，另外一條通道對(duì)應(yīng)背面光源。

8.一種用于高精度影像測(cè)量?jī)x的自適應(yīng)光源照明方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)取不同材料、不同表面質(zhì)量的典型工件進(jìn)行照明和成像試驗(yàn)，以照明效果的成像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)為目標(biāo)，在整個(gè)搜索空間中運(yùn)算，得到典型工件的最佳照明參數(shù)；

(2)根據(jù)試驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)據(jù)建立最佳照明參數(shù)專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)，該專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)應(yīng)全面反映不同零件的特征；

(3)將被測(cè)工件放置在正面光源與背面光源之間，由PC端輸入被測(cè)工件的特征參數(shù)，模糊專(zhuān)家系統(tǒng)模塊將根據(jù)被測(cè)工件與專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)中最相似的典型零件進(jìn)行比較，根據(jù)其相似性度量由模糊推理策略推出控制矢量基點(diǎn)以及局部搜索范圍；

(4)PC端將設(shè)定的控制矢量搜索范圍發(fā)送到MCU模塊，由數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和照明驅(qū)動(dòng)模塊完成光源的照明調(diào)節(jié)，由照明效果的成像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)確定該局部搜索范圍內(nèi)的最佳照明控制參數(shù)；

(5)通過(guò)得到的最佳照明控制參數(shù)對(duì)專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)的進(jìn)行完善。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于高精度影像測(cè)量?jī)x的自適應(yīng)光源照明方法，其特征在于，所述的成像質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)是最大類(lèi)間方差和最大平均灰度梯度，以突出物體和背景的差異性，同時(shí)突出表面特征，增大圖像對(duì)比度，以利于圖像分割和邊緣檢測(cè)。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于高精度影像測(cè)量?jī)x的自適應(yīng)光源照明方法，其特征在于，所述的步驟(3)中模糊推理所依據(jù)的隸屬度為被測(cè)工件與專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)中典型零件的相似性，相似性越高，搜索空間范圍越小。