專利名稱：一種機(jī)器視覺光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)器視覺技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于機(jī)器視覺的光源。
背景技術(shù)：
機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷，它通過機(jī)器視覺產(chǎn)品(即 圖像攝取裝置，如攝像機(jī))將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專用的圖像 處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)；圖像系統(tǒng) 對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場(chǎng) 的設(shè)備動(dòng)作。利用機(jī)器視覺技術(shù)可提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度。在一些不適 合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場(chǎng)合，常用機(jī)器視覺 來替代人工視覺；同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效 率低且精度不高，用機(jī)器視覺檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化 程度。因此，在現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，人們將機(jī)器視覺系統(tǒng)廣泛地用于工況 監(jiān)視、成品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制等領(lǐng)域。
機(jī)器視覺的關(guān)鍵是有效地提取目標(biāo)的特征，但這些工作完全靠圖像處理系 統(tǒng)完成，有時(shí)并不能得到希望的效果，人們往往在對(duì)目標(biāo)的照明上采取一些特 定的措施，使目標(biāo)的特征盡量明顯，給后面的圖像處理系統(tǒng)在進(jìn)行特征提取時(shí) 提供方便。圖1是一種用于機(jī)器視覺的照明光源的工作示意圖，圖中，1為燈罩， 2為攝像機(jī)，3為目標(biāo)，該光源為一個(gè)喇叭狀的環(huán)形結(jié)構(gòu)，在燈罩l的內(nèi)壁，從 上至下分成三個(gè)彩色發(fā)光帶，分別為藍(lán)光環(huán)形燈組11、綠光環(huán)形燈組12以及紅 光環(huán)形燈組13。從圖1中可以看出，對(duì)于目標(biāo)3的邊緣，只有紅光可以反射到 攝像頭中，而綠光和藍(lán)光投在在目標(biāo)3的邊緣的光線基本反射不到攝像頭2中 (圖中實(shí)線表示紅光，短點(diǎn)線表示綠光，長(zhǎng)點(diǎn)線表示藍(lán)光)。這樣攝像頭輸出的 圖像，目標(biāo)的邊緣就有一個(gè)紅色的邊框，這對(duì)圖像處理系統(tǒng)提取目標(biāo)的邊界提 供了極大的便利。在實(shí)際應(yīng)用中，由于目標(biāo)邊界斜率、目標(biāo)與光源的距離等的 不同，為是獲得圖像有盡量好的效果，要通過移動(dòng)燈罩，反復(fù)調(diào)整光源與目標(biāo) 的距離，以達(dá)到希望的效果，這在有些場(chǎng)合是不方便的，甚至是不可能的。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種不需要移動(dòng)環(huán)形燈罩的機(jī)器視 覺光源。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下
一種機(jī)器視覺光源，包括燈罩，其特征在于燈罩內(nèi)從下往上設(shè)置有6個(gè)
以上的LED環(huán)，最下面的LED環(huán)的直徑最大，越往上的LED環(huán)的直徑越小，LED
環(huán)由多個(gè)三色LED發(fā)光管環(huán)形排列而成。
進(jìn)一步的，每個(gè)LED環(huán)中，三色LED發(fā)光管的同一色的發(fā)光單元并聯(lián)連接。 LED環(huán)的個(gè)數(shù)最少為6個(gè)， 一般選40 80個(gè)為宜，優(yōu)選60個(gè)。 進(jìn)一步的，燈罩內(nèi)設(shè)有用于控制LED環(huán)發(fā)光的控制器。 進(jìn)一步的，燈罩內(nèi)部為階梯狀，每個(gè)LED環(huán)對(duì)應(yīng)其中的一個(gè)階梯。 本實(shí)用新型的工作原理如下
在燈罩的內(nèi)壁布滿三色LED發(fā)光管，每個(gè)發(fā)光管實(shí)際上都由紅、綠和藍(lán)三 個(gè)發(fā)光單元組成，通過控制每個(gè)三色LED發(fā)光管中的紅、綠和藍(lán)三個(gè)發(fā)光單元， 就可使LED發(fā)光管發(fā)出希望的紅光、綠光或藍(lán)光。我們將燈罩內(nèi)壁的LED發(fā)光 管從上到下分成三組，讓每組LED發(fā)光管發(fā)不同顏色的光，就可得到一個(gè)三色 的環(huán)形照明光源。當(dāng)我們改變LED的分組時(shí)，三色的環(huán)形光源就會(huì)上下移動(dòng)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有的多色環(huán)形光源相比，可以在不移動(dòng)燈罩的情況下，使 彩色光環(huán)上下移動(dòng)，使光環(huán)的調(diào)節(jié)更為方便，能夠適應(yīng)更多的應(yīng)用場(chǎng)合。
圖1是一種現(xiàn)有的機(jī)器視覺的照明光源的工作示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是三色LED發(fā)光管的原理示意圖。
圖4是控制器的工作原理圖。
圖5是一種分組情況示意圖。
圖6是另一種分組情況示意圖。 -
圖7是本實(shí)用新型的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是LED環(huán)的示意圖。
圖中，1:燈罩；2:攝像機(jī)；3:目標(biāo)；4:三色LED發(fā)光管；11:藍(lán)光環(huán) 形燈組；12綠光環(huán)形燈組；13:紅光環(huán)形燈組；14: LED環(huán)；141:藍(lán)光組；142:綠光組；143:紅光組；15:階梯；41:藍(lán)光發(fā)光單元；42:綠光發(fā)光單元；43:
