一种新型的机器视觉照明控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型一种新型的机器视觉照明控制系统，包括通信模块、LED驱动模块、相机触发模块以及用以协议与运作上述所有模块的微控制器；所述的微控制器通过通信模块与上位机通信；所述的微控制器通过PWM信号线连接所述的LED驱动模块。提供了一种通过改变占空比调节照明亮度和时间，并在每一种照明亮度等级下触发相机拍照的新型的机器视觉照明控制系统，可根据应用场景的要求更好的还原整个物体。
【专利说明】
一种新型的机器视觉照明控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及到机器视觉的照明系统领域，具体涉及一种能够实时调节照明亮度并触发相机曝光、延长LED光源使用寿命、提高视觉系统工作效率的机器视觉照明控制系统。
【背景技术】
[0002]机器视觉技术，是一门涉及人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机科学、图像处理、模式识别等诸多领域的交叉学科，是现在智能制造工业中不可或缺的一部分。一个典型的机器视觉应用系统包括光源、光学系统、图像采集系统、数字图像处理、智能决策系统以及机械控制系统组成。机器视觉主要用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。在合适的光照条件下，相机拍摄物体，将物体的光学信号转换成电信号，通过图像采集系统转换成数字信号后，送至图像处理系统进行处理，抽取物体的颜色、亮度等表征信息，智能决策系统通过这些信息与预设条件进行匹配，进行判断，机械控制系统根据判断结果控制执行机构的动作。
[0003]在这样一个典型的视觉应用系统中，光源作为其重要的组成部分，其优劣直接影响到相机拍摄的图像质量以及工业应用的效果。好的照明系统能够突出被测部分的对比度，改善整个系统的分辨率，简化软件的运算，起到事半功倍的效果。不合适的光源照明会造成图片的花点、阴影，信噪比的降低，这些问题将会给图像处理中阈值选择带来麻烦。因此，针对机器视觉的具体应用场合设计一款光源，是获取优质稳定图像的必要条件。
[0004]随着机器视觉的不断深入研究，图像合成技术取得了突飞猛进的发展。要求针对同一物体的不同部分进行照明、拍摄，抽取各个部分的典型特征，然后合成，以便更好的还原整个物体。在这样的一种合成技术下，需要提供一种新型的机器视觉照明控制系统。而目前的技术无法解决上述的问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种通过改变占空比调节照明亮度和时间，并在每一种照明亮度等级下触发相机拍照的新型的机器视觉照明控制系统，可根据应用场景的要求更好的还原整个物体。
[0006]为解决上述问题，本实用新型的一种技术方案是:
[0007]一种新型的机器视觉照明控制系统，包括通信模块、LED驱动模块、相机触发模块以及用以协议与运作上述所有模块的微控制器;所述的微控制器通过通信模块与上位机通信;所述的微控制器通过PWM信号线连接所述的LED驱动模块。
[0008]优选地，所述的微控制器包括定时器。
[0009 ]优选地，所述的LED驱动模块包括MOS管驱动电路。
[0010]优选地，所述的相机触发模块包括光耦隔离电路。
[0011 ]本实用新型与现有技术相比，具备如下优点:
[0012]本实用新型机器视觉照明控制系统，包括通信模块、LED驱动模块以及相机触发模块，所有的这些模块通过微控制器协调来运作。所述的微控制器采用串口通信协议与上位机通信，解析上位机指令，指令中包括亮度等级、照明时间和触发延时时间。微控制器解析完指令后，便按照要求输出PWM波，同时开启定时器计时。HVM波接入LED驱动模块，所述的LED驱动模块驱动LED按照PffM波的控制信号点亮。同时，随着定时器的计时，按照指令中照明时间和触发延迟时间的要求，微控制器完成PWM波占空比的更新以及相机曝光电路的触发。相机曝光触发电路由光耦完成隔离，防止相机的误触发。控制系统中的光源采用LED光源，可以根据应用要求选用环形光源、同轴光源、背光源等。本实用新型通过改变占空比调节照明亮度和时间，并在每一种照明亮度等级下触发相机拍照的新型的机器视觉照明控制系统，可根据应用场景的要求更好的还原整个物体。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的结构图。
[0014]图中所示1、微控制器，2、相机触发模块，3、通信模块，4、LED驱动模块。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例进一步详细说明本实用新型，但本实用新型的保护范围并不限于此。
[0016]参照图1，本实用新型一种新型的机器视觉照明控制系统，一种新型的机器视觉照明控制系统，包括通信模块3、LED驱动模块4、相机触发模块2以及用以协议与运作上述所有模块的微控制器I;所述的微控制器I通过通信模块3与上位机通信;所述的微控制器I通过PWM信号线连接所述的LED驱动模块4。所述的微控制器I包括定时器。所述的LED驱动模块4包括MOS管驱动电路。所述的相机触发模块2包括光耦隔离电路。
[0017]更具体地，所述的微控制器I通过通信模块3与上位机通信，接收上位机的控制指令，该指令包含照明亮度等级、照明时间及相机曝光触发延迟时间；微控制器I解析出控制指令后，开始发送PWM波给LED驱动模块4，LED驱动模块4将PffM波信号的驱动能力增强后，驱动MOS管的通断完成LED的照明，LED的照明强度等级随MOS管的通断频率，即PffM波的频率决定;与此同时，微控制器I对照明时间进行计时，当相机曝光的触发时间到达时，相机发送触发信号给相机触发模块2，通知相机曝光拍照，当LED照明时间到达时，微控制器I更新PWM波，完成新的亮度等级的照明。
[0018]实施例一。本实用新型照明亮度划分为256个等级，按照上位机的指令要求，实时调节照明亮度和照明时间，并在每一种照明亮度等级下触发相机拍照。以上位机要求在照明亮度为100、120、150、180、200五个等级下拍摄照明，每个等级下照明的时间为1ms、I Oms、5ms、5ms、3ms为例，微控制器I在收到上述指令后，将调节占空比实现指定的照明亮度和时间，并在每个照明亮度等级下触发相机曝光、拍照，即可拍摄到同一物体在不同光照强度下的5张图片。触发相机曝光的时间点也是可以设置的，通过在上位机控制指令中修改相应的参数值便可实现。
[0019]以上仅就本实用新型的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本实用新型不仅限于以上实施例，凡在本实用新型独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种新型的机器视觉照明控制系统，其特征在于:包括通信模块(3)、LED驱动模块(4)、相机触发模块(2)以及用以协议与运作上述所有模块的微控制器(I);所述的微控制器(I)通过通信模块(3)与上位机通信;所述的微控制器(I)通过PWM信号线连接所述的LED驱动模块(4)。2.根据权利要求1所述的一种新型的机器视觉照明控制系统，其特征在于:所述的微控制器(I)包括定时器。3.根据权利要求1所述的一种新型的机器视觉照明控制系统，其特征在于:所述的LED驱动模块(4)包括MOS管驱动电路。4.根据权利要求1所述的一种新型的机器视觉照明控制系统，其特征在于:所述的相机触发申旲块(2)包括光親隔尚电路。
【文档编号】G03B15/05GK205430740SQ201620282866
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】周柔刚, 周才健, 纪善昌
【申请人】杭州汇萃智能科技有限公司