图像检测装置及光学腔的制作方法

本发明涉及led显示检测及校正技术领域，尤其涉及一种图像检测装置以及一种光学腔。

背景技术：

21世纪以来，彩色显示行业得到空前发展，led显示屏也几乎已遍布城市的中心广场、商业大厦。led显示屏以其特有的色彩鲜艳、可视性高、功耗低等优点备受人们好评，然而由于目前led显示屏制造工艺水平较为低下，使得生产出来的led灯管自身存在较大的亮色度差异(例如同一生产批次led，其亮度可能相差近50％，色度可能相差13～20nm)，而多个不同生产批次led拼接的显示屏，其亮色度差异就更加严重。这些亮色度差异对于人眼视觉来说是不可容忍的，所以新生产的或经年使用的led显示屏需要进行有效的亮色度调节。

目前led显示屏行业内针对存在亮色度差异的led显示屏的处理方式主要有两种：1)基于机器视觉的检测校正，其是利用相机、亮色度计等测量设备结合逐点校正系统对显示屏进行校正，消除led灯点之间的亮色度差异，达到led显示屏亮色度的高度均匀一致性；尽管相机、亮色度计等测量设备校正效率非常高，但是其测量精度要低于人眼视觉系统，所以直接经过逐点校正的led显示屏可能依旧能察觉到轻微的亮 色度差异；2)基于人眼视觉的手动调节方式，通过人眼观察判断led显示屏的亮色度差异，进而手动设定校正目标值，利用类似校正的手段调节led灯点的补偿系数，使得led显示屏看起来亮色度均匀一致；尽管这种手动调节方式能够达到人眼视觉要求，但是其调节效率非常低下，大大加长了调节时间，难以满足实际的应用需求，因而基于机器视觉的检测校正方式仍为目前led显示屏的主要校正手段。

现有技术中的led显示检测校正设备通常是直接将测量设备例如相机置于led灯板几米远的地方来采集数据，如果所需光路总长为6米，那么两者之间需要相隔6米；显然，其占用空间过多，不利于整个led显示检测校正设备的集成。

技术实现要素：

因此，为克服现有技术中存在的缺陷和不足，本发明提出一种适用于led显示检测校正设备的图像检测装置及光学腔，不过分占用空间，从而可以在有限的空间里使得光路总长度能够尽量的长，以满足检测校正的需求。

具体地，本发明实施例提出的一种图像检测装置，包括光学腔和图像检测设备，且所述光学腔用于接收待检测物产生的入射图像光线并对所述入射图像光线进行多次反射后形成出射图像光线供所述图像检测设备进行图像检测。所述光学腔包括腔体以及设置在所述腔体内的第一反射镜组和第二反射镜组，所述腔体的底部设置有透光部，所述第一反射镜组和所述第二反射镜组呈上下并列排布以在所述第一反射镜组与第二反射镜组之间形成沿水平方向延伸的第一锯齿状反射通道，所述第一锯 齿状反射通道用于对沿垂直方向入射并穿过所述透光部的所述入射图像光线进行多次反射以形成沿水平方向传播的反射后图像光线。

在本发明的一个实施例中，所述光学腔还包括设置在所述腔体内的第三反射镜组和第四反射镜组，所述第四反射镜组在垂直方向上位于所述第一反射镜的上方且与所述第一反射镜组之间形成沿水平方向延伸的第二锯齿状反射通道，所述第二锯齿状反射通道与所述第一锯齿状反射通道呈上下并列排布，所述第三反射镜组用于对所述第一锯齿状反射通道出射的反射后图像光线进行反射以入射至所述第二锯齿状反射通道。

在本发明的一个实施例中，所述光学腔还包括设置在所述腔体内的第三反射镜组、第四反射镜组和第五反射镜组，所述第四反射镜组和所述第五反射镜组呈上下并列排布以在所述第四反射镜组与第五反射镜组之间形成沿水平方向延伸的第二锯齿状反射通道，所述第二锯齿状反射通道与所述第一锯齿状反射通道呈左右并列排布，所述第三反射镜组用于对所述第一锯齿状反射通道出射的反射后图像光线进行反射以入射至所述第二锯齿状反射通道。

