成像装置的制作方法

本申请涉及视觉检测技术领域，尤其涉及一种成像装置。

背景技术：

视觉检测是利用工业相机代替人眼睛去完成识别等功能，可以代替人工完成裂痕、表层是否完整、凹陷等检测，能有效提高生产流水线的检测速度和精度，大大提高产量和质量，降低人工成本，同时防止因为人眼疲劳而产生的误判。

穹顶光源是一种用于均匀照明的光源，通过半球型的内壁多次反射，可以完全消除阴影。现有的使用穹顶光源的视觉检测方法中，穹顶光源的顶部设置有开口，相机架设在穹顶光源顶部开口的上方，待检测产品位于穹顶光源下方，穹顶光源照射待检测产品，相机完成待检测产品的图像采集。对于使用金卡纸、银卡纸、镭射纸以及其他强光柱底纸的待检测产品，现有方式成像时会有光柱干扰，造成误检，传统的穹顶成像方式也不能解决强光柱产品的光柱干扰问题，因此，研究如何消除强光柱产品的光柱干扰对于获取易产生光柱的待检测产品的清晰图像以及提高检测精度具有重要意义。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种成像装置，该成像装置能有效滤除易产生光柱的待检测产品的光柱，从而获取待检测产品的清晰图像。

本申请的目的采用以下技术方案实现：

一种成像装置，包括穹顶光源、第一反光镜和第一图像采集设备，所述穹顶光源用于照射穹顶光源下方的待检测产品，所述穹顶光源包括穹顶罩和光源，所述穹顶罩的侧面设置有第一狭缝，所述第一反光镜和第一图像采集设备设置在所述穹顶光源外，光路穿过所述穹顶罩的第一狭缝到达所述第一反光镜，再经所述第一反光镜反射后到达所述第一图像采集设备，所述第一图像采集设备用于通过所述第一反光镜采集待检测产品的图像。该技术方案的有益效果在于，上述成像装置将穹顶光源和斜射光相结合，穹顶光源提供光照均匀的照射光，消除待检测产品的阴影，利用在所述穹顶罩的侧面上开设的第一狭缝和第一反光镜，通过第一狭缝斜射采光和第一反光镜折射成像，滤除光柱，消除易产生光柱的待检测产品产生的光柱阴影，使第一图像采集设备能够采集待检测产品的清晰图像，有效提高检测精度和避免误判。

在一些可选的实施例中，所述成像装置还包括壳体，所述穹顶光源容纳在所述壳体内，所述第一反光镜和第一图像采集设备设置在所述壳体外，所述壳体上设置有第一通孔，光路穿过所述穹顶罩的第一狭缝和所述壳体的第一通孔到达所述第一反光镜，再经所述第一反光镜反射后到达所述第一图像采集设备。该技术方案的有益效果在于，通过设置壳体可以将所述穹顶光源集成在壳体内，对所述穹顶光源进行保护，也便于成像装置的安装。

在一些可选的实施例中，所述第一反光镜可调角度地设置在所述壳体外。该技术方案的有益效果在于，上述第一反光镜可以通过调整角度，改变成像点的位置，使所述第一图像采集设备采集想要的待检测产品的图像。

在一些可选的实施例中，所述壳体上设置有相对设置的第一安装部和第二安装部，所述第一反光镜的两端分别设置有第一安装轴和第二安装轴，所述第一安装轴可上下移动地设置在所述第一安装部上，所述第二安装轴可上下移动地设置在所述第二安装部上，所述第一反光镜通过所述第一安装轴和第二安装轴可转动地设置在所述第一安装部和第二安装部上。该技术方案的有益效果在于，第一安装轴和第二安装轴与第一安装部和第二安装部相配合，可以实现第一反光镜的角度和位置调整。

在一些可选的实施例中，所述第一反光镜的延伸方向与所述第一通孔的延伸方向平行。该技术方案的有益效果在于，有利于所述第一图像采集设备通过第一反光镜的折射成像采集理想的图像。

