一种AOI检测的检测机的制作方法

一种aoi检测的检测机
技术领域
1.本发明涉及镜片的aoi检测技术领域，具体涉及一种aoi检测的检测机。


背景技术：

2.随着网络的发展，市场对摄像头的需求越来越大，摄像头是一种视频输入电子设备，随着信息科技的飞速发展，摄像头在多个领域均具有广泛的应用，被运用于视频会议，视频教学，及实时监控等方面，具有视频摄影、传播和静态图像捕捉等多种功能。摄像头可分为数字摄像头和模拟摄像头两大类。数字摄像头可以将视频采集设备产生的模拟视频信号转换成数字信号，进而将其储存在计算机里。模拟摄像头捕捉到的视频信号必须经过特定的视频捕捉卡将模拟信号转换成数字模式，并加以压缩后才可以转换到计算机上运用。数字摄像头可以直接捕捉影像，然后通过串、并口或者usb接口传到计算机里。
3.摄像头模组包括摄像头镜片，而摄像头镜片在生产加工过程中需要进行aoi检测，而进行aoi检测需要用到aoi检测机，而现有的aoi检测机中的镜片夹持机构只能对单片的镜片以及适配夹持机构的镜片规格进行夹持，使得aoi检测机检测的镜片的规格和数量受限。其次，现有的aoi检测机的检测结果不准确，镜片的质量难以保证。


技术实现要素：

4.为解决现有技术问题，本发明提供一种aoi检测的检测机，包括用于对摄像头镜片进行aoi检测的检测台；
5.所述检测台顶部设置有用于夹持镜片的夹持机构、用于传输所述夹持机构的传送机构以及用于对所述镜片进行aoi检测的检测机构，所述夹持机构通过驱动机构驱动实现镜片的夹持；
6.所述夹持机构的底部固定连接有底板，所述底板上设有用于顶杆穿入的长条形孔；所述底板顶部的右侧对称安装有竖板，两个所述立板之间通过限位杆固定连接；
7.所述检测机构包括第一ccd摄像头、激发光源、半透半反镜、第一滤光片、多个第二滤光片、第二ccd摄像头；
8.所述第一ccd摄像头用于采集所述镜片的图像；
9.所述激发光源设置在所述夹持机构的上方，所述激发光源用于向镜片发射激发光；所述半透半反镜用于将激发的荧光进行分束并形成第一分束光和第二分束光；所述第一分束光通过所述第一滤光片进行滤光；所述第二ccd摄像头用于获取通过第一滤光片滤光后的荧光图像，多个所述第二滤光片对应于多个不同的滤光波段并用于将第二分束光进行第二滤光；第一ccd摄像头还用于获取获取通过第二滤光片滤光后的荧光图像。
10.进一步的方案是，所述检测机构还包括检测控制系统，所述检测控制系统包括第二滤光片选择单元，存储单元、校正图像确定单元、检测图像确定单元以及缺陷确定单元；
11.所述第二滤光片选择单元基于镜片表面的缺陷的第一波段的位置，确定第二滤光片的滤光波段；
12.所述存储单元存储不同第二滤光片的滤光波段对应于第一波段的灰度校正系数；
13.所述校正图像确定单元基于第二荧光图像以及灰度校正系数，确定校正图像；
14.所述检测图像确定单元基于第一荧光图像以及校正图像，确定检测图像；
15.所述缺陷确定单元将检测图像中灰度值大于阈值的像素灰度值进行阈值分割，确定镜片上的缺陷的位置和种类。
16.进一步的方案是，所述第二滤光片选择单元计算各个第二滤光片的滤光波段与第一波段的差值，选择差值最大的滤光波段作为第二滤光片的滤光波段。
17.进一步的方案是，所述传送机构包括传送链条，所述顶杆的一端与所述传送链条相连，所述顶杆另一端穿入所述底板的长条形孔中；所述激发光源与所述半透半反镜之间设置有拱形的支撑板，所述支撑板上设有竖向贯穿的孔洞，所述半透半反镜的顶面位于所述孔洞的下方。
