成像装置的制作方法

1.本技术涉及视觉检测技术领域，尤其涉及一种成像装置。


背景技术：

2.在工业视觉检测领域，目前的场景应用主要是针对平面类、表面光滑度很高的产品，还没有能够应用于不规则管状产品的场景。在非接触视觉检测技术的缺陷检测过程中，对于不规则管状产品，不可避免地会受到环境光、被测产品表面强反射光等因素的干扰，造成测量数据出现噪声点，严重影响到点云分割、特征提取、曲面重建、误差分析等一系列的后续处理过程。具体地，由于管状产品的导管锥面为连续曲面，投射到其上的平行光曲线也应为连续的亮线，通常噪声的作用会产生两种效果：1、使光线边缘产生毛刺；2、在主体点云外产生小的局部亮点。这两种效果都会导致光线条纹像素识别错误，而基于错误识别的像素建立扩口椎体模型必然存在较大的误差，导致识别错误。因此，有必要针对不规则形状产品的图像获取进行改进，以降低噪声对测量造成的影响。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种成像装置，该成像装置能够针对不规则管状产品进行打光，提供理想的光照条件，获得理想的能够用于缺陷检测的图像，降低噪声对测量造成的影响。
4.本技术的目的采用以下技术方案实现：
5.一种成像装置，包括：灯箱，包括箱体和光源，所述箱体的一端具有开口，待检测产品位于或邻近所述箱体的开口处，所述光源的出射光照射在所述箱体的内壁上并形成用于照射待检测产品的漫反射环境光，所述光源的出射光非直射在待检测产品上；图像采集设备，所述图像采集设备用于采集待检测产品的图像。该技术方案的有益效果在于，光源的出射光照射在所述箱体的内壁上以后形成漫反射环境光，漫反射环境光照射位于或邻近所述箱体的开口处的待检测产品，从而避免现有环境光、待检测产品表面强反射光等因素的干扰，图像采集设备能够获得高清晰度成像，满足视觉检测要求。
6.在一些可选的实施例中，所述光源为漫反射光源。该技术方案的有益效果在于，通过使用漫反射光源，进一步避免光照因素对采集待检测产品的图像造成的干扰，提高图像采集的质量。
7.在一些可选的实施例中，所述光源包括灯体和反射器，所述反射器的反光面上设置有用于形成漫反射光的漫反射涂层。该技术方案的有益效果在于，通过使用漫反射光源，进一步避免光照因素对采集待检测产品的图像造成的干扰，提高图像采集的质量。
8.在一些可选的实施例中，所述灯箱还包括遮光部，所述遮光部设置在所述光源的一侧，用于阻挡所述光源的出射光直射在待检测产品上。该技术方案的有益效果在于，通过设置遮光部，有效阻挡光源直射在待检测产生上，避免待检测产品表面强反射光等因素对采集待检测产品的图像造成的干扰，提高图像采集的质量。
9.在一些可选的实施例中，所述成像装置还包括机械手，所述机械手用于拾取待检测产品并将待检测产品移动至所述箱体的开口处或邻近所述箱体的开口处。该技术方案的有益效果在于，通过机械手，可以有效控制待检测产品的位置和高度，有利于提高图像采集的效率和图像采集的质量。
10.在一些可选的实施例中，所述机械手移动的待检测产品的高度不超过所述光源的高度。该技术方案的有益效果在于，防止和避免光源的出射光直接照射在待检测产品上，避免待检测产品表面强反射光等因素对采集待检测产品的图像造成的干扰，提高图像采集的质量。
11.在一些可选的实施例中，所述成像装置包括多个图像采集设备，所述多个图像采集设备设置在所述箱体的多个位置，用于从多个角度对待检测产品进行成像。该技术方案的有益效果在于，通过设置多个图像采集设备，可以从多个角度对待检测产品进行成像，一次完成待检测产品的多个表面的图像采集，便于后续处理。
12.在一些可选的实施例中，所述灯箱包括多个光源，所述多个光源分别设置在所述箱体的开口的内缘处。该技术方案的有益效果在于，有利于在箱体内形成光亮度均匀的光照条件，避免光照不均对采集待检测产品的图像造成的干扰，提高图像采集的质量。
13.在一些可选的实施例中，所述灯箱包括位于左右两侧的多个光源、前后两侧的多个光源，左右两侧的所述多个光源在左右方向上的距离为500
±
10mm，前后两侧的所述多个光源在前后方向上的距离为300
±
10mm，所述图像采集设备的镜头与待检测产品之间的距离为360
±
10mm。该技术方案的有益效果在于，上述距离设置能够获得较佳的图像采集质量。
14.在一些可选的实施例中，所述多个光源间隔均匀地设置在所述箱体的开口的内缘处。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
16.图1是本技术实施例提供的成像装置的结构示意图。
17.图2是本技术实施例提供的成像装置的截面示意图。
18.图3是本技术实施例提供的成像装置的俯视示意图。
19.图中：10、成像装置；11、灯箱；111、箱体；112、光源；113、遮光部；12、图像采集设备；121、相机；122、镜头；13、机械手；20、待检测产品。
具体实施方式
20.下面，结合附图以及具体实施方式，对本技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
21.参照图1至图3，本技术实施例提供一种成像装置10，包括灯箱11和图像采集设备12，进一步还可以包括机械手13。
22.灯箱11包括箱体111和光源112。本技术不限制箱体111的具体形状，可以是规则形状，也可以是不规则形状，作为示例，箱体111的形状可以是长方体结构、棱锥结构、圆台结