在一些可选的实施例中，所述成像装置还包括第二反光镜和第二图像采集设备，所述穹顶罩的侧面设置有第二狭缝，所述第二反光镜和第二图像采集设备设置在所述穹顶光源外，光路穿过所述穹顶罩的第二狭缝到达所述第二反光镜，再经所述第二反光镜反射后到达所述第二图像采集设备，所述第二图像采集设备用于通过所述第二反光镜采集待检测产品的图像。该技术方案的有益效果在于，利用第二狭缝、第二反光镜和第二图像采集设备，穹顶光源提供光照均匀的照射光，消除待检测产品的阴影，利用在所述穹顶罩的侧面上开设的第二狭缝和第二反光镜，通过第二狭缝斜射采光和第二反光镜折射成像，滤除光柱，消除易产生光柱的待检测产品产生的光柱阴影，使第二图像采集设备能够采集待检测产品另一角度或另一侧面的清晰图像，所述成像装置支持两个图像采集设备对一个穹顶光源内的同一个待检测产品的多个面进行图像采集，与现有的穹顶光源只支持一个相机采集图像相比，有效提高图像采集效率。

在一些可选的实施例中，所述成像装置还包括壳体，所述穹顶光源容纳在所述壳体内，所述第二反光镜和第二图像采集设备设置在所述壳体外，所述壳体上设置有第二通孔，光路穿过所述穹顶罩的第二狭缝和所述壳体的第二通孔到达所述第二反光镜，再经所述第二反光镜反射后到达所述第二图像采集设备。该技术方案的有益效果在于，通过设置壳体可以将所述穹顶光源集成在壳体内，对所述穹顶光源进行保护，也便于成像装置的安装。

在一些可选的实施例中，所述第二反光镜可调角度地设置在所述壳体外。该技术方案的有益效果在于，上述第二反光镜可以通过调整角度和位置，改变成像点的位置，使所述第二图像采集设备采集想要的待检测产品的图像。

在一些可选的实施例中，所述壳体上设置有相对设置的第三安装部和第四安装部，所述第二反光镜的两端分别设置有第三安装轴和第四安装轴，所述第三安装轴可上下移动地设置在所述第三安装部上，所述第四安装轴可上下移动地设置在所述第四安装部上，所述第二反光镜通过所述第三安装轴和第四安装轴可转动地设置在所述第三安装部和第四安装部上。该技术方案的有益效果在于，第三安装轴和第四安装轴与第三安装部和第四安装部相配合，可以实现第二反光镜的角度和位置调整。

在一些可选的实施例中，所述第二反光镜的延伸方向与所述第二通孔的延伸方向平行。该技术方案的有益效果在于，有利于所述第二图像采集设备通过第二反光镜的折射成像采集理想的图像。

在一些可选的实施例中，所述壳体内还设置有散热片，所述壳体上还设置有散热扇，所述散热片用于将所述光源的热量散发出去，所述散热扇用于将所述壳体内的热量散发至所述壳体外。该技术方案的有益效果在于，通过设置散热片和散热扇，能够将光源产生的热量及时散发出去，改善光源的工作环境，延长成像装置的使用寿命。

在一些可选的实施例中，所述穹顶罩的内壁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，通过在穹顶罩的内壁上设置漫反射涂层，增加穹顶罩内的光线在半球形内壁上反射的次数并形成漫反射环境光，可以完全消除阴影，达到滤除光柱的效果，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。

在一些可选的实施例中，所述穹顶光源包括多个光源，所述多个光源间隔均匀地设置在所述穹顶罩的邻近开口的内缘处。该技术方案的有益效果在于，通过设置多个间隔均匀的光源，提高穹顶罩内光线的均匀性，有利于提高图像采集的质量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请进一步说明。

图1是本申请实施例提供的成像装置的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的成像装置的截面示意图。