18.进一步的方案是，所述驱动机构包括电机架和两个轴承座，所述电机架安装在底板顶部的左侧，两个所述轴承座对称安装在所述底板顶部的左侧，所述电机架的顶部固定安装有步进电机，所述步进电机的输出轴贯穿电机架且延伸至其内侧固定连接有主动锥齿轮，所述轴承座内转动连接有螺杆，所述螺杆远离轴承座的一端固定连接有与主动锥齿轮配合使用的从动锥齿轮，所述螺杆的表面螺纹连接有移动架，所述移动架的内侧开设有若干插孔，所述夹持机构插接在所述插孔内。
19.进一步的方案是，所述夹持组件包括夹持套，所述夹持套的顶部固定安装有连接插板，所述连接插板的背面固定连接有与插孔配合使用的插杆。
20.进一步的方案是，所述夹持套的内侧固定连接有防滑垫，所述连接插板的正面固定连接有把手。
21.进一步的方案是，所述移动架的底部与底板顶部相互接触，所述移动架滑动连接在限位杆上。
22.本发明相比于现有技术所具有的有益效果：
23.本发明提供的用于夹持待检测的镜片的夹持机构可适用多个数量的镜片和不同规格的镜片。即通过插杆插入对应插孔内形成固定，使得两个移动架上的夹持组件相对设置，在夹紧时，将摄像头镜片放置于相对两个夹持套之间后，对步进电机开启，使其输出轴带动主动锥齿轮旋转，与之啮合的两个从动锥齿轮带动螺杆于轴承座的连接下转动，螺纹连接于其上的移动架通过限位杆的限位，向内侧移动，从而实现对不同规格的摄像头镜片的夹持，方便后续对镜片进行aoi检。
24.本发明通过在ccd摄像头中设置滤波单元和降噪单元，降低了电源干扰和ccd摄像头工作信号对视频信号的干扰，即降低了ccd摄像头的噪声，从而实现了ccd相机在长时间积分模式下得到足够的图像信息，提高了ccd相机的灵敏度，得到更准确的图像信息。
25.本发明通过设置激发光源、第一ccd摄像头、半透半反镜、第一滤光片、多个第二滤光片、第二ccd摄像头的检测系统，可实现通过激发光源向待检测的摄像头镜片用于发射激发光，能够检测的镜片上的缺陷的位置和种类为受到激发后能够产生荧光的缺陷。
26.本发明通过使得传送链条带动顶杆和底板和底板上的夹持机构同步运动时，当在水平方向运动至使得底板进入检测系统的检测范围内后，底板底部与支撑板上表面接触，底板在拱形支撑板的作用下位置逐渐上升，在上升的过程中，底板底部逐步与支撑板相接
触，当底板底部与支撑板完全贴合后，当底板上方的激发光源发出激发光，由于拱形的支撑板上设有竖向贯穿的孔洞，此时半透半反镜光所接收的光谱信号只有透过被检测的镜片的有效信息，很好地避免了其他结构等反射的杂散光的影响，增强了aoi检测的准确性。
附图说明
27.图1为本发明实施例提供的一种aoi检测的检测机的整体的结构示意图；
28.图2为本发明实施例提供的夹持机构的结构示意图；
29.图3为本发明实施例提供的驱动机构的结构示意图；
30.图4为本发明实施例提供的夹持机构部分的结构示意图；
31.图5为本发明实施例提供的检测结构示意图；
32.附图标注：1-检测台；20-夹持套；21-连接插板；22-插杆；23-防滑垫；24-把手；30-电机架；31-轴承座；32-步进电机；33-主动锥齿轮；34-螺杆；35-从动锥齿轮；36-移动架；37-插孔；40-第一ccd摄像头；41-激发光源；42-半透半反镜；43-第一滤光片；44-第二滤光片；45-第二ccd摄像头；50-底板；51-顶杆；52-竖板；53-限位杆；60-支撑板。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
