[实用新型]应用于计算机视觉的复合照明装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于计算机视觉的复合照明装置。

背景技术

计算机视觉作为计算机科学的一个重要研究方向，它利用图像传感器将景物转化成数字图像，并通过特定的计算机算法，实现模拟人类视觉的目的。伴随着计算机技术的不断发展，逐渐成为计算机科学领域的研究热点，并广泛应用于农业、工业、军事等众多领域。计算机视觉系统的核心是图像采集和处理，所有信息均来源于图像，图像本身的质量对整个视觉系统极为关键。而光源则是影响计算机视觉系统图像质量的重要因素。近年来，随着计算机视觉技术的深入发展，对与之配套的辅助光源照明系统也不断提出新要求。

通过设计合理的照明装置，为视场提供最佳的照明环境，使图像中目标区域与背景形成较大反差，可以降低图像分割以及其它后续图像算法的难度，同时提高系统的识别或测量精度。反之，如果光源设计不当，会导致在图像处理算法设计和成像系统设计中事倍功半。因此，光源照明系统设计是决定系统设计成败的重要因素。

计算机视觉系统针对不同的应用实例，需要设计针对性的配套光源，以达到最佳的效果。

发明目的

本实用新型的目的正是基于上述状况而专门设计的一种应用于计算机视觉的复合照明装置，通过提供一种顶光源和侧光源相结合的前场复合照明装置，用于基于计算机视觉的纸张烫印区域提取。该装置可提供入射角度较小的顶光和入射角度较大的侧光两种照明方式，并通过两种光源切换使用，使得烫印区域在相机感光面上分别呈现出镜面反射特性和漫反射特性，通过相机表现出不同的视觉效果。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种应用于计算机视觉的复合照明装置，包括顶光源、侧光源以及用于控制光源的驱动电路，所述顶光源由同轴光源和圆顶光源组成，所述同轴光源由面振光源和半透半反镜组成，所述圆顶光源由圆顶状漫反射板和设置在其下边缘的环形光源组成，所述侧光源由位于成像视场两侧的两条线性光源构成。

所述面振光源由贴片LED组合而成。

所述环形光源由贴片LED排列组合而成。

所述线性光源由贴片LED排列组合而成。

所述的驱动电路为光源的供电和控制电路，指为LED灯珠提供恒流供电和控制电流通断的电子线路。该电路为光源提供稳定的恒流驱动和接受外部控制信号，以控制光源的工作状态。

本实用新型的工作原理如下：

顶光源和侧光源配合使用可以使样品纸张上的烫印区域呈现不同的视觉效果。顶光源工作时，光源发出的光线照射到烫印区域，由于入射角度较小，烫印区域的反射光出射角也较小，成像镜头位于样品正上方，镜头光轴与镜面反射的法线平行，因此小角度反射光线能够进入镜头成像，在图像上表现为灰度值较高的高光区域。侧光源工作时，光源发出的光线照射到烫印区域，由于入射光线角度较大，所以反射光线出射角度也较大，无法进入镜头成像，在图像上表现为灰度值较低的暗光区域。纸张上的非烫印区域不具有镜面反射特性，因此在两种光源的作用下都只表现出漫反射特性，在两次成像中没有明显区别，而烫印区域的差异明显，利用该差异性，可以有效区分烫印区域与非烫印区域。

本实用新型的工作步骤如下：接通驱动电路电源，通过控制驱动器输入信号，实现顶光源和侧光源的切换使用。使用顶光源时，驱动器同时给组成顶光源的同轴光源和圆顶光源供电，同轴光源发出入射角几乎为零的同轴照明光线，圆顶光源发出小入射角（大于0）光线，为视场内烫印区域表现镜面反射性质提供了范围较广入射光。使用侧光源时，驱动器给组成侧光源的两条线阵光源供电，线阵光源发出大入射角的光线，光线经烫印区域反射，由于出射角度很大无法进入镜头。

本实用新型的效果在于：为计算机视觉图像采集视场提供了入射角度可变换的照明光线，不同角度的照射光线运用于具有镜面反射特性的样品照明时，由于镜头位于平整摆放的纸张样品正上方，只能采集到出射角度较小反射光线，所以在不同的照射角度下，纸张样品上烫印区域呈现出较大差异。

附图说明

图1是本实用新型的光源驱动电路原理图。

图2是本实用新型结构示意图。

图2中标号：1同轴光源，2半透半反镜，3圆顶光源，4线阵光源，5面阵光源，6磨砂玻璃，7环状光源，8线阵光源，9待测纸样，10为镜头。

具体实施方式