图中：10、穹顶光源；11、穹顶罩；111、第一狭缝；112、第二狭缝；12、光源；20、第一反光镜；21、第一安装轴；30、第一图像采集设备；40、壳体；41、第一通孔；42、第二通孔；43、第一安装部；44、第二安装部；45、散热片；46、散热扇；100、待检测产品。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本申请做进一步描述，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。

参照图1和图2，本申请实施例提供了一种成像装置，该成像装置包括穹顶光源10、第一反光镜20和第一图像采集设备30，还可以包括壳体40、第二反光镜(未示出)和第二图像采集设备(未示出)。

所述穹顶光源10用于照射穹顶光源10下方的待检测产品100，所述穹顶光源10包括穹顶罩11和光源12，穹顶罩11例如是中空的半球形结构，待检测产品100可以设置在穹顶罩11的开口处或邻近穹顶罩11的开口处，光源12用于照射穹顶罩11的内壁，本申请不限制光源12的具体类型，可以是条形光源、圆形光源、方形光源，光源12可以是白炽灯光源、荧光灯光源或led灯光源。照射在穹顶罩11的内壁上的光线通过在半球形内壁多次反射，形成均匀照明的环境光，该均匀照明的光线照射在穹顶光源10下方的待检测产品100上，可以完全消除待检测产品100的阴影，从而提高图像采集的质量。

本申请一些实施例中，所述穹顶罩11的内壁上设置有用于形成漫反射光的漫反射涂层(未示出)。通过在穹顶罩11的内壁上设置漫反射涂层，增加穹顶罩11内的光线在半球形内壁上反射的次数并形成漫反射环境光，可以完全消除阴影，达到滤除光柱的效果，进一步避免光照因素对采集待检测产品100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。

本申请一些实施例中，所述穹顶光源10包括多个光源12，所述多个光源12间隔均匀地设置在所述穹顶罩11的邻近开口的内缘处。通过设置多个间隔均匀的光源12，提高穹顶罩11内光线的均匀性，有利于提高图像采集的质量。

所述穹顶罩11的侧面设置有第一狭缝111，第一狭缝111非设置在穹顶罩11的顶部，即穹顶罩11内的穿过第一狭缝111的光路不是竖直向上出射，而是相对于所述穹顶罩11的底面倾斜着向外出射。所述第一狭缝111可以是形成在所述穹顶罩11的侧面的形状规则的狭缝或形状不规则的狭缝，形状规则的狭缝例如是条形狭缝、圆形狭缝。所述第一反光镜20和第一图像采集设备30设置在所述穹顶光源10外，所述第一反光镜20例如是平面镜，可用于实现光路的全反射。所述第一图像采集设备30可以包括相机和镜头，相机例如是线阵相机，镜头安装在相机上，镜头朝向第一反光镜20。

光路穿过所述穹顶罩11的第一狭缝111到达所述第一反光镜20，再经所述第一反光镜20反射后到达所述第一图像采集设备30，所述第一图像采集设备30用于通过所述第一反光镜20采集待检测产品100的图像。上述成像装置将穹顶光源10和斜射光相结合，其中，穹顶光源10提供光照均匀的照射光，消除待检测产品100的阴影，利用在所述穹顶罩11的侧面上开设的第一狭缝111和第一反光镜20，通过第一狭缝111斜射采光和第一反光镜20折射成像，滤除光柱，消除易产生光柱的待检测产品100产生的光柱阴影，使第一图像采集设备30能够采集待检测产品100的清晰图像，有效提高检测精度和避免误判。