34.如图1-5所示，本发明的一个实施例公开了一种aoi检测的检测机，包括用于对摄像头镜片进行aoi检测的检测台1；
35.检测台1顶部设置有用于夹持镜片的夹持机构、用于传输夹持机构的传送机构以及用于对镜片进行aoi检测的检测机构，夹持机构通过驱动机构驱动实现镜片的夹持；
36.夹持机构的底部固定连接有底板50，底板50上设有用于顶杆51穿入的长条形孔；底板50顶部的右侧对称安装有竖板52，两个立板52之间通过限位杆53固定连接；
37.本发明实施例通过驱动机构来驱动夹持机构对待检测的摄像头镜片进行夹持固定，以方便后续对摄像头镜片进行aoi检测。
38.检测机构包括第一ccd摄像头40、激发光源41、半透半反镜42、第一滤光片43、多个第二滤光片44、第二ccd摄像头45；
39.需要说明的是，本实施例中的的第一ccd摄像头40用于采集摄像头镜片的表面图像；并且本实施例中的第一ccd摄像头可以根据本实施例中的aoi检测机所在空间内的温湿度数据，自动调整摄像头内部的各项参数(例如为曝光值和白平衡等参数)，使得摄像头可以获得更好的拍摄效果，大大提高拍摄的质量。
40.另外，本发明实施例的第一ccd摄像头包括：
41.主控制单元，用于控制ccd摄像头的工作；
42.电源单元，连接主控制单元，电源单元的输入端设有滤波单元，用于降低电源干扰；
43.成像单元，连接主控制单元，用于生成图像数据，将所述图像数据发送到所述主控制单元；
44.存储单元，连接主控制单元，用于接收并存储所述主控制单元发送的图像数据；
45.数字接口单元，连接所述主控制单元，用于接收并传输所述主控制单元发送的图像数据；
46.降噪单元，连接主控制单元，用于对成像单元输出的图像数据进行降噪处理，并将降噪处理的图像数据发送到14位模数转换单元，消除ccd摄像头工作信号对视频信号的干扰。
47.本实施例的摄像头的工作模式为长时间积分模式，长时间积分模式即让ccd经过长时间的曝光，完成ccd电荷积累过程，从而ccd在弱光环境中的相机得到足够的图像信息，得到的图像信息越充足，相机的灵敏度越高。由于相机的系统噪声(即随机噪声)和固有噪声(即复位噪声)随着ccd电荷积累的过程而增加，所以要提高相机的灵敏度需要在曝光过程中抑制系统噪声和固有噪声，尽可能的降低系统干扰噪声。
48.降低随机噪声的电路设计通过在ccd摄像头的电源单元的输入端设置一滤波单元，及采用多层电路板设计的接地方式。
49.ccd电路所采用的开关电源含有大量的噪声，电源的噪声来源于电源的纹波，解决电源干扰的关键在于电源滤波，本实施例通过设置滤波单元降低了电源干扰。数字信号区域通过设置去耦电容消除电源对数字器件的干扰，模拟信号区域通过采用rc或lc滤波网络和设置去耦电容消除电源对模拟器件的干扰。该去耦电容用于消除电源对ccd摄像头的各器件的交流噪声干扰，去除交流信号，抑制电源单元的输入端的电压变化。该去耦电容可为陶瓷电容和钽电容。
50.ccd摄像头的接地设计采用多层电路板设计，在ccd摄像头中提供一个理想的地平面，使所有需要接地的单元器件都能以最短的连线接到地平面上，保证信号和地回路最短，得到了极低的地线阻抗，降低地线阻抗，也就降低了ccd摄像头的噪声。
51.ccd摄像头的多层电路板设计中，严格区分模拟分区和数字分区，划分模拟电源和模拟地分区与数字电源和数字地分区，将模拟器件(如电源单元、成像单元和降噪单元)布局在模拟区域，数字器件(如主控制单元、存储单元和数字接口单元)布局在数字区域，同样模拟信号在模拟分区布线，数字信号在数字分区布线，以避免数字器件和模拟器件之间相互干扰。对于ccd摄像头中的14位模数转换单元，可将14位模数转换单元的模拟部分设置在模拟区域，14位模数转换单元的数字区域设置在数字区域。通过上述布局设计，ccd摄像头中各器件之间的连接线路较短，降低了各器件之间的干扰噪声。