在本发明的一个实施例中，所述第一反射镜组在垂直方向上可动地设置在所述腔体内。

在本发明的一个实施例中，所述第一反射镜组和/或所述第二反射镜组中的部分反射镜可动地设置在所述腔体内，从而可以将第一反射镜组或第二反射镜组中的某两个相邻的可动反射镜从所述入射图像光线到所述出射图像光线的光路中移出。

在本发明的一个实施例中，所述图像检测设备为相机或亮色度计。

再者，本发明实施例提出的一种光学腔，应用于led显示检测校正设备，所述光学腔用于接收入射图像光线并对所述入射图像光线进行多次反射后形成出射图像光线。所述光学腔包括腔体以及设置在所述腔体内由多个反射镜构成的第一锯齿状反射通道，所述腔体的底部设置有透光部，所述第一锯齿状反射通道用于对沿垂直方向入射并穿过所述透光部的所述入射图像光线进行多次反射以形成沿水平方向传播的反射后图像光线。

在本发明的一个实施例中，所述光学腔还包括反射镜组和由多个反射镜构成的第二锯齿状反射通道，所述第二锯齿状反射通道与所述第一锯齿状反射通道呈上下并列排布或呈左右并列排布，所述反射镜组用于对所述第一锯齿状反射通道出射的反射后图像光线进行反射以入射至所述第二锯齿状反射通道。

另外，本发明实施例提出的一种光学腔，应用于led显示检测校正设备，所述光学腔用于接收入射图像光线并对所述入射图像光线进行多次反射后形成出射图像光线。所述光学腔包括腔体以及设置在所述腔体内的第一反射镜组和第二反射镜组，所述腔体的底部设置有透光部，所述第一反射镜组和所述第二反射镜组呈上下并列排布以在所述第一反射镜组与第二反射镜组之间形成沿水平方向延伸的反射通道，所述反射通道用于对沿垂直方向入射并穿过所述透光部的所述入射图像光线进行多次反射以形成沿水平方向传播的反射后图像光线，所述第一反射镜组中的至少部分反射镜可动地设置在所述腔体内。

在本发明的一个实施例中，所述第一反射镜组在垂直方向上整体可 动地设置在所述腔体内。

由上可知，本发明实施例提出了适用于led显示检测校正设备的图像检测设置中的光路设计，使得能够在有限的空间里，光路总长度能够满足检测校正的需求。

通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。

附图说明

下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

图1为本发明第一实施例提出的一种图像检测装置的结构示意图。

图2为图1所示图像检测装置的另一视角结构示意图。

图3为本发明第二实施例提出的一种图像检测装置的结构示意图。

图4为本发明第三实施例提出的一种图像检测装置的结构示意图。

图5为本发明第四实施例提出的一种图像检测装置的结构示意图。

图6为本发明第五实施例提出的一种图像检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

【第一实施例】

参见图1和图2，其为本发明第一实施例提出的一种适用于led显示检测校正设备的图像检测装置的结构示意图。本实施例利用镜面反射 的原理，将光路在垂直方向上来回折叠，从而在光学腔有限的空间内得到较长的光路总长度。

