一种具有遮光器的检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种具有遮光器的检测装置，该检测装置包括：环形光源、遮光器、支撑装置、一个或多个成像装置，所述环形光源沿着其自身的环形结构发出环形的照射光；所述支撑装置承载被检产品，并且所述支撑装置能够反射所述环形光源所发出的照射光；所述遮光器位于所述被检产品和所述环形光源之间，阻挡所述环形光源所发出的光对所述被检产品的直接照射；所述一个或多个成像装置位于所述被检产品的侧部，朝向所述被检产品以拍摄所述被检产品的图像。本实用新型的检测装置能够对产品侧面的损伤情况进行快速、准确地检测。
【专利说明】一种具有遮光器的检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机器视觉检测领域，具体涉及一种具有遮光器的检测装置。
【背景技术】
[0002]目前，随着机器视觉检测领域的发展，在产品生产过程中，越来越依赖于自动检测装置进行产品质量的自动检测。
[0003]然而，当前的光学检测装置在对铝塑组合盖或铝盖或其他物体的侧面进行检测时会存在漏检的情况。目前也有一些国外的自动检测设备生产商以及国内的科研机构，正在积极研究对这种产品进行改进检测。但是，目前均没有得到理想的效果。
[0004]现有瓶盖侧面缺陷检测方案一般采用环形光源对待检测物体进行照明，以便能够保证侧面360°光照均匀。图1示意性地画出了一种普通的用于瓶盖检测的检测装置。如图1所示，该检测装置采用上方的环形光源对待检测的瓶盖进行直接照射，然后通过四个相机分别从不同角度采集瓶盖不同侧面的图像。技术人员或者图像处理器基于从不同方向采集到的瓶盖不同侧面的图像判断瓶盖是否存在划痕、斑点等损伤。
[0005]可是，在这种照明方式下瓶盖或其他待测物体的侧面会接收到各个方向光，会把划痕内部照亮，致使划痕颜色变的和周围一样亮，无法在相机中明显的呈现出来。
[0006]相反，如果不采用环形光源进行照明，而采用若干个分离的光源进行照明，则对物体侧面的照明将会不够均匀，容易导致将正常产品误判断为非正常产品或者导致对局部无法识别。
[0007]综上，目前国内外的各种检测装置均不能对产品的侧面进行有效、准确的检测。实用新型内容
[0008]针对上述问题，本实用新型提供了一种具有遮光器的检测装置，该装置能够对产品侧面的损伤情况进行快速、准确地检测。
[0009]具体而言，本实用新型提供了一种具有遮光器的检测装置，所述检测装置包括:环形光源、遮光器、支撑装置、一个或多个成像装置，
[0010]所述环形光源沿着其自身的环形结构发出环形的照射光；
[0011]所述支撑装置承载被检产品，并且所述支撑装置能够反射所述环形光源所发出的照射光；
[0012]所述遮光器位于所述被检产品和所述环形光源之间，阻挡所述环形光源所发出的光对所述被检产品的直接照射；
[0013]所述一个或多个成像装置位于所述被检产品的侧部，朝向所述被检产品以拍摄所述被检产品的图像。
[0014]在本实用新型的一种实现方式中，所述遮光器呈圆盘状，固定于所述环形光源下方。
[0015]在本实用新型的另一种实现方式中，所述检测装置还包括遮光器连接装置，所述遮光器连接装置一端固定在所述环形光源中心的支架上，另一端固定在所述遮光器的上表面的中心。
[0016]在本实用新型的另一种实现方式中，所述环形光源的外缘上的任意一点与所述遮光器的外缘的对应点之间的连线的延长线落在所述检测区域之外。
[0017]在本实用新型的另一种实现方式中，所述被检产品置于检测区域中，所述检测区域位于所述遮光器的中心的正下方。
[0018]在本实用新型的另一种实现方式中，所述成像装置的数目为多个，多个成像装置均匀围绕检测区域放置，从不同角度对所述被检产品进行拍摄。
[0019]在本实用新型的另一种实现方式中，所述检测装置还包括处理器，所述处理器与每个所述成像装置相连，以接收每个所述成像装置所采集的所述被检产品的图像，并且基于所述图像检测所述被检产品的表面的状况。
[0020]在本实用新型的另一种实现方式中，所述检测装置还包括显示装置，所述显示装置与每个成像装置相连，并从所述成像装置接收并显示所述成像装置所拍摄到的图像。
