[发明专利]CCD光源强度自适应调节系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及光源强度调节技术，具体涉及一种通过CCD摄像机获取图 像，并自适应调节CCD的光源强度的自适应调节系统及其方法。

背景技术

目前，在产品生产中常采用图像检测系统进行质量检测，即通过光源 照射，获取产品的图像来进行产品检测分析。在现有图像检测系统中， CCD摄像机需要在合适的、稳定的光照条件下获得适合人眼或计算机分 析识别的图像。而现有图像检测系统中，不能通过计算机自动判断并自动 调节光源强度，只能根据操作员对光源强度的主观视觉判断和反馈，手动 来调节光源强度，获得期望光源强度下的产品图像，使得人眼可能且易于 分辨。当计算机用于产品的自动识别时，光源的手动调节带来一系列问题， 首先工作效率低，光源强度不仅在系统开始自动工作前要校准调好，而且 在工作中如果图像不能被较好地识别，也需要调节光源，使自动过程不得 不参与手工操作；其次稳定性差，通常自动识别过程对图像亮度有一致性 要求，手工调节受主观因素和操作技术的影响难以精确地调到期望值，甚 至造成产品无法检测。

传统的光源强度调节采用小电流可控硅调光电路，该电路利用可控硅 导通角的变化实现调光，因此当光源强度要求严格线性输出时难以实现。 况且传统的光源强度调节是通过手工旋转或拨动电位器完成的，由于电位 器结构方面的原因，光源强度在调节过程中很难实现线性变化，只能在一 个大概范围内由人眼识别。在现有技术中也有基于下位机即单片机控制的 光源强度调节系统，但是这些系统中主要通过对输入、输出电压采样和反 馈，将实际电压与设定电压进行比较，而不是由具体的图像检测系统中获 得图像亮度曝光参数，并检测其是否符合处理系统的检测需要。因此，本 发明根据上位机图像检测系统的需要，将上位机图像亮度的分析系统与下 位机光源强度控制系统相连接，使图像检测系统自适应调节并获得最佳光 源强度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种操作方便简 单的CCD光源强度自适应调节系统，该系统可通过CCD摄像机获取图像后， 可根据上位机对获取图像的处理要求由上位机和下位机协调配合，自动反 馈控制和调节光源强度。

本发明的另一目的在于提供一种由上述系统实现的CCD光源强度自 适应调节方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

CCD光源强度自适应调节系统，包括上位机(即PC机、个人计算 机)、下位机、光源和CCD摄像机，所述光源、下位机、上位机和CCD 摄像机通过连接线依次连接；所述上位机中设有光源强度分析系统，所述 下位机中设有光源强度调节控制系统。

所述光源强度分析系统包括预设光源模块、图像输入模块和光源强度 检测模块，所述图像输入模块与所述CCD摄像机连接，所述图像输入模 块与所述光源强度检测模块连接，所述预设光源模块和光源强度检测模块 均分别与所述下位机中的光源强度调节控制系统连接。

所述光源强度检测模块包括灰度值计算模块、灰度对比模块和调节信 号发送模块，所述灰度值计算模块、灰度对比模块和调节信号发送模块依 次连接；所述灰度值计算模块与所述图像输入模块连接，所述调节信号发 送模块与所述下位机中的光源强度调节控制系统连接。

所述光源强度调节控制系统包括串行接口电路模块、单片机模块和 LED驱动器模块，所述串行接口电路模块、单片机模块和LED驱动器模 块依次连接，所述串行接口电路模块与所述上位机中的光源强度分析系统 连接，所述LED驱动器模块与所述光源连接。

所述单片机模块包括信号接收模块、寄存器计数模块和信号反馈模 块，所述信号接收模块、寄存器计数模块和信号反馈模块依次连接；所述 信号接收模块和信号反馈模块均分别与所述串行接口电路模块连接，所述 寄存器计数模块与LED驱动器模块连接；

所述LED驱动器模块包括PWM信号接收模块和MOSFET开关管控 制模块，所述PWM信号接收模块与所述MOSFET开关管控制模块连接， 所述寄存器计数模块与所述PWM信号接收模块连接，所述MOSFET开 关管控制模块与所述光源连接；

所述系统还包括手动辅助调光设备，所述手动辅助调光设备与下位机 的单片机模块连接。手动辅助调光设备优选按键辅助设备。

由上述的系统实现的CCD光源强度自适应调节方法，包括如下步骤：