本申请一些实施例中，所述成像装置还包括第二反光镜和第二图像采集设备。所述穹顶罩11的侧面设置有第二狭缝112，第二狭缝112非设置在穹顶罩11的顶部，即穹顶罩11内的穿过第二狭缝112的光路不是竖直向上出射，而是相对于所述穹顶罩11的底面倾斜着向外出射。所述第二狭缝112可以是形成在所述穹顶罩11的侧面的形状规则的狭缝或形状不规则的狭缝，形状规则的狭缝例如是条形狭缝、圆形狭缝。所述第二狭缝112可以邻近所述第一狭缝111，也可以不邻近所述第一狭缝111，所述第一狭缝111和所述第二狭缝112可以分别位于所述穹顶罩11的相对的两侧或相邻的两侧。

所述第二反光镜和第二图像采集设备设置在所述穹顶光源10外，所述第二反光镜例如是平面镜，可用于实现光路的全反射。所述第二图像采集设备可以包括相机和镜头，相机例如是线阵相机，镜头安装在相机上，镜头朝向第一反光镜20。

光路穿过所述穹顶罩11的第二狭缝112到达所述第二反光镜，再经所述第二反光镜反射后到达所述第二图像采集设备，所述第二图像采集设备用于通过所述第二反光镜采集待检测产品100的图像。上述成像装置中，利用第二狭缝112、第二反光镜和第二图像采集设备，穹顶光源10提供光照均匀的照射光，消除待检测产品100的阴影，利用在所述穹顶罩11的侧面上开设的第二狭缝112和第二反光镜，通过第二狭缝112斜射采光和第二反光镜折射成像，滤除光柱，消除易产生光柱的待检测产品100产生的光柱阴影，使第二图像采集设备能够采集待检测产品100另一角度或另一侧面的清晰图像，所述成像装置支持两个图像采集设备对一个穹顶光源10内的同一个待检测产品100的多个面进行图像采集，同时不会破坏穹顶光源10的均匀光照，与现有的穹顶光源10只支持一个相机采集图像相比，有效提高图像采集效率。

本申请一些实施例中，所述成像装置还包括壳体40，壳体40可以是金属材质制成，所述穹顶光源10容纳在所述壳体40内，所述第一反光镜20和第一图像采集设备30设置在所述壳体40外，所述壳体40上设置有第一通孔41，所述第一通孔41可以是形成在所述壳体40的侧面或顶面的形状规则的通孔或形状不规则的通孔，形状规则的通孔例如是条形通孔、圆形通孔，第一通孔41的形状优选与第一狭缝111的形状相匹配，使得光路能够全部穿过第一狭缝111和第一通孔41。光路穿过所述穹顶罩11的第一狭缝111和所述壳体40的第一通孔41到达所述第一反光镜20，再经所述第一反光镜20反射后到达所述第一图像采集设备30。通过设置壳体40可以将所述穹顶光源10集成在壳体40内，对所述穹顶光源10进行保护，也便于成像装置的安装。

所述第一反光镜20的延伸方向优选与所述第一通孔41的延伸方向平行，有利于所述第一图像采集设备30通过第一反光镜20的折射成像采集理想的图像。

本申请一些实施例中，所述第一反光镜20可调角度地设置在所述壳体40外。具体地，参照图1，所述壳体40上设置有相对设置的第一安装部43和第二安装部44，所述第一安装部43和第二安装部44可以分别设置在所述壳体40的第一通孔41的两侧，避免影响光路的通过。所述第一反光镜20的两端分别设置有第一安装轴21和第二安装轴(未示出)，所述第一安装轴21可上下移动地设置在所述第一安装部43上，所述第二安装轴可上下移动地设置在所述第二安装部44上，所述第一安装部43上可以设置上下延伸的条形孔，所述第一安装轴21穿设于所述第一安装部43的条形孔，通过螺钉可以使所述第一安装轴21在所述第一安装部43的上下位置可调。所述第二安装部44上可以设置上下延伸的条形孔，所述第二安装轴穿设于所述第二安装部44的条形孔，通过螺钉可以使所述第二安装轴在所述第二安装部44的上下位置可调。上述结构可以使所述第一反光镜20的高度可调。