如图1所示，本实施例的图像检测装置10包括光学腔11以及图像检测设备13。其中，光学腔11包括腔体111和设置在腔体111内部的第一反射镜组113a和第二反射镜组113b；第一反射镜组113a包括六个反射镜排列成锯齿状，第二反射镜组113b在垂直方向上位于第一反射镜组113a的下方且包括五个反射镜排列成锯齿状，从而第一反射镜组113a和第二反射镜组113b之间形成锯齿状反射通道。腔体111的底部设置有透光部1110以供待检测物例如led灯板100产生的图像光线沿垂直方向透过透光部1110进入光学腔11内，之后在第一反射镜组113a和第二反射镜组113b之间形成的锯齿状反射通道内多次反射后沿水平方向出射到达图像检测设备13；在此，透光部1110可以是开口，也可以是透明板。第一和第二反射镜组113a,113b固定在腔体111内，第一反射镜组113a中的各个反射镜沿从腔体111的设置透光部1110的一端至远离透光部1110的一端的方向排列成锯齿状，第二反射镜组113b中的各个反射镜也是沿从腔体111的设置透光部1110的一端至远离透光部1110的一端的方向排列成锯齿状，从而第一反射镜组113a和第二反射镜组113b之间形成的锯齿状反射通道沿从腔体111的设置透光部1110的一端至远离透光部1110的一端的方向延伸。图像检测设备13例如是相机等图像采集设备或是亮色度计，其可以是如图1和图2所示用于检测光学腔11出射的图像光线，相应地在腔体111的侧部需要设置开口以供出射图像光线穿过并到达图像检测设备13。

承上述，在图1和图2中，带箭头的虚线表示图像光线的光路；典型地，待检测物例如led灯板100(规格例如为0.5m*0.5m)产生的图像光线向上传播以45°入射角入射到第一反射镜组113a，之后各个反射镜的图像光线入射角也为45°，并经第一反射镜组113a和第二反射镜组113b多次反射后沿水平方向出射到达图像检测设备13以供进行图像检测；在此，入射到光学腔11的图像光线和光学腔11最终出射的图像光线的夹角大致为90°。如此，通过第一反射镜组113a和第二反射镜组113b的反射作用，使得图像光线的光路在垂直方向上来回折叠，其总长度可以达到腔体111的长度的两倍，也即将腔体111的长度设为3m即可满足所需光路总长为6米的情形。

【第二实施例】

参见图3，其为本发明第二实施例提出的一种适用于led显示检测校正设备的图像检测装置的结构示意图。本实施例利用镜面反射的原理，利用垂直方向上多层反射镜将光路在垂直方向上来回折叠，从而在光学腔有限的空间内得到较长的光路总长度。

如图3所示，本实施例的图像检测装置30包括光学腔31以及图像检测设备33。其中，光学腔31包括腔体311和设置在腔体311内部的第一反射镜组313a、第二反射镜组313b、第三反射镜组313c和第四反射镜组313d；第一反射镜组313a包括六个反射镜排列成锯齿状，第二反射镜组313b在垂直方向上位于第一反射镜组313a的下方且包括五个反射镜排列成锯齿状，从而第一反射镜组313a和第二反射镜组313b之间形成第一锯齿状反射通道；第四反射镜组313d在垂直方向上位于第一 反射镜组313a的上方且包括五个反射镜排列成锯齿状，从而第四反射镜组313d和第一反射镜组313a之间形成第二锯齿状反射通道；在此第二锯齿状反射通道与第一锯齿状反射通道在垂直方向上呈上下排布；第三反射镜组313c用于将第一锯齿状反射通道的出射图像光线进行反射以入射至第二锯齿状反射通道。腔体311的底部设置有透光部以供待检测物例如led灯板100产生的图像光线沿垂直方向透过透光部进入光学腔31内，之后通过第一反射镜组313a与第二反射镜组313b之间形成的第一锯齿状反射通道、第三反射镜组313c、以及第四反射镜组313d与第一反射镜组313a之间形成的第二锯齿状反射通道的多次反射后沿水平方向出射到达图像检测设备33。第一、第二、第三和第四反射镜组313a,313b,313c,313d固定在腔体311内，其中第一反射镜组313a中的各个反射镜沿从腔体311的设置透光部的一端至远离透光部的一端的方向(水平方向)排列成锯齿状，第二反射镜组313b中的各个反射镜也是沿从腔体311的设置透光部的一端至远离透光部的一端的方向排列成锯齿状，从而第一反射镜组313a和第二反射镜组313b之间形成的第一锯齿状反射通道沿从腔体311的设置透光部的一端至远离透光部的一端的方向延伸；第三反射镜组313c位于腔体311的远离透光部的一端；第四反射镜组313d中的各个反射镜沿从腔体311的远离透光部的一端至设置透光部的一端的方向(水平方向)排列成锯齿状，从而第四反射镜组313d与第一反射镜组313a之间形成的第二锯齿状反射通道沿从腔体311的远离透光部的一端至设置透光部的一端的方向延伸；在此，第一反射镜组313a中用于形成第二锯齿状反射通道的各个反射镜为双面反射镜。