52.降低固有噪声的电路设计主要通过在ccd摄像头中设置降噪单元，采用的降噪单元采用cds(correlated double sampling，相关双采样)电路设计，抑制了ccd摄像头的固有噪声，降低了ccd摄像头工作信号对视频信号的干扰。经过一次采样的图像数据为采样前期的图像数据，经相关双采样的图像数据为采样后期的图像数据，该降噪单元接收成像单元输出的图像数据，降噪处理后输出到14位模数转换单元。
53.基于容性器件上电荷不会突变的原理，本发明实施例在短时间内对视频信号两次采样之差消除ccd摄像头的低频固有噪声，同时在ccd摄像头的主控制单元中设置相位延迟时钟单元，精确调节视频信号的采样点，进一步保证确精确的效果。
54.激发光源40设置在夹持机构的上方，激发光源30用于向镜片发射激发光；半透半反镜42用于将激发的荧光进行分束并形成第一分束光和第二分束光；第一分束光通过第一滤光片43进行滤光；第二ccd摄像头45用于获取通过第一滤光片43滤光后的荧光图像，多个
第二滤光片44对应于多个不同的滤光波段并用于将第二分束光进行第二滤光；第一ccd摄像头42还用于获取获取通过第二滤光片44滤光后的荧光图像。
55.本发明实施例通过上述设置可实现通过激发光源向待检测的摄像头镜片用于发射激发光，激发光源为紫外光源或红外光源，可以使用例如激光作为激发光源，激发光的波长可以设置为420nm或其他波长的激光。激发光源还可以包括用于扩束以及准直的透镜组以及光阑，用于调整激发光。能够检测的镜片上的缺陷的位置和种类为受到激发后能够产生荧光的缺陷。
56.在本实施例中，检测机构还包括检测控制系统，检测控制系统包括第二滤光片选择单元，存储单元、校正图像确定单元、检测图像确定单元以及缺陷确定单元；
57.第二滤光片选择单元基于镜片表面的缺陷的第一波段的位置，确定第二滤光片的滤光波段；
58.存储单元存储不同第二滤光片的滤光波段对应于第一波段的灰度校正系数；
59.校正图像确定单元基于第二荧光图像以及灰度校正系数，确定校正图像；
60.检测图像确定单元基于第一荧光图像以及校正图像，确定检测图像；
61.缺陷确定单元将检测图像中灰度值大于阈值的像素灰度值进行阈值分割，确定镜片上的缺陷的位置和种类。
62.在本实施例中，第二滤光片选择单元计算各个第二滤光片的滤光波段与第一波段的差值，选择差值最大的滤光波段作为第二滤光片的滤光波段。
63.需要说明的是，本实施例的第二滤光片的滤光波段对应于第一波段的灰度校正系数通过如下方式计算：
64.s1：取无任何缺陷的镜片获取其在第一波段以及第二滤光片的滤光波段的荧光图像；
65.s2：确定滤光波段荧光图像的灰度直方图各组的像素位置；
66.s3：根据各组的像素位置确定第一波段荧光图像对应的像素位置的灰度均值；
67.s4：计算滤光波段荧光图像直方图各组的灰度均值与第一波段荧光图像对应的像素位置的灰度均值的比值，确定灰度直方图各组的灰度校正系数。校正图像确定部基于第一荧光图像以及校正图像，确定检测图像；
68.校正图像确定单元基于如下方式确定校正图像：
