专利名称：基于线阵ccd相机的条形光源照度分布检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机器视觉和光学工程技术领域，用于检测条形光源的照度分布一致性。
背景技术：
在机器视觉系统中，照明光源是系统关键的部分之一，直接关系到系统整体性能指标，甚至是系统的成败，其重要性无论如何强调都不为过。优质的照明光源能够提高采集的图像质量，增加图像的对比度和信噪比，为图像处理算法提供良好的前提条件。如图1为典型的机器视觉系统。条形光源在线阵相机检测系统中是一种常用光源，一般采用荧光灯或者LED阵列组合而成，具有亮度集中等特点，便于同线阵相机配合使用。但由于制造和加工工艺等原因，条形光源的照度存在一定的差异，如果不加以处理，则会影响最终的图像采集效果。所以对条形光源照度一致性进行必要的检验，就显得尤为重要。目前光源照度分布检测主要有两种方法，一种是积分球的方法，它的优点是最大程度的接收了漫反射光，并消除一些抖动引起的影响。但是它存在以下缺点:一是对电路的要求高，需要多个功率放大器，其结构复杂，成本高；二是积分球照明方式的光能利用效率较低，要达到较高照度时，通常需要多个大功率光源，其产生的大热量，对灯、灯杯和灯座耐热性要求较高，工作时间不宜过长，且低照度实现难度大，高温条件下，灯具寿命较短；三是要适应产品光学大口径照度测量，积分球的窗口也要相应地变大，为了达到均匀照明的效果，积分球的体积就会变大，输入窗口的数量增多，效率会降低；四是随着积分球使用时间增长，积分球内壁涂层反射效率会有所下降。另一种是采用照度计测量，有人工逐点测量和多点测量法。它的优点是对设备要求低，价格便宜。但是逐点测量方法需要每次读数，操作复杂，效率很低。且其读数一般采用人工方式，容易疲劳，同时也引入了不确定因素。多点测量法相对于逐点测量加快了速度，但在测量区域或者面视场时，也需要多次测量才能完成对一个光源的检测，效率低下。
发明内容本实用新型的目的是解决光源照度分布检测的难题，提供一套基于线阵CCD相机的条形光源照度分布检测装置。本实用新型提供的基于线阵CCD相机的条形光源照度分布检测装置，包括测试台，旋转光源，传送带，(XD相机,两个步进电机,转鼓和计算机；传送带通过转鼓安装在测试台上，转鼓与安装在测试台上的步进电机轴连接，CCD相机固定在传送带上，旋转光源与另一个步进电机轴相连并安装在测试台上，CCD相机输出与计算机连接。检测装置如图2所示，通过协调控制相机的移动、光源的旋转采集光源多位置、多角度照度信息。在计算机上对采集的信息进行分析和处理，从而来检测该光源的照度一致性。光源照度检测结构示意如图3所示。[0008]本实用新型的创新点和优点:1、采用机器视觉对光源的照度进行检测，克服了传统采用光度计检测的准确率不高、效率低下、操作复杂的弊病。本装置采用CCD相机摄取被测光源的光能分布图像，图像数据经测量系统软件处理后转化为确定的光度值，较快的获得被测光源上的光能分布情况，从而实现了快速检测。2、由于本装置是对光源360 °范围内的照度进行检测，且整个过程全部由计算机完成，操作方便，实现了测试自动化，因此检测的结果真实可信。3、与已有的光源照度检测不同，本装置不仅仅是检测一种单一的光源类型，它能够检测多种不同类型、不同用途的光源，而且可以将检测的光源照度分布结果以图表、曲线、三维图等形式展现。
图1是机器视觉系统图。图2是基于线阵CXD相机的条形光源照度分布检测装置。图3光源照度检测系统结构示意图。图中，I是旋转光源，2是传送带，3是(XD相机，4是步进电机，5是转鼓，6是计算机，7是测试台。
具体实施方式
