[發(fā)明專利]一種多光源線陣成像系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410124089.2
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103884650A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉婕宇;陳湘潤;李慶梅;潘津;田立勛;商豐瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大恒圖像視覺有限公司
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/88
• 代理公司: 北京律譜知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11457
• 代理人: 黃云鐸

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機器視覺檢測領(lǐng)域，具體涉及一種多光源線陣成像系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)過程中，隨著機器視覺檢測領(lǐng)域的發(fā)展，越來越多的檢測過程依賴于自動檢測裝置，而不再采用人工進行檢測。

在目前的機器視覺領(lǐng)域，面陣系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)頻閃控制光源采圖，即一個面陣相機配合一個或多個照明光源，當被檢測工件抵達設(shè)定位置時系統(tǒng)觸發(fā)相機和光源采集圖像，如果有多個光源，在相機連續(xù)采集的同時，不同光源按指定次序同步點亮，這樣可以利用同一個相機配合不同照明光源得到的多幅圖像；但是這種技術(shù)只能用在低速、低幅面、低精度的檢測環(huán)境中，不能適應(yīng)現(xiàn)代社會越來越高的生產(chǎn)效率和高精度檢測要求。

對于線陣系統(tǒng)，目前結(jié)構(gòu)均是采用一個或若干個線陣相機配合一個線陣光源的結(jié)構(gòu)，即線陣相機連續(xù)采圖，配合光源常亮，這樣雖然實現(xiàn)了高速高精度，但是線陣系統(tǒng)造價昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，每增加一個相機工位都是對市場承受能力和現(xiàn)場安裝空間的考驗，因此有時不得不為此做出妥協(xié)，使得系統(tǒng)的檢測效果受到影響；雖然市面上也有4CCD集成的線陣相機，但是CCD感光芯片的性能和結(jié)構(gòu)固定，因此線陣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)還是受到限制，總體來說依然停留在單或多相機對同一照明方式的階段。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種多光源線陣成像系統(tǒng)，用于對被檢產(chǎn)品進行多角度成像，所述多光源線陣成像系統(tǒng)包括：多組光源、線陣成像裝置、頻閃控制模塊、圖像采集處理裝置，其特征在于，

所述多組光源設(shè)置于所述被檢產(chǎn)品的周圍，每組光源從不同角度照向所述被檢產(chǎn)品；

所述線陣成像裝置位于所述被檢產(chǎn)品的側(cè)部，對向所述被檢產(chǎn)品；

所述頻閃控制模塊分別與所述多組光源和所述線陣成像裝置相連接，用于控制所述多組光源輪流點亮以對所述被檢產(chǎn)品進行照明，并且控制所述線陣成像裝置對所述被檢產(chǎn)品進行成像，其中，在成像期間，所述被檢產(chǎn)品與所述線陣成像裝置之間發(fā)生相對運動；

所述圖像采集處理裝置與所述線陣成像裝置相連接，用以從所述線陣成像裝置接收所采集的圖像并對所述圖像進行抽行和拼接處理。

進一步地，所述抽行和拼接處理包括從所述圖像抽取出在每組光源照明下所采集到的各行圖像并且將針對每組光源所采集到的各行圖像拼接成與相應(yīng)光源對應(yīng)的被檢產(chǎn)品的圖像。

進一步地，所述多組光源包括第一組光源、第二組光源和第三組光源，所述第一組光源位于被檢產(chǎn)品的上方，以第一角度朝向所述被檢產(chǎn)品進行照射；所述第二組光源位于所述被檢產(chǎn)品下方，以第二角度朝向所述被檢產(chǎn)品進行照射；所述第三組光源位于所述被檢產(chǎn)品的上方，以第三角度朝向所述被檢產(chǎn)品進行照射；所述線陣成像裝置在所述被檢產(chǎn)品上方，對所述被檢產(chǎn)品進行拍攝。

進一步地，所述第一角度為所述第一組光源的光軸與被檢產(chǎn)品的物面法線的夾角，所述第一組光源和所述成像裝置分別位于所述被檢產(chǎn)品的物面法線的兩側(cè)；所述第二角度為所述第二組光源與所述被檢產(chǎn)品的物面法線的夾角；所述第三角度為所述第三組光源的光軸與所述被檢產(chǎn)品的物面法線的夾角，所述第三角度不等于所述第一角度，其中，所述第一角度等于第四角度，所述第四角度為所述成像裝置的光軸與所述被檢產(chǎn)品的物面法線的夾角。

進一步地，所述頻閃控制模塊控制所述線陣成像裝置以使得所述多組光源中的任意一個點亮?xí)r，所述線陣成像裝置進行一次圖像采集以獲得一行圖像數(shù)據(jù)。

進一步地，所述多光源線陣成像系統(tǒng)還包括傳送裝置，所述傳送裝置承載所述被檢產(chǎn)品，并且傳送所述被檢產(chǎn)品通過所述多光源線陣成像系統(tǒng)的成像區(qū)域。

另一方面，本發(fā)明提供一種多光源線陣成像方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟：

步驟a)傳送被檢產(chǎn)品通過成像區(qū)域；

步驟b）在所述被檢產(chǎn)品的第一邊緣進入所述成像區(qū)域時，啟動線陣成像裝置；

步驟c）依次輪流開啟多組光源對所述被檢產(chǎn)品進行照射，并且每一時刻僅開啟一組光源；

步驟d）每當有一組光源開啟時，控制所述線陣成像裝置進行一次圖像拍攝，以拍攝一行線陣圖像；

步驟e）重復(fù)上述步驟c-d，直到所述被檢產(chǎn)品的第二邊緣離開所述成像區(qū)域，獲得相應(yīng)的二維圖像；

步驟f）根據(jù)所述多組光源的開啟順序，逐行地從所述二維圖像中抽取針對每組光源的線陣圖像；

步驟g）將所抽取出的針對每組光源的線陣圖像進行拼接組合，獲得針對每組光源的二維圖像。