一种用于采集标准图像的图像采集系统的制作方法

本申请属于缺陷领域，特别涉及一种用于采集标准图像的图像采集系统。

背景技术：

在缺陷检测领域，用于采集图像的相机对缺陷的成像能力以及缺陷检测算法对缺陷的检测能力都会影响最终的检出率。相机的成像能力可以通过采集背景上较低对比度缺陷，并检测所采集图像中缺陷的成像情况来检测，而缺陷检测算法的检测能力可以通过检测所采集到的低对比度缺陷图像中的缺陷影像的情况来检测。

然而，对于镀膜玻璃产品难以在合格镀膜的预设区域上预制特定厚度的目标缺陷膜，仅通过搜集在实际生产中遇到缺陷实例进行积累，而这种方法偶然性强，对相机成像能力以及缺陷检测算法的检测能力的评估并不可靠。

技术实现要素：

为解决由于缺少低对比度缺陷的玻璃实物样品而造成难以模拟真实采集场景的问题，本申请提供一种用于采集标准图像的图像采集系统。

本申请的目的在于提供一种用于采集标准图像的图像采集系统，所述图像采集系统包括依次同轴设置的相机1、同轴光模块2、靶标3和背光模块4。

在一种可实现的方式中，所述同轴光模块2包括同轴光套筒21和半透半反镜22，所述同轴光套筒21为四棱柱体，并沿光轴方向分成光源腔23和光折反腔24，所述半透半反镜22设置于所述光折反腔24中，使得入射至反光膜上的光线能够反射至相机1中。

在一种可实现的方式中，所述靶标3上镀覆有反光膜，在所述反光膜上开设有至少一个透光孔31，该透光孔31在相机所采集的图像上作为预设标准缺陷。

可选地，多个所述透光孔31的孔径不同，从而可以考察相机的成像能力以及缺陷检测算法的检测下限。

进一步地，多个所述透光孔31的中心位于同一条直线上，以便于查找预设标准缺陷。

在一种可实现的方式中，所述背光模块4的发光强度小于同轴光模块2的发光强度，使得背光模块4发出光的强度与反光膜反射后的光强相近。

可选地，所述背光模块4的发光强度为同轴光模块2发光强度的10％～20％，从而使所采集的图像中背景灰度与缺陷处灰度接近。

在一种可实现的方式中，所述背光模块4的尺寸不小于所述靶标3的尺寸，从而使得所有透光孔31均有背光通过。

在一种可实现的方式中，所述同轴光模块2的尺寸不小于所述靶标3的尺寸，使得靶标3背景光强度均匀。

与现有技术相比，本申请提供的图像采集系统利用反光膜的特性，通过协同调节同轴光模块与背光模块，使得反光膜上的透光孔与反光膜在相机所采集图像上的对比度可调节，从而为定量检测相机成像能力以及缺陷检测算法的检测能力提供基础。

附图说明

图1示出本申请提供的用于采集标准图像的图像采集系统的结构示意图；

图2示出靶标的结构示意图；

图3示出缺失背光模块的图像采集系统的示意图；

图4示出利用图3所示图像采集系统所采集的图像；

图5示出缺失同轴光模块的图像采集系统的示意图；

图6示出利用图5所示图像采集系统所采集的图像；

图7示出采用本申请提供的图像采集系统所采集到的图像。

附图标记说明

1-相机，2-同轴光模块，21-同轴光套筒，22-半透半反镜，23-光源腔，24-光折反腔，3-靶标，31-透光孔，4-背光模块。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致方法的例子。

下面通过具体的实施例对本申请提供的用于采集标准图像的图像采集系统进行详细阐述。

在本申请中，图像中缺陷与背景的灰度对比度可以根据如下式i进行计算：

由式i可知，若获得灰度对比度较小的图像，需要缺陷的成像灰度与背景的成像灰度接受，并且，背景的成像灰度尽可能地大。

图1示出本申请提供的用于采集标准图像的图像采集系统的结构示意图，如图1所示，所述图像采集系统包括依次同轴设置的相机1、同轴光模块2、靶标3和背光模块4。

如图1所示，在本实例中，所述同轴光模块2包括同轴光套筒21和半透半反镜22，所述同轴光套筒21为四棱柱体，并沿光轴方向分成光源腔23和光折反腔24，所述半透半反镜22设置于所述光折反腔24中。