实施例如图2所示，本实用新型提供的基于线阵CCD相机的条形光源照度分布检测装置，包括测试台7,旋转光源I,传送带2, (XD相机3,两个步进电机4,转鼓5和计算机6 ;传送带通过转鼓安装在测试台上，转鼓与安装在测试台上的步进电机轴连接，CCD相机固定在传送带上，旋转光源与另一个步进电机轴相连并安装在测试台上，CCD相机输出与计算机连接。本实用新型检测装置主要单元可分成:(I)光源照度采集单元:CCD摄像机随步进电机移动，采集光源上的亮度信息，每采集一次之后光源转动一定角度，摄像机继续采集，直至采集到光源360°范围内的照度信息。采用A/D转换器对CCD相机采集到的信号进行转换，使模拟的信号变换为数字信号，供处理器进行数据处理。(2)运动控制单元:在计算机控制下，通过步进电机A驱动CXD相机沿着条形光源轴向方向匀速移动，在移动的同时同步采集图像。完成一个角度扫描后，驱动步进电机B旋转固定角度，然后控制步进电机A进行下次扫描。整个运动过程由计算机直接控制。(3)照度识别和分析单元:该�？樵诵性诩扑慊希杉蕉嘟嵌鹊墓庠赐枷窈螅诩扑慊卸云浣蟹治龊痛恚治霾煌恢�、不同角度的照度信息。在屏幕上利用图表、曲线、三维图等形式展现该光源的分析结果。本实用新型的使用过程:在进行光源照度检测实验时，利用本实用新型装置检测各点照度信息，并且在显示器上显示各点照度信息波形图。
具体实施方式
为:I)将步进电机安装到操作平台上，将光源、CCD相机安装牢固，与步进电机进行连接，以便对其进行控制。步进电机与计算机连接，完成整套装置的安装工作。2)调整CXD镜头焦距和视场范围，使其能够准确完整的采集照度信息。3)安装完毕后，通过计算机对各个�？榻械魇院统跏蓟柚茫Ｖぜ觳饪记跋嗷诖痛淖畋呱�。4)图像的采集，在计算机控制下，通过步进电机A驱动CXD相机沿着条形光源轴向方向匀速移动，在移动的同时同步采集图像。完成一个角度扫描后，驱动步进电机B旋转固定角度，然后控制步进电机A进行下次扫描，直到将光源360°范围内信息采集完为止。5) CXD相机在步进电机的驱动下，采集的照度信息经过A/D变换后进入计算机进行识别处理。6)计算机发射初始化命令到各个单元。各单元收到命令后，进行照度图像的采集和处理。在计算机中处理照度信息，将其绘制成图表、曲线、三维图等形式，观测照度的均匀性。7)最后是据处理分析、图形化显示，在显示器上显示各点光源照度波形。
权利要求1.一种基于线阵CCD相机的条形光源照度分布检测装置，其特征在于该装置包括测试台，旋转光源，传送带，(XD相机,两个步进电机,转鼓和计算机；传送带通过转鼓安装在测试台上，转鼓与安装在测试台上的步进电机轴连接，CCD相机固定在传送带上，旋转光源与另一个步进电机轴相连并安装在测试台上，CCD相机输出与计算机连接。
专利摘要本实用新型是基于线阵CCD相机的条形光源照度分布检测装置。包括测试台7，旋转光源1，传送带2，CCD相机3，两个步进电机4，转鼓5和计算机6。待测光源可进行360°旋转，待测光源对面安装可左右移动的CCD相机，用于照度图像采集并将采集到的信号输入计算机进行处理，最终以图表、曲线、三维图等形式展现该光源的分析结果。此装置具有操作简单，价格低廉的优点。由计算机直接进行处理，测试结果真实可信。以此制成了一套标准的测试装置，实现了测试的自动化。
文档编号G01M11/02GK202938985SQ201220611340
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者朱均超, 张宝峰, 刘娜 申请人:天津理工大学
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