69.获取当前使用的第二滤光片的滤光波段对应于第一波段的灰度校正系数；确定第二荧光图像中各像素所处灰度直方图的组；将第二荧光图像中各像素的灰度值除以其所在组的灰度校正系数，得到校正图像。检测图像确定单元将第一荧光图像各像素的灰度值减去校正图像各像素的灰度值，得到检测图像。缺陷确定单元将检测图像中灰度值大于阈值的像素灰度值进行阈值分割，确定待检测镜片的分布。校正图像确定单元还可以将检测图像中灰度值大于阈值的像素灰度值进行积分，当其积分值超过阈值时表示镜片表面存在缺陷。
70.在本实施例中，传送机构包括传送链条，顶杆51的一端与传送链条相连，顶杆51另一端穿入底板50的长条形孔中；激发光源41与半透半反镜42之间设置有拱形的支撑板60，支撑板60上设有竖向贯穿的孔洞，半透半反镜42的顶面位于孔洞的下方。
71.在本实施例中，为更好的与底板的底部进行贴合，拱形的支撑板上表面设置为弧
面。
72.由于杂散光的存在，使得通过ccd摄像头扫描待检测的摄像头镜片时易受到杂散光的影像，杂散光的吸收就会影响目标光谱的规律，影响镜片的aoi检测，故本实施例通过使得传送链条带动顶杆和底板和底板上的夹持机构同步运动时，当在水平方向运动至使得底板进入检测系统的检测范围内后，底板底部与支撑板上表面接触，底板在拱形支撑板的作用下位置逐渐上升，在上升的过程中，底板底部逐步与支撑板相接触，当底板底部与支撑板完全贴合后，当底板上方的激发光源发出激发光，由于拱形的支撑板上设有竖向贯穿的孔洞，此时半透半反镜光所接收的光谱信号只有透过被检测的镜片的有效信息，很好地避免了其他结构等反射的杂散光的影响。
73.在本实施例中，驱动机构包括电机架30和两个轴承座31，电机架30安装在底板50顶部的左侧，两个轴承座31对称安装在底板50顶部的左侧，电机架30的顶部固定安装有步进电机32，步进电机32的输出轴贯穿电机架30且延伸至其内侧固定连接有主动锥齿轮33，轴承座31内转动连接有螺杆34，螺杆34远离轴承座31的一端固定连接有与主动锥齿轮33配合使用的从动锥齿轮35，螺杆34的表面螺纹连接有移动架36，移动架36的内侧开设有若干插孔37，夹持机构插接在插孔37内。
74.使用时，根据待检测的摄像头镜片的尺寸或数量去匹配夹持组件，利用其上的插杆插入对应插孔内形成固定，使得两个移动架上的夹持组件相对设置，在夹紧时，将镜片放置于相对两个夹持套之间后，继而启动步进电机，使其输出轴带动主动锥齿轮旋转，与主动锥齿轮啮合的两个从动锥齿轮带动螺杆在轴承座的连接下转动，此时，与螺杆螺纹连接的移动架通过限位杆的限位，向内侧移动，从而实现对摄像头镜片的进行固定，方便后续对镜片进行aoi检测。
75.在本实施例中，夹持组件包括夹持套20，夹持套20的顶部固定安装有连接插板21，连接插板21的背面固定连接有与插孔37配合使用的插杆22。
76.本发明实施例通过上述设置可实现夹持套与夹持机构的连接固定。
77.在本实施例中，夹持套20的内侧固定连接有防滑垫23，连接插板21的正面固定连接有把手24。
78.本发明实施例通过上述设置可实现通过防滑垫可防止夹持套在对镜片夹紧时产生打滑现象，通过设置把手便于将连接插板和插杆从插孔内拔出。
79.在本实施例中，移动架36的底部与底板50顶部相互接触，移动架36滑动连接在限位杆53上。
80.本发明实施例通过上述设置可实现移动架通过限位杆的限位，向内侧移动，从而实现对摄像头镜片的进行固定。
81.最后说明的是，以上仅对本发明具体实施例进行详细描述说明。但本发明并不限制于以上描述具体实施例。本领域的技术人员对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都涵盖在本发明范围内。