[0021]在本实用新型的另一种实现方式中，所述遮光器的外径小于所述环形光源的外径。本实用新型中的遮光器可以由任何不透光的材料制成。优选地，该遮光器的位置、大小和形状可调节。
[0022]本实用新型中的处理器可以为通用的计算机或其它图像处理设备。本实用新型中的检测装置还可以包括其他外围辅助，以协助成像装置、光源和遮光器更好地相互配合。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]下面结合本实用新型的附图，对本实用新型的具体实施例进行详细描述:
[0024]图1为普通的用于瓶盖检测的检测装置的示意图；
[0025]图2为根据本实用新型的一个实施例的检测装置的结构示意图；
[0026]图3为采用遮光器与不采用遮光器的检测装置的光路对比图，其中，图中左侧部分采用了遮光器，图中右侧部分没有采用遮光器。
【具体实施方式】
[0027]图2为根据本实用新型的一个实施例的检测装置的结构示意图。如图2所示，本实施例中的检测装置包括环形光源1、遮光器2、支撑装置4、一个或多个成像装置5。
[0028]在本实施例中，环形光源I置于被检产品上方，沿着其自身的环形结构发出环形的照射光，环形的中心正对被检产品(根据生产线的结构可以适当调整)。环形光源I可以采用环形灯、环形LED阵列等各种光源。环形光源的支架可以安装在环的中央。
[0029]遮光器2采用圆盘状结构，S卩，采用不透光的圆盘作为遮光器，该圆盘通过连接装置6固定在环形光源I的支架上。在一种实现方式中，遮光器2与连接装置6整合在一起。
[0030]本领域技术人员应该理解,还可以通过其他方式将圆盘固定在环形光源与被检产品3之间。优选地，圆盘的外径小于环形光源的外径。更优选地，环形光源的外缘上的任意一点与遮光器的外缘的对应点之间的连线的延长线落在所述检测区域之外。换言之，圆盘的尺寸和位置要保证环形光源所发出的光并不直射到被检产品上。
[0031]支撑装置4承载被检产品，并且支撑装置4能够反射所述环形光源所发出的照射光。例如，支撑装置4可以为具有一定反光能力的传送装置。环形光源I发出的照射光照射到传送装置上之后，再反射到被检产品的侧面上，以便对被检产品进行间接照明。支撑装置4的反射面朝向环形光源1，并且，其反射面可以为漫反射面或全反射面。
[0032]通常一个或多个成像装置5位于被检产品(或检测位置)的侧部。本实施例中，采用四个成像装置从四个不同角度对被检产品进行拍摄，四个成像装置彼此之间大体间隔90度，这样四个成像装置将能够拍摄到被检产品的各个侧面的图像。可选地，每个成像装置通过一个成像基座7和支撑轴8固定在设备的底座上。成像基座7能够相对于支撑轴8改变姿态，以调整成像角度。
[0033]本实施例中的检测装置还可以包括处理器(图中未示出)，该处理器优选为图像处理器，图像处理器可以与每个成像装置相连，以接收每个成像装置所采集的被检产品的图像。图像处理器可以基于图像来检测所述被检产品的表面的状况。
[0034]可选地，本实施例中的检测装置还包括显示装置(图中未示出)，并且将显示装置与每个成像装置相连，用于显示所述成像装置所拍摄到的图像。工作人员或者图像处理器可以基于该图像对被检产品的侧面进行检测。
[0035]图3为采用遮光器与不采用遮光器的检测装置的光路对比图，其中，图中左侧部分采用了遮光器，图中右侧部分没有采用遮光器。如图3所示，图中最上部的为环形光源1，由于该视图是检测装置的正视图，所以，在图中，环形光源I仅呈现为一个长方形，其中，虚线两侧为发光部分，中间部分为环形的空心。
[0036]在图中的左侧，环形光源I所发出的光线一部分被遮光器2所遮挡，另一部分入射到支撑装置上。具体而言，环形光源I朝向被检产品3所发出的光线11被遮光器2所遮挡，而环形光源I朝向支撑装置4所发出的光线13入射在支撑装置4上之后，经支撑装置4反射后照射在被检产品3的侧面上。由于对被检产品3侧面进行照射的光线是经过支撑装置4所反射的，如果被检产品侧面具有划痕或其他损伤，则当成像装置5从侧面对被检产品进行照射时，该划痕或损伤处的亮度将与其他无损伤处具有明显区别。
[0037]具体而言，在图3中以铝盖为例对被检产品进行了描绘。从图中可以看出，光线13照射在铝盖侧面的划痕上之后，大部分会向下反射，而不是朝向成像装置5反射。而如果光线经支撑装置4反射后入射在没有划伤的铝盖侧面，则该反射光大部分将经铝盖侧面反射而入射到左侧的成像装置5中。所以，当左侧的成像装置5从侧面对被检产品进行照射时，该划痕或损伤处的亮度将与其他无损伤处具有明显区别
