一种40通道视觉检测系统用智能光源的制作方法

1.本实用新型属于视觉检测用光源技术领域，尤其涉及一种40通道视觉检测系统用智能光源。


背景技术：

2.在机器视觉检测系统中，光源是影响机器视觉系统图像质量水平的关键因素。伴随着科技的快速发展，机器视觉检测系统的应用领域也迅速向工业、军事、科研等各行各业扩展开来，机器视觉检测系统的市场也呈现爆发式的增长。而在机器视觉检测系统中，图像的采集以及处理正是机器视觉检测系统的核心，图像采集的质量直接关系着整个机器视觉检测系统，因为在这个系统当中，所有的信息都来自于图像之中。
3.光源作为机器视觉系统中的重要组成部分，直接决定图像采集质量。随着机器视觉系统的快速发展和广泛应用，机器视觉系统对于光源的要求也正在不断地提升，目前的光源已经无法满足机器视觉系统的需求，主要体现在如下方面：
4.1)光源的发光模块的选型缺乏合理性。不同种类的发光模块由于采用不同制造工艺，从而决定了发光模块的使用寿命、发出光的色彩、制造成本以及响应速度等方面都各不相同，可见发光模块对于光源质量的好坏有着重要的影响，因此，选择合理的发光模块是保证光源稳定工作的必要前提。
5.2)光源的发光模块布局结构不合理。对于发光模块的布局结构，发光模块布局的方式决定了光线照射到被测物体表面的入射角度，从而影响到光源的整体效果。
6.3)光源工作方式单一。光源在工作当中亮度以及工作模式不能调节，或者调节功能单一，不能在各种复杂的环境下达到最佳的工作状态，从而限制了机器视觉检测系统设备的使用。
7.4)光源的控制方式不够智能。随着机器视觉系统的不断发展，对于光源的技术要求也在不断的提升，光源的控制以及工作方式等都要向智能化的方向发展，才能适应快速发展的技术需求。
8.5)光源的集成度不够。在对机器视觉系统实际的使用过程中，被测物体的种类是无法确定的，不同的被测物体对光源的需求不同，用单一的光源必然无法对各类被测物体都达到最佳的照射效果。
9.针对目前机器视觉检测系统中光源存在的较为普遍的问题，有必然进行改进。


