[發明專利]基于視覺檢測的智能數字光源及方法

在審

• 申請號: 202110484741.1
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113189113A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 李佳
• 申請（專利權）人: 聚時科技（上海）有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 湖北天領艾匹律師事務所 42252
• 代理人: 胡振宇

本發明屬于視覺檢測技術領域，具體涉及一種基于視覺檢測的智能數字光源及方法，特別是適用于大型曲面、反光物體的視覺檢測。一種基于視覺檢測的智能數字光源，包括若干燈珠、光源控制器和上位機，所述上位機用于給光源控制器發送一個亮度矩陣信號，所述亮度矩陣與燈珠一一對應，每個數的值對應燈珠的亮度信息，所述光源控制器根據亮度矩陣對應的打光模式單獨控制每個燈珠。本發明根據產品定制化的光源設計，對應難打光的曲面、高反光物體表面檢測提供低成本可行方案，本發明的光源可以打出人的經驗無法打出的最適合的光線。

技術領域

本發明屬于視覺檢測技術領域，具體涉及一種基于視覺檢測的智能數字光源及方法，特別是適用于大型曲面、反光物體的視覺檢測。

背景技術

隨著中國3C電子行業的快速發展，中國機器視覺行業也不斷壯大和成熟，中國機器視覺軟、硬件系統迅速發展，尤其是機器視覺光源已經占據主要國內市場份額。國內外機器視覺光源都已經形成完善的、標準化的體系。標準化的光源，如：條線光、面光源、穹頂光源、同軸光源，解決了光源的量產與成本問題，但隨著機器視覺向各個領域的滲透與中國制造業的自動化需求的增長。如今，一方面標準化的光源無法解決像高反光、曲面物體表面檢測的打光需求；另一方面定制化光源成本太高，很難不普及。高反光、曲面物體表面的檢測受限于打光成像難題的限制，沒有很好的行業解決方案。因此需要一種新的增加光源通用性的發展思路。特別是高反光、大曲面物體(例如車身的漆面檢測)表面檢測有諸多的不便：1)一個相機無法將整個物體拍全；2)大物體在生產線上的定位不是很精確；3)大物體很難營造均勻的打光環境和簡單的背景環境；4)大物體一般存在大曲面或是多個需要檢測的曲面，普通視覺檢測相機是很難拍全物體的。所以，像大物體的精細檢測，很難實現機器視覺的自動化，目前市面上沒有底層的實現手段。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于視覺檢測的智能數字光源及方法，本發明根據產品定制化的光源設計，對應難打光的曲面、高反光物體表面檢測提供低成本可行方案，本發明的光源可以打出人的經驗無法打出的最適合的光線。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于視覺檢測的智能數字光源，其特征在于：包括若干燈珠、光源控制器和上位機，所述上位機用于給光源控制器發送一個亮度矩陣信號，所述亮度矩陣與燈珠一一對應，每個數的值對應燈珠的亮度信息，所述光源控制器根據亮度矩陣對應的打光模式單獨控制每個燈珠。

進一步地，所述亮度矩陣中每個數的值還包括每個燈珠的顏色信息、照射角度信息、反光時長信息、點亮延時信息中的一種或者多種。

進一步地，該數字光源還包括相機，所述相機用于拍攝打光后的待檢測物體，并將圖像傳送給上位機，共上位機計算亮度矩陣。

進一步地，所述光源控制器通過千兆網線或USB3.0數據線與上位機通信。

進一步地，所述光源控制器包括以下打光模式：

a)內置打光模式：光源控制器內部存儲有既定打光模式，選擇調用使用；

b)加載打光模式：通過加載上位機調制好的亮度矩陣，來獲取對應的打光模式，所述亮度矩陣來自于上位機的訓練、學習或是手動調制，并存儲到光源控制器內，下次直接調用。

一種基于視覺檢測的數字光源的自學習方法，其特征在于：

包括上述數字光源，待檢測物體置于該數字光源下，給數字光源一個初始亮度矩陣，再使用相機采集當前待檢測物體的圖像；

上位機對圖像進行分析計算，獲得一個優化后的亮度矩陣，根據優化后的亮度矩陣更新數字光源的打光方式；

再次使用相機采集當前待檢測物體的圖像，上位機再次分析計算優化亮度矩陣，如此往復迭代優化，達到一定條件后停止，得到最佳打光模式和亮度矩陣。

進一步地，設定閾值，對亮度低于閾值的燈珠強制熄滅。