所述半透半反镜22可将由光源腔23射出的光线折射至靶标3上，靶标3再将光线反射于所述半透半反镜22并通过所述半透半反镜22射入相机1中，最终使入射至靶标反光膜上的光线反射至相机1中。

图2示出靶标的结构示意图，如图2所示，所述靶标3可以为玻璃衬底，在所述玻璃衬底上镀覆有反光膜，在所述反光膜上开设有至少一个透光孔31，该透光孔31在相机所采集的图像上作为预设标准缺陷。

在本实例中，多个所述透光孔31的孔径不同，从而可以考察相机的成像能力以及缺陷检测算法的检测下限。

进一步地，多个所述透光孔31的中心位于同一条直线上，以便于查找预设标准缺陷。

图3示出缺失背光模块的图像采集系统的示意图，图4示出利用图3所示图像采集系统所采集的图像，如图3和图4所示，如果图像采集系统中缺失背光模块，则在入射至透光孔31处的光线直接透过透光孔31，而入射至反光膜上的光线反射至相机1内，因此，所采集到的图像在透光孔31处形成暗斑，该暗斑与背景的灰度差较大，并且难以调节。

图5示出缺失同轴光模块的图像采集系统的示意图，图6示出利用图5所示图像采集系统所采集的图像，如图5和图6所示，如果图像采集系统中缺失同轴光模块，则在入射至透光孔31处的光线直接透过透光孔31而入射至相机1内，而反光膜上仅有漫反射而来的微弱光线反射至相机1内，因此，所采集到的图像在透光孔31处形成亮斑，该亮斑与背景的灰度差较大，并且难以调节。

因此，本申请人在图像采集系统中同时设置同轴光模块以及背光模块，使得靶标3上反射光的光强与透光孔31中透射光的光强可调节，从而调节靶标图像中背景与光斑的灰度对比度。

在本实例中，所述背光模块4的发光强度小于同轴光模块2的发光强度。本申请人发现，同轴光模块中的半透半反镜能够使光损失一大部分；并且，对于靶标3，背景的灰度是由同轴光经靶标上反射膜反射后进入相机形成的，同轴光在传播过程中会有一部分能量损失，而透光孔处的灰度是由背光直射以及少量的同轴光经玻璃反射后进入相机以后形成的，因此，背光模块的发光强度小于同轴光模块的发光强度能够使得背光模块4发出光的强度与反光膜反射后的光强相近。

进一步地，所述背光模块4的发光强度为同轴光模块2发光强度的10％～20％，从而使所采集的图像中背景灰度与缺陷处灰度接近。

在本实例中，所述背光模块4的尺寸不小于所述靶标3的尺寸，从而使得所有透光孔31均有背光通过。

在本实例中，所述同轴光模块2的尺寸不小于所述靶标3的尺寸，使得靶标3背景光强度均匀。

图7示出采用本申请提供的图像采集系统所采集到的图像，如图7所示，所采集到的图像中透光孔形成的标准缺陷光斑与背景的灰度对比度较小，能够作为标准缺陷。

本申请提供的图像采集系统可以基于玻璃靶标拍摄不同对比度缺陷光斑，一方面可以验证不同相机对同一对比度缺陷的成像能力，另一方面可以检测出相机成像情况下算法检测的下限。

以下结合图1所示图像采集系统以一具体实例说明本申请提供的图像采集系统的使用方法：

将具有反光膜的靶标放置于背光模块与同轴光模块之间，所述反光膜靠近同轴光模块，使同轴光与背光同时对靶标打光，分别调节背光模块与同轴光模块的亮度，使图像达到所需对比度，在所需对比度条件下采集图像。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。