技术实现要素：

10.本实用新型实施例的目的在于提供一种40通道视觉检测系统用智能光源，旨在解决背景技术中提出的现有光源存在的至少一个问题。
11.本实用新型实施例是这样实现的，一种40通道视觉检测系统用智能光源，所述40通道视觉检测系统用智能光源包括顶灯以及底灯；
12.顶灯包括面灯以及同轴光源；面灯设置于灯座朝下的面上，包括中心面灯以及环
形面灯，其中，中心面灯设置为3通道，每一通道对应一种不同的光源；环形面灯设置于中心面灯的外围，包括32通道的光源；
13.同轴光源设置有两通道，同轴光源设置于灯座的侧边，两通道同轴光源位置正对；
14.底灯位于灯座正下方，底灯设置为3通道，每一通道对应不同的光源。
15.优选地，所述灯座用于安装中心面灯以及环形面灯的面设置为弧形内凹面。
16.优选地，所述弧形内凹面的焦点位于底灯中心正上方。
17.优选地，所述灯座用于安装中心面灯以及环形面灯的面设置为弧形外凸面。
18.优选地，所述弧形外凸面的焦点位于底灯中心正上方。
19.优选地，所述灯座与机架转动连接，通过转动灯座使灯座的顶面或者底面朝向；
20.其中，灯座的顶面设置为弧形内凹面，弧形内凹面内设置有中心面灯以及环形面灯，弧形内凹面的焦点位于底灯中心正上方；灯座的底面设置为弧形外凸面，弧形外凸面上设置有中心面灯以及环形面灯，弧形外凸面的焦点位于底灯中心正上方。
21.优选地，所述环形面灯由内向形排布为四层，且外三层光源数量相等。
22.优选地，所述40通道视觉检测系统用智能光源还包括控制电路板，控制电路板上设置有控制芯片、rs232通讯接口、电源以及通道接口；
23.通道接口与各通道光源电连接。
24.优选地，所述40通道视觉检测系统用智能光源还包括机架，机架设置为箱式结构；
25.灯座设置于机架顶部内侧，底灯设置于机架底部内侧。
26.优选地，所述40通道视觉检测系统用智能光源还包括放置架，放置架设置于机架内，两端与机架的内壁固定，位于底灯与灯座之间且靠近底灯。
27.本实用新型提供的智能光源通过设置中心面灯、环形面灯、同轴光源以及底灯为被测物提供全面的照明，通过控制不同的光源组合可以得到不同的照明效果；具体地，中心面灯以及环形面灯的设置可以从上方对被检测物提供充足的光照，同时通过设置灯座的形状可以实现光线的集中，减少无用光；同时通过设置同轴光源可以减小反射，获得更为均匀的照明效果。
附图说明
28.图1为本实用新型实施例提供的40通道视觉检测系统用智能光源的结构图；
29.图2为本实用新型实施例提供面灯的仰视图。
30.附图中：1、灯座；2、同轴光源；3、放置架；4、底灯；5、环形面灯；6、中心面灯。
具体实施方式
31.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
32.以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述。
33.如图1、2所示，本实用新型实施例提供了一种40通道视觉检测系统用智能光源，所述40通道视觉检测系统用智能光源包括顶灯以及底灯4；
34.顶灯包括面灯以及同轴光源2；面灯设置于灯座1朝下的面上，包括中心面灯5以及
环形面灯5，其中，中心面灯5设置为3通道，每一通道对应一种不同的光源；环形面灯5设置于中心面灯5的外围，包括32通道的光源；
35.同轴光源2设置有两通道，同轴光源2设置于灯座1的侧边，两通道同轴光源2位置正对；
36.底灯4位于灯座1正下方，底灯4设置为3通道，每一通道对应不同的光源。
37.在本实施例中，这里的面灯是指在平面或者曲面上排布光源形成的灯；同轴光源2可以避免或者减少物体的反光，提供更为均匀的照明，属于现有光源的一种。需要说明的是，本实用新型不涉及同轴光源2本身的改进，而是将同轴光源2应用到本实施例的方案中，与面灯配合以提供更好的照明。此外，可以理解，本实施例中的通道是指光源的控制通道，属于同一通道的光源可以同时打开或者关闭或者同步调整亮度；同轴光源2设置有两通道，且两通道的同轴光源2采用分体设置，每一通道单独控制一个同轴光源2，两个同轴光源2位于灯座1侧边且正对，这里的正对是指两者的位置正对，例如在俯视图下，一个位于0
°
位置，另一个位于180
°
位置，这里的角度是以灯座1中心为原点确定的。在本实施例中，同轴光源2可以通过螺钉与灯座1固定，灯座1可以采用塑料件或者金属件，此为可选的具体实现方式。