紅光發(fā)光單元；51:移位寄存器；52: LED驅(qū)動(dòng)器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說明。 實(shí)施例1
如圖2所示，本實(shí)施例的機(jī)器視覺光源三大部分組成，第一部分為燈罩l， 第二部分為分布在燈罩l內(nèi)壁的LED環(huán)14，第三部分為控制器(圖中未示出)。
如圖2所示，在燈罩1內(nèi)壁包括12個(gè)LED環(huán)14，每個(gè)LED環(huán)14的三色LED 的數(shù)量與該環(huán)處在燈罩位置有關(guān)，我們將4個(gè)環(huán)組成一組，這樣在環(huán)形燈罩內(nèi) 就有3個(gè)發(fā)光組，如圖5所示。
如圖3所示，每個(gè)三色LED發(fā)光管包括3個(gè)發(fā)光單元，分別為藍(lán)光發(fā)光單 元41、綠光發(fā)光單元42、紅光發(fā)光單元43。
在圖4中，每個(gè)LED環(huán)用一個(gè)LED符號(hào)表示，圖中，包括一個(gè)12位移位寄 存器51、移位寄存器51的每一位控制一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)電路52，從而控制LED環(huán) 中的某一組發(fā)光單元。當(dāng)移位寄存器51中的數(shù)據(jù)分別為111100000000，發(fā)光 單元的分布如圖所示。控制器中，包括3套圖4所示的控制電路，每個(gè)LED環(huán) 中，三色LED發(fā)光管的同一色的發(fā)光單元并聯(lián)連接，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電路52控制著一 個(gè)LED環(huán)中的某一顏色的發(fā)光單元的亮滅。將這3個(gè)12位移位寄存器分別稱為 紅色移位寄存器控制器、綠色移位寄存器和藍(lán)色移位寄存器。
當(dāng)紅色移位寄存器控制器、綠色移位寄存器和藍(lán)色移位寄存器的數(shù)據(jù)分別
為111100000000、 ooooimoooo、 000000001111時(shí)，各發(fā)光組的分布如圖5 所示從上往下分別為藍(lán)光組141、綠光組142、紅光組143。當(dāng)紅色移位寄存器 控制器、綠色移位寄存器和藍(lán)色移位寄存器的數(shù)據(jù)分別為011110000000、 000001111000、 000000000111時(shí)，如圖6所示，最下面的LED環(huán)將不亮，各發(fā) 光組向(上)移動(dòng)了一個(gè)位置，且藍(lán)光組141的LED環(huán)的數(shù)量減為3。類似地， 我們只要改變3個(gè)12位移位寄存器中的數(shù)據(jù)，就可使光環(huán)在環(huán)形壁內(nèi)上下移動(dòng)。 實(shí)施例2
如圖7所示，本實(shí)施例包括6個(gè)LED環(huán)14，燈罩l的內(nèi)部設(shè)有6個(gè)階梯， 每個(gè)LED環(huán)14對(duì)應(yīng)一個(gè)階梯15。圖8是LED環(huán)14的三色LED發(fā)光管4的排布示意圖。每個(gè)環(huán)由于直徑不同，因此三色LED發(fā)光管4的數(shù)量最好是相應(yīng)得予
以增減。
實(shí)施例3
與實(shí)施例1相比，本實(shí)施例包括60個(gè)LED環(huán)。用3個(gè)60位的移位寄存器 來控制各LED環(huán)的發(fā)光，從而形成藍(lán)光組、綠光組以及紅光組。本實(shí)施例擁有 60個(gè)LED環(huán)，若每個(gè)發(fā)光組由19個(gè)連續(xù)的LED環(huán)構(gòu)成，從上往下分別為藍(lán)光組、 綠光組以及紅光組，另外3個(gè)LED環(huán)不發(fā)光，則依排列組合，可有《//>/=20種 不同的發(fā)光組合，三個(gè)發(fā)光組的LED環(huán)的個(gè)數(shù)可以相同也可以不同，可以構(gòu)成 眾多的發(fā)光組合，可以在不移動(dòng)燈罩的情況下，方便地調(diào)節(jié)彩色光環(huán)的上下位 置，大大提高了光源的使用方便性和適用范圍。
權(quán)利要求1、一種機(jī)器視覺光源，包括燈罩，其特征在于燈罩內(nèi)從下往上設(shè)置有6個(gè)以上的LED環(huán)，最下面的LED環(huán)的直徑最大，越往上的LED環(huán)的直徑越小，LED環(huán)由多個(gè)三色LED發(fā)光管環(huán)形排列而成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器視覺光源，其特征在于..每個(gè)LED環(huán)中，三 色LED發(fā)光管的同一色的發(fā)光單元并聯(lián)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器視覺光源，其特征在于LED環(huán)的個(gè)數(shù)為40 80個(gè)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的機(jī)器視覺光源，其特征在于燈罩內(nèi) 設(shè)有用于控制LED環(huán)發(fā)光的控制器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的機(jī)器視覺光源，其特征在于燈罩內(nèi) 部為階梯狀，每個(gè)LED環(huán)對(duì)應(yīng)其中的一個(gè)階梯。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種機(jī)器視覺光源，包括燈罩，其特征在于燈罩內(nèi)從下往上設(shè)置有6個(gè)以上的LED環(huán)，最下面的LED環(huán)的直徑最大，越往上的LED環(huán)的直徑越小，LED環(huán)由多個(gè)三色LED發(fā)光管環(huán)形排列而成。本實(shí)用新型可以在不移動(dòng)燈罩的情況下，方便地調(diào)節(jié)彩色光環(huán)的上下位置，大大提高了光源的使用方便性和適用范圍。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK201401744SQ20092005555
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者周衛(wèi)星, 歡 廖, 藝 梁, 陳炳銳, 雯 黃 申請(qǐng)人:華南師范大學(xué)