[0038]相反，从图3的右侧来看，如果没有遮光器2，则环形光源I朝向待测产品所发出的光线12直接入射在铝盖侧面。而如果铝盖侧面存在损伤，入射在损伤处的光线则很可能反射向成像装置5 ;如果铝盖侧面没有损伤，则该光线会反射向支撑装置4，因此，从右侧的成像装置5所拍摄到的铝盖侧面的图像中，划伤部分的亮度较亮，与没有划伤的部分区别不大。因此很难基于图像区分出铝盖侧面是否存在划伤。
[0039]因此，综上所述，采用遮光器2对铝盖侧面的表面进行损伤检测所得到的结果与不采用遮光器2对铝盖侧面的表面进行损伤检测所得到的结果相比，优势明显。
[0040]在本实施例中，图像处理器可以将所采集的被检产品的图像与标准产品的图像进行比较来判断是否存在损伤或者可以对所采集的被检产品的图像进行特征提取，然后基于所提取的特征判断是否存在损伤。[0041]另外，由于本实施例中的装置一般用于生产线中，光源的照明角度和相机的位置受生产线中现有机械结构的限制，因此，在具体应用中，可以对支撑装置与成像装置之间的位置关系进行适当调整，以便适应现场环境。
[0042]需要说明的是，本实用新型的附图中的各个部件的形状均是示意性的，不排除其与其真实形状存在一定差异，附图仅用于对本实用新型的原理进行说明，图中所示部件的具体细节并非对实用新型保护范围的限定。本领域技术人员也应该理解，上述实施例也仅仅是对本实用新型的示意性实现方式的解释，并非对本实用新型范围的限定。
【权利要求】
1.一种具有遮光器的检测装置，所述检测装置包括:环形光源、遮光器、支撑装置、一个或多个成像装置，其特征在于， 所述环形光源沿着其自身的环形结构发出环形的照射光； 所述支撑装置承载被检产品，并且所述支撑装置能够反射所述环形光源所发出的照射光; 所述遮光器位于所述被检产品和所述环形光源之间，阻挡所述环形光源所发出的光对所述被检产品的直接照射； 所述一个或多个成像装置位于所述被检产品的侧部，朝向所述被检产品以拍摄所述被检产品的图像。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述遮光器呈圆盘状，固定于所述环形光源下方。
3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，还包括遮光器连接装置，所述遮光器连接装置一端固定在所述环形光源中心的支架上，另一端固定在所述遮光器的上表面的中心。
4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述环形光源的外缘上的任意一点与所述遮光器的外缘的对应点之间的连线的延长线落在所述检测区域之外。
5.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述被检产品置于检测区域中，所述检测区域位于所述遮光器的中心的正下方。
6.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述成像装置的数目为多个，多个成像装置均匀围绕检测区域放置，从不同角度对所述被检产品进行拍摄。
7.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括处理器，所述处理器与每个所述成像装置相连，以接收每个所述成像装置所采集的所述被检产品的图像，并且基于所述图像检测所述被检产品的表面的状况。
8.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置与每个成像装置相连，并从所述成像装置接收并显示所述成像装置所拍摄到的图像。
9.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述遮光器的外径小于所述环形光源的外径。
【文档编号】G01N21/88GK203616259SQ201320793513
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2013年12月4日
【发明者】申磊, 赵慧阳, 刘霜霜, 房超, 王亚鹏 申请人:北京大恒图像视觉有限公司