38.在本实施例中，中心面灯5由三通道控制，每一通道可以控制若干个光源，这里的若干个光源可以是完全相同的光源(例如led光源)，也可以是具有不同颜色的光源，例如每一通道分别控制红、黄、绿不同色光的光源，或者三通道每一通道控制的光源的种类(主要是指功率)或者数量不中，通过开启不同数量的通道，可以控制中心面灯5的亮度、颜色等。
39.在本实施例中，还包括底灯4，底灯4的设置形式与中心面灯5相同，位于中心面灯5的正下方，同样由三通道控制。
40.本实用新型提供的智能光源通过设置中心面灯5、环形面灯5、同轴光源2以及底灯4为被测物提供全面的照明，通过控制不同的光源组合可以得到不同的照明效果；具体地，中心面灯5以及环形面灯5的设置可以从上方对被检测物提供充足的光照，同时通过设置灯座1的形状可以实现光线的集中，减少无用光；同时通过设置同轴光源2可以减小反射，获得更为均匀的照明效果。
41.优选地，所述灯座1用于安装中心面灯5以及环形面灯5的面设置为弧形内凹面。
42.在本实施例中，弧形内凹面即内凹的球面，本实施例中将灯座1的安装面设置为内凹的球面，可以使光源发出的光更多地汇集到被检测物上，提高光线的利用率。
43.优选地，所述弧形内凹面的焦点位于底灯4中心正上方。
44.在本实施例中，这里的焦点是指光源发出的光线以垂直于光源所在的弧形内凹面的位置发射后汇聚的点，这里限定的是弧形内凹面的形状，其上的光源发出的光线并不必然全部汇聚于一个点上。当然，毫无疑问，通过这种设置，可以使光源发出的光更多地汇聚到被检测物体上。
45.优选地，所述灯座1用于安装中心面灯5以及环形面灯5的面设置为弧形外凸面。
46.在本实施例中，弧形外凸面即外凸的球面，本实施例中将灯座1的安装面设置为外凸的球面，可以使光源发出的光分散照射，适用表面较大的被检测对象，提高了适用性。
47.优选地，所述弧形外凸面的焦点位于底灯4中心正上方。
48.在本实施例中，这里的焦点是指光源发出的光线以垂直于光源所在的弧形外凸面的位置反射延长后汇聚的点在光源另一侧(即底灯4一侧)的对应点，这里是指虚焦点；这里
用于限定弧形外凸面的形状，其上的光源发出的光线的反射延长线并不必然全部汇聚于一个点上，这里的是取理论焦点。毫无疑问，通过这种设置，可以使光源发出的光分散到更大的范围。
49.优选地，所述灯座1与机架转动连接，通过转动灯座1使灯座1的顶面或者底面朝向；
50.其中，灯座1的顶面设置为弧形内凹面，弧形内凹面内设置有中心面灯5以及环形面灯5，弧形内凹面的焦点位于底灯4中心正上方；灯座1的底面设置为弧形外凸面，弧形外凸面上设置有中心面灯5以及环形面灯5，弧形外凸面的焦点位于底灯4中心正上方。
51.在本实施例中，灯座1可以通过挂耳悬挂，挂耳通过两个支轴与灯座1的两侧转动连接，灯座1可以绕两相支轴旋转360
°
，实现底面与顶面朝向的交换，从而切换内凹面与外凸面以适用不同的被检测对象。
52.优选地，所述环形面灯5由内向形排布为四层，且外三层光源数量相等。
53.在本实施例中，进一步地，最内层的光源数量可以设置为其它层的2～3倍。在本实施例中，环形面灯5排成形成8个扇形区域，每个扇形区域分为4层，共32个小区域，每个小区域由一通道控制打开、关闭和/或亮度。
54.优选地，所述40通道视觉检测系统用智能光源还包括控制电路板，控制电路板上设置有控制芯片、rs232通讯接口、电源以及通道接口；
55.通道接口与各通道光源电连接。
56.在本实施例中，控制芯片可以采用现有的单片机或者其它专用控制芯片，对于芯片的选择以及连接等本实施例不作具体限定；
57.在本实施例中，通过设置rs232通讯接口可以与其它设备通讯，从而向芯片内写入相关的控制程序或者发送各个通道的工作状态等。
58.在本实施例中，这里的电源可以是电源也可以是电源接口，根据不同的使用场景可以选择电源的具体形式，可以理解，电源与控制芯片连接，可以为控制芯片供电。
59.在本实施例中，通道接口用于控制芯片与各通道光源的连接，可以采用导线、插头等进行连接，通道接口在电路板上与芯片电连接。
60.优选地，所述40通道视觉检测系统用智能光源还包括机架，机架设置为箱式结构；
61.灯座1设置于机架顶部内侧，底灯4设置于机架底部内侧。
62.在本实施例中，箱式结构可以有效地避免外界环境对检测过程的影响，这里的箱式结构可以采用侧边开口的结构，或者采用四面敞开的结构。
63.优选地，所述40通道视觉检测系统用智能光源还包括放置架3，放置架3设置于机架内，两端与机架的内壁固定，位于底灯4与灯座1之间且靠近底灯4。
64.在本实施例中，放置架3可以采用网架以减少对光线的阻挡，还可以采用透明玻璃板。
65.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。