承上述，图像检测设备33例如是相机等图像采集设备或是亮色度计，其可以是如图3所示用于检测光学腔31出射的图像光线，相应地在腔体311的侧部需要设置开口以供出射图像光线穿过并到达图像检测设备33。

【第三实施例】

参见图4，其为本发明第三实施例提出的一种适用于led显示检测校正设备的图像检测装置的结构示意图。本实施例利用镜面反射的原理，将光路在垂直方向上来回折叠加水平方向延伸拓展，从而在光学腔有限的空间内得到较长的光路总长度。

如图4所示，本实施例的图像检测装置40包括光学腔41以及图像检测设备43。其中，光学腔41包括腔体411和设置在腔体411内部的第一反射镜组413a、第二反射镜组413b、第三反射镜组413c、第四反射镜组(图4中未绘出)和第五反射镜组(图4中未绘出)。第一反射镜组413a包括六个反射镜排列成锯齿状，第二反射镜组413b在垂直方向上位于第一反射镜组413a的下方且包括五个反射镜排列成锯齿状，从而第一反射镜组413a和第二反射镜组413b之间形成第一锯齿状反射通道。第四反射镜组与第一反射镜组413a呈左右并排设置且包括五个反射镜排列成锯齿状，第五反射镜组与第二反射镜组413b呈左右并排设置且在垂直方向上位于第四反射镜组的下方，从而第四反射镜组和第五反射镜组之间形成第二锯齿状反射通道，在此第二锯齿状反射通道与第一锯齿状反射通道呈左右并列排布。第三反射镜组413c用于将第一锯齿状反射通道的出射图像光线进行反射以入射至第二锯齿状反射通道。腔体411 的底部设置有透光部以供待检测物例如led灯板100产生的图像光线沿垂直方向透过透光部进入光学腔41内，之后通过第一锯齿状反射通道、第三反射镜组413c、以及第二锯齿状反射通道的多次反射后沿水平方向出射到达图像检测设备43。第一、第二和第三反射镜组413a,413b,413c以及第四和第五反射镜组固定在腔体411内，其中第一反射镜组413a中的各个反射镜沿从腔体411的设置透光部的一端至远离透光部的一端的方向(水平方向)排列成锯齿状，第二反射镜组413b中的各个反射镜也是沿从腔体411的设置透光部的一端至远离透光部的一端的方向排列成锯齿状，从而第一反射镜组413a和第二反射镜组413b之间形成的第一锯齿状反射通道沿从腔体411的设置透光部的一端至远离透光部的一端的方向延伸；第三反射镜组413c位于腔体411的远离透光部的一端；第四和第五反射镜组的设置方式与第一和第二反射镜组的设置方式相似，在此不再赘述。

承上述，图像检测设备43例如是相机等图像采集设备或是亮色度计，其可以是如图4所示用于检测光学腔41出射的图像光线，相应地在腔体411的侧部需要设置开口以供出射图像光线穿过并到达图像检测设备43。

【第四实施例】

参见图5，其为本发明第四实施例提出的一种适用于led显示检测校正设备的图像检测装置的结构示意图。本实施例利用镜面反射的原理，将光路在垂直方向上来回折叠，并且可以实现光路长度连续变化的控制，从而在光学腔有限的空间内得到较长的光路总长度。