所述第一反光镜20通过所述第一安装轴21和第二安装轴可转动地设置在所述第一安装部43和第二安装部44上。所述第一安装轴21可以穿设于所述第一安装部43的条形孔，所述第二安装轴可以穿设于所述第二安装部44的条形孔，通过对所述第一反光镜20的侧边施加作用力，使所述第一反光镜20可以绕所述第一安装轴21和第二安装轴的轴线转动，从而使所述第一反光镜20的倾斜角度可以调。上述第一反光镜20可以通过调整角度和位置，改变成像点的位置，使所述第一图像采集设备30采集想要的待检测产品100的图像。

本申请一些实施例中，所述第二反光镜和第二图像采集设备设置在所述壳体40外，所述壳体40上设置有第二通孔42，所述第二通孔42可以是形成在所述壳体40的侧面或顶面的形状规则的通孔或形状不规则的通孔，形状规则的通孔例如是条形通孔、圆形通孔，第二通孔42的形状优选与第二狭缝112的形状相匹配，使得光路能够全部穿过第二狭缝112和第二通孔42。光路穿过所述穹顶罩11的第二狭缝112和所述壳体40的第二通孔42到达所述第二反光镜，再经所述第二反光镜反射后到达所述第二图像采集设备。

所述第二反光镜的延伸方向优选与所述第二通孔42的延伸方向平行，有利于所述第二图像采集设备通过第二反光镜的折射成像采集理想的图像。

本申请一些实施例中，所述第二反光镜可调角度地设置在所述壳体40外(未示出)。所述第二反光镜可以与所述第一反光镜20的设置方式类似，具体地，所述壳体40上设置有相对设置的第三安装部和第四安装部(未示出)，所述第三安装部和第四安装部可以分别设置在所述壳体40的第二通孔42的两侧，避免影响光路的通过。所述第二反光镜的两端分别设置有第三安装轴和第四安装轴，所述第三安装轴可上下移动地设置在所述第三安装部上，所述第四安装轴可上下移动地设置在所述第四安装部上，所述第三安装部上可以设置上下延伸的条形孔，所述第三安装轴穿设于所述第三安装部的条形孔，通过螺钉可以使所述第三安装轴在所述第三安装部的上下位置可调。所述第四安装部上可以设置上下延伸的条形孔，所述第四安装轴穿设于所述第四安装部的条形孔，通过螺钉可以使所述第四安装轴在所述第四安装部的上下位置可调。上述结构可以使所述第二反光镜的高度可调。

所述第二反光镜通过所述第三安装轴和第四安装轴可转动地设置在所述第三安装部和第四安装部上。所述第三安装轴可以穿设于所述第三安装部的条形孔，所述第四安装轴可以穿设于所述第四安装部的条形孔，通过对所述第二反光镜的侧边施加作用力，使所述第二反光镜可以绕所述第三安装轴和第四安装轴的轴线转动，从而使所述第二反光镜的倾斜角度可以调。上述第二反光镜可以通过调整角度和位置，改变成像点的位置，使所述第二图像采集设备采集想要的待检测产品100的图像。

本申请一些实施例中，参照图2，所述壳体40内还设置有散热片45，所述壳体40上还设置有散热扇46，所述散热片45邻近设置于所述光源12的周围，所述散热片45用于将所述光源12的热量散发出去，所述散热扇46可以设置在所述壳体40的安装孔上，所述散热扇46用于将所述壳体40内的热量散发至所述壳体40外。通过设置散热片45和散热扇46，能够将光源12产生的热量及时散发出去，改善光源12的工作环境，使光源12保持较佳的工作状态，延长成像装置的使用寿命。

本申请从使用目的上，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，本申请以上的说明及附图，仅为本申请的较佳实施例而已，并非以此局限本申请，因此，凡一切与本申请构造，装置，特征等近似、雷同的，即凡依本申请专利申请范围所作的等同替换或修饰等，皆应属本申请的专利申请保护的范围之内。