[發(fā)明專利]機器視覺光源均勻性評估裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811525403.2
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109767425B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊志勇;王星澤;張佳
• 申請（專利權(quán)）人: 合刃科技(武漢)有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/90
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

本申請公開了一種機器視覺光源均勻性評估裝置及方法，其中機器視覺光源均勻性評估裝置包括：機器視覺成像系統(tǒng)、勻光片以及與機器視覺成像系統(tǒng)相連接的處理器；勻光片用于設(shè)置在機器視覺系統(tǒng)所要檢測的樣品的位置，并被待測光源產(chǎn)生的光投射；機器視覺成像系統(tǒng)的軸線與勻光片的夾角呈θ角，使得機器視覺成像系統(tǒng)能夠用于對勻光片進行成像并采集圖像；處理器用于接收圖像，并對圖像進行計算分析，獲得圖像的灰度均勻性，并根據(jù)圖像的灰度均勻性確定待測光源的照度均勻性。采用本申請實施例能夠在不增大系統(tǒng)空間的情況下，通過勻光片對待測光源進行散射，采集勻光片的圖像，通過圖像處理確定圖像均勻性，進而確定待測光源均勻性，提升了效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及機器視覺領(lǐng)域，尤其涉及一種機器視覺光源均勻性評估裝置及方法。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)自動化和人工智能的逐步發(fā)展，機器視覺所起的作用越來越重要，而待測光源的均勻照明在機器視覺檢測中起關(guān)鍵性的作用。在機器視覺系統(tǒng)中，被測物體經(jīng)過鏡頭在相機上成像，系統(tǒng)的檢測精度與成像質(zhì)量息息相關(guān)，而物體的照明直接影響成像質(zhì)量，所以目前各大機器視覺廠商將均勻待測光源作為機器視覺的重點開發(fā)待測光源，這些待測光源的均勻性作為評價待測光源性能好壞的核心指標之一。

一般檢測待測光源均勻性，我們使用亮度計或者積分球來進行逐點測量，每次只能采集到一個小區(qū)域的光強，測量效率非常低下，而且受測量空間的限制。在背待測光源的檢測中，逐步改進到使用電荷耦合器件(Charge-coupled Device，CCD)成像來檢測背待測光源的均勻性，但是在普通的點光源和線光源的檢測中，無法使用CCD直接對其成像以判斷其均勻性。特別是在機器視覺測量系統(tǒng)中，測量系統(tǒng)一般設(shè)置在流水線上或者封裝在一個儀器設(shè)備內(nèi)，尺寸空間受到極大的限制。因此，亟待提出一種不需增大系統(tǒng)空間，即可高效進行待測光源均勻性的測量，且可以進行實時在線的測試的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例提供一種機器視覺光源均勻性評估裝置及方法，采用本申請實施例能夠在不增大系統(tǒng)空間的情況下，通過加入被待測光源投射的勻光片，并對勻光片進行圖像采集和圖像處理，確定待測光源的照度均勻性，提升了確定待測光源照度均勻性的效率。

第一方面，本申請實施例提供一種機器視覺光源均勻性評估裝置，包括：

機器視覺成像系統(tǒng)、勻光片、以及與所述機器視覺相機相連接的處理器；所述勻光片用于設(shè)置在機器視覺系統(tǒng)所要檢測的樣品的位置，并被待測光源產(chǎn)生的光投射；

所述機器視覺成像系統(tǒng)的軸線與所述勻光片的夾角呈θ角，使得所述機器視覺成像系統(tǒng)能夠用于對所述勻光片進行成像并采集圖像，其中，0°θ≤90°；

所述處理器用于接收所述圖像，并對所述圖像進行計算分析，獲得所述圖像的灰度均勻性，并根據(jù)所述圖像的灰度均勻性確定所述待測光源的照度均勻性。

在一種可能的實施例中，在所述對所述圖像進行計算分析，獲得圖像的灰度均勻性方面，所述處理器具體用于：

將所述圖像分割成N*N等面積分布的N個區(qū)域，并確定每個區(qū)域的灰度值，其中N為大于1的整數(shù)；

獲取分布在圖像各個位置的多個區(qū)域的灰度值作為選擇灰度值，并根據(jù)所述選擇灰度值確定所述圖像的灰度均勻性。

在一種可能的實施例中，所述N為3，在所述獲取分布在圖像各個位置的多個區(qū)域的灰度值作為選擇灰度值，并根據(jù)所述選擇灰度值確定所述圖像的灰度均勻性方面，所述處理器具體用于：

獲取分布在圖像各個位置的第一區(qū)域、第三區(qū)域、第五區(qū)域、第七區(qū)域和第九區(qū)域的灰度值E₁₁,E₃₃,E₅₅,E₇₇，E₉₉作為選擇灰度值；

根據(jù)第一公式計算獲得所述圖像的灰度均勻性U，所述第一公式包括：