如图5所示，本实施例的图像检测装置50包括光学腔51以及图像检测设备53。其中，光学腔51包括腔体511和设置在腔体511内部的第一反射镜组513a和第二反射镜组513b；第一反射镜组513a包括六个反射镜排列成锯齿状，第二反射镜组513b在垂直方向上位于第一反射镜组513a的下方且包括五个反射镜排列成锯齿状，从而第一反射镜组513a和第二反射镜组513b之间形成锯齿状反射通道。腔体511的底部设置有透光部以供待检测物例如led灯板100产生的图像光线沿垂直方向透过透光部进入光学腔51内，之后在第一反射镜组513a和第二反射镜组513b之间形成的锯齿状反射通道内多次反射后沿水平方向出射到达图像检测设备53。第一反射镜组513a固定在腔体511内且其各个反射镜沿从腔体511的设置透光部的一端至远离透光部的一端的方向排列成锯齿状，第二反射镜组513b在垂直方向上可动地设置在腔体511内且其各个反射镜也是沿从腔体511的设置透光部的一端至远离透光部的一端的方向排列成锯齿状，从而第一反射镜组513a和第二反射镜组513b之间形成的锯齿状反射通道沿从腔体511的设置透光部的一端至远离透光部的一端的方向延伸；并且通过整体改变第一反射镜组513a在垂直方向上的位置可以改变第一反射镜组513a与第二反射镜组513b之间的距离，进而改变反射通道以实现对光路长度连续变化的控制。例如将第一反射镜组513a整体向上提升0.5m，则光路总长度将可增加3m。

承上述，图像检测设备53例如是相机等图像采集设备或是亮色度计，其可以是如图5所示用于检测光学腔51出射的图像光线，相应地在腔体511的侧部需要设置开口以供出射图像光线穿过并到达图像检测设 备53。

【第五实施例】

参见图6，其为本发明第五实施例提出的一种适用于led显示检测校正设备的图像检测装置的结构示意图。本实施例利用镜面反射的原理，将光路在垂直方向上来回折叠，并且可以实现光路长度离散变化的控制，从而在光学腔有限的空间内得到较长的光路总长度。

如图6所示，本实施例的图像检测装置60包括光学腔61以及图像检测设备63。其中，光学腔61包括腔体611和设置在腔体611内部的第一反射镜组613a和第二反射镜组613b；第一反射镜组613a包括六个反射镜排列成锯齿状，第二反射镜组613b在垂直方向上位于第一反射镜组613a的下方且包括五个反射镜排列成锯齿状，从而第一反射镜组613a和第二反射镜组613b之间形成锯齿状反射通道。腔体611的底部设置有透光部以供待检测物例如led灯板100产生的图像光线沿垂直方向透过透光部进入光学腔61内，之后在第一反射镜组613a和第二反射镜组613b之间形成的锯齿状反射通道内多次反射后沿水平方向出射到达图像检测设备63。第一反射镜组613a设置在腔体611内且其部分反射镜是可动地，从而可以使得某两个相邻反射镜不再反射，比如反射镜后面有某种控制机制，可以使之改变角度而呈现大致水平状态，不再参与反射(也即不再位于光学腔61的入射图像光线到出射图像光线的光路上)，从而使得光路总长度减少，进而实现光路长度离散变化的控制。第二反射镜组613b固定设置在腔体611内且其各个反射镜是沿从腔体611的设置透光部的一端至远离透光部的一端的方向排列成锯齿状。此处可以理 解的是，也可以将第二反射镜组613b中的部分反射镜设置为可动地，以实现光路长度离散变化的控制。

承上述，图像检测设备63例如是相机等图像采集设备或是亮色度计，其可以是如图6所示用于检测光学腔61出射的图像光线，相应地在腔体611的侧部需要设置开口以供出射图像光线穿过并到达图像检测设备63。

综上所述，本发明上述实施例提出了适用于led显示检测校正设备(实现自动检测校正流水线)的图像检测设置中的光路设计，使得能够在有限的空间里，光路总长度能够满足检测校正的需求。

另外，值得一提的是，上述各个实施例的各个反射镜组中的反射镜的数量仅为举例，并非用来限制本发明。此外，本领域技术人员还可以对上述各个实施例的技术方案进行合理的组合，这些组合出来的技术方案均属于本发明的保护范围。再者，本发明实施例中前述水平方向例如允许水平方向上正负15°的偏差，垂直方向例如允许垂直方向上正负15°的偏差。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。