构、梯形台结构或圆柱体结构，所述箱体111的一端具有开口，所述箱体111的其他部分优选为封闭结构，箱体111的开口可以位于箱体111的下端，箱体111的开口用于放置待检测产品20，待检测产品20位于或邻近所述箱体111的开口处。
23.所述光源112的出射光照射在所述箱体111的内壁上并形成用于照射待检测产品20的漫反射环境光，所述光源112的出射光非直射在待检测产品20上。具体地，本技术不限制光源112的具体类型，可以是条形光源、圆形光源、方形光源，本实施例以条形光源为例进行描述，条形光源的出射光可以直接照射在所述箱体111的内壁上，箱体111的内壁表面优选为粗糙表面，条形光源的出射光照射在所述箱体111的内壁上以后形成漫反射环境光，漫反射环境光照射位于或邻近所述箱体111的开口处的待检测产品20，通过漫反射环境光弥补因为待检测产品20形状不同产生拍摄不良，从而避免现有环境光、待检测产品20表面强反射光等因素的干扰。
24.所述图像采集设备12用于采集待检测产品20的图像，图像采集设备12可以包括相机121和镜头122，镜头122安装在相机121上，镜头122朝向待检测产品20，通过使用上述结构的灯箱11，所述光源112的出射光最终照射在待检测产品20上的光为漫反射环境光，有效避免现有环境光、待检测产品20表面强反射光等因素对采集待检测产品20的图像造成的干扰，图像采集设备12能够获得高清晰度成像，满足视觉检测要求。
25.本技术一些实施例中，所述光源112为漫反射光源，具体地，所述光源112包括灯体和反射器(未示出)，灯体是产生出射光的主体，灯体可以是白炽灯、荧光灯或led灯，灯体的结构可以采用现有技术，在此不予赘述，所述反射器的反光面上设置有用于形成漫反射光的漫反射涂层，所述反射器的反光面形成漫反射涂层后，经所述反射器的反光面反射出的光为漫反射光，通过使用漫反射光源，进一步避免光照因素对采集待检测产品20的图像造成的干扰，提高图像采集的质量。漫反射涂层可以采用已知技术，在此不予赘述。
26.本技术一些实施例中，所述灯箱11还包括遮光部113，所述遮光部113设置在所述光源112的一侧，所述遮光部113例如设置在所述光源112的朝向待检测产品20的一侧，所述遮光部113用于阻挡所述光源112的出射光直射在待检测产品20上，遮光部113可以是遮光挡板，通过设置遮光部113，有效阻挡光源112直射在待检测产生上，避免待检测产品20表面强反射光等因素对采集待检测产品20的图像造成的干扰，提高图像采集的质量。
27.本技术一些实施例中，所述成像装置10还包括机械手13，所述机械手13用于拾取待检测产品20并将待检测产品20移动至所述箱体111的开口处或邻近所述箱体111的开口处。通过设置机械手13，可以实现自动化的图像采集，而且通过机械手13，可以有效控制待检测产品20的位置和姿态，有利于提高图像采集的效率和图像采集的质量。作为优选方案，所述机械手13移动的待检测产品20的高度不超过所述光源112的高度，从而防止和避免光源112的出射光直接照射在待检测产品20上，避免待检测产品20表面强反射光等因素对采集待检测产品20的图像造成的干扰，提高图像采集的质量。
28.本技术一些实施例中，所述成像装置10包括多个图像采集设备12，所述多个图像采集设备12设置在所述箱体111的多个位置，用于从多个角度对待检测产品20进行成像。以长方体结构的箱体111为例，箱体111的顶部、四周的内壁上可以分别设置一个图像采集设备12，通过设置多个图像采集设备12，可以从多个角度对待检测产品20进行成像，一次完成待检测产品20的多个表面的图像采集，便于后续处理，无需通过机械手13转动就可以完成
对待检测产品20的成像。
29.本技术一些实施例中，所述灯箱11包括多个光源112，所述多个光源112分别设置在所述箱体111的开口的内缘处，光源112的出射光照射箱体111的内壁，通过设置多个光源112，有利于在箱体111内形成光亮度均匀的光照条件，避免光照不均对采集待检测产品20的图像造成的干扰，提高图像采集的质量。
30.在一具体实施方式中，所述灯箱11包括位于左右两侧的多个光源112、前后两侧的多个光源112，左右两侧的所述多个光源112在左右方向上的距离h1为500
±
10mm，前后两侧的所述多个光源112在前后方向上的距离h2为300
±
10mm，所述图像采集设备12的镜头122与待检测产品20之间的距离h3为360
±
10mm。经研究发现，上述距离设置能够获得较佳的图像采集质量。
31.在一具体实施方式中，所述多个光源112间隔均匀地设置在所述箱体111的开口的内缘处，通过将多个光源112间隔均匀地设置在所述箱体111的开口的内缘处，多个光源112的出射光均匀照射箱体111的内壁，有利于在箱体111内形成光亮度均匀的光照条件，避免光照不均对采集待检测产品20的图像造成的干扰，提高图像采集的质量。
32.本技术从使用目的上，效能上，进步及新颖性等观点进行阐述，其设置有的实用进步性，已符合专利法所强调的功能增进及使用要件，本技术以上的说明及附图，仅为本技术的较佳实施例而已，并非以此局限本技术，因此，凡一切与本技术构造，装置，特征等近似、雷同的，即凡依本技术专利申请范围所作的等同替换或修饰等，皆应属本技术的专利申请保护的范围之内。