一种可实现大面积均匀照明的灯箱装置及使用方法与流程

本发明涉及照明，尤其涉及一种可实现大面积均匀照明的灯箱装置及使用方法。

背景技术：

1、数字成像系统能够获取更全面的物体光谱信息，常用于缺陷检测、生物检测及颜色检测等领域。目前典型的数字成像系统在成像过程中，通过点亮照明光源，再利用相机来捕获图像。然而，灯箱中光源照明不均匀问题，将导致成像效果不理想，影响最终测量结果。为解决此类问题，通常采用方棒或者复眼来提高光照均匀性，又或者在成像过程中加入白板校正的步骤。但有时白板校正效果不明显，同时增加了操作复杂性，提高了设备的成本，降低了生产效率。因此，本发明设计了一种可实现大面积均匀照明的灯箱装置，在保证光照均匀性的同时，简化了测量步骤，有效提高了效率。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种可实现大面积均匀照明的灯箱装置及使用方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种可实现大面积均匀照明的灯箱装置，包括箱体、照明光源、相机、非球面反射镜、匀光板以及承物台，所述箱体为不透光箱体，所述箱体内顶部设置有漫反射曲面穹顶，所述箱体一侧设有可开关的窗门，所述箱体内部四侧面均为漫反射平面，所述相机设置于漫反射曲面穹顶中心位置并贯穿漫反射曲面穹顶顶部，所述承物台设置于箱体内底部中心位置且承物台的中心线与相机的中心线对齐，所述非球面反射镜对称设置于承物台的两侧，所述照明光源安装于箱体对应非球面反射镜的两侧底部，所述匀光板安装于所述漫反射平面且匀光板与照明光源位置相对应，通过匀光板将照明光源和非球面反射镜隔开。

3、进一步的，所述漫反射曲面穹顶形状为半圆柱面，材质为哑光材质，反射比为60%~80%。

4、进一步的，所述窗门为翻盖式，窗门内侧材质与所述四侧漫反射平面材质相同，均为哑光材质，反射比为60%~80%。

5、进一步的，所述照明光源由若干相同排列的led灯板组成，灯板纵向排列且灯板间间距保持一致。

6、进一步的，所述相机采用黑白相机或者彩色数字相机。

7、进一步的，所述匀光板高度低于或等于所述承物台高度，透射比为60%~80%。

8、进一步的，所述承物台水平放置，材质为哑光材质，反射比为20~30%。

9、本发明还提供了一种可实现大面积均匀照明的灯箱装置的使用方法，包括以下步骤：

10、s1、使用时打开窗门将物品放置于承物台，启动照明光源后光线穿过匀光板并照射于非球面反射镜，经其反射到漫反射平面、漫反射曲面穹顶，反射并均匀照亮承物台。

11、进一步的，所述非球面反射镜对应照明光源一侧面为抛物反射面，所述非球面反射镜的宽度设为 w，则非球面反射镜的高度方程为 y=x²/200,(0≤x≤w) 。

12、进一步的，所述承物台水平面纵深设为 d，高度为 w 2 /200。

13、综上所述，本发明的有益效果是：匀光板散射照明光源的光线，经过非球面反射镜照亮箱体四壁的漫反射平面及漫反射曲面穹顶，最后均匀照亮承物台，实现了大面积均匀照明，简化了数字成像系统的测量步骤，有效提高了生产效率。

技术特征：

1.一种可实现大面积均匀照明的灯箱装置，其特征在于：包括箱体、照明光源、相机、非球面反射镜、匀光板以及承物台，所述箱体为不透光箱体，所述箱体内顶部设置有漫反射曲面穹顶，所述箱体一侧设有可开关的窗门，所述箱体内部四侧面均为漫反射平面，所述相机设置于漫反射曲面穹顶中心位置并贯穿漫反射曲面穹顶顶部，所述承物台设置于箱体内底部中心位置且承物台的中心线与相机的中心线对齐，所述非球面反射镜对称设置于承物台的两侧，所述照明光源安装于箱体对应非球面反射镜的两侧底部，所述匀光板安装于所述漫反射平面且匀光板与照明光源位置相对应，通过匀光板将照明光源和非球面反射镜隔开。

2.根据权利要求1所述的可实现大面积均匀照明的灯箱装置，其特征在于：所述漫反射曲面穹顶形状为半圆柱面，材质为哑光材质，反射比为60%~80%。

3.根据权利要求1所述的可实现大面积均匀照明的灯箱装置，其特征在于：所述窗门为翻盖式，窗门内侧材质与所述四侧漫反射平面材质相同，均为哑光材质，反射比为60%~80%。

4.根据权利要求1所述的可实现大面积均匀照明的灯箱装置，其特征在于：所述照明光源由若干相同排列的led灯板组成，灯板纵向排列且灯板间间距保持一致。

5.根据权利要求1所述的可实现大面积均匀照明的灯箱装置，其特征在于：所述相机采用黑白相机或者彩色数字相机。

6.根据权利要求1所述的可实现大面积均匀照明的灯箱装置，其特征在于：所述匀光板高度低于或等于所述承物台高度，透射比为60%~80%。

7.根据权利要求1所述的可实现大面积均匀照明的灯箱装置，其特征在于：所述承物台水平放置，材质为哑光材质，反射比为20~30%。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的可实现大面积均匀照明的灯箱装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的可实现大面积均匀照明的灯箱装置的使用方法，其特征在于：所述非球面反射镜对应照明光源一侧面为抛物反射面，所述非球面反射镜的宽度设为w，则非球面反射镜的高度方程为y=x²/200,(0≤x≤w)。

10.根据权利要求9所述的可实现大面积均匀照明的灯箱装置的使用方法，其特征在于：所述承物台水平面纵深设为d，高度为w2/2。

技术总结
本发明公开了一种可实现大面积均匀照明的灯箱装置及使用方法，包括箱体、照明光源、相机、非球面反射镜、匀光板以及承物台，箱体为不透光箱体，箱体内顶部设置有漫反射曲面穹顶，箱体一侧设有可开关的窗门，箱体内部四侧面均为漫反射平面，相机设置于漫反射曲面穹顶中心位置并贯穿漫反射曲面穹顶顶部，承物台设置于箱体内底部中心位置且承物台的中心线与相机的中心线对齐，非球面反射镜对称设置于承物台的两侧，照明光源安装于箱体对应非球面反射镜的两侧底部，匀光板安装于所述漫反射平面且匀光板与照明光源位置相对应，通过匀光板将照明光源和非球面反射镜隔开；本发明可实现大面积均匀照明，成像效果好，简化测量步骤，有效提高了效率。

技术研发人员：蒋义钐,李秉翰,崔桂华,阮秀凯,孙宏杰,蔡启博,李杰
受保护的技术使用者：浙江视科仪器有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11