[发明专利]具有可更换照明组件的相机系统

说明书

本发明提供一种具有可更换照明组件的视觉系统。该系统允许在不改变光学器件、传感器、视觉处理器或相关联的外壳的情况下增强在系统的照明类型和配置类型上的多功能性。该视觉系统外壳包括前板，其可选地包括用于接受不同类型镜头的多个安装底座，以及允许与示例性的照明组件可拆卸地互连的连接器。该照明设备包括透光的盖子。该盖子封闭可包括围绕光圈的多个发光元件的照明部件，从被拍摄场景接受的光线通过光圈进入镜头。发光元件的排列是不断变化的。用户可以拥有最适合自己需要的照明设备，而不需要改变视觉系统处理程序，传感器和外壳。

分案申请

本申请为申请号201210480552.8、申请日2012年11月22日、题为“具有可更换照明组件的相机系统”的分案申请。

技术领域

本发明涉及视觉系统相机，更具体地涉及视觉系统相机的照明系统。

背景技术

用于测量、检测、校正对象和/或符号解码(例如条形码)的视觉系统在应用和工业中被广泛地使用。这种系统基于使用一种图像传感器，该图像传感器获得物体或目标的图像(典型地灰度或彩色图像，及一维、二维或三维图像)，使用板载的或互联的视觉系统处理器处理这些获得的图像。处理器通常既包括处理硬件又包括非临时性计算机可读程序指令，它们基于图像处理的信息执行一个或多个视觉系统处理以产生期望输出。该图像信息通常被提供在图像像素的阵列中，每一个图像像素都具有不同颜色和/或强度。在符号(条形码)阅读器的示例中，用户或自动处理过程获得被认为包含一个或多个条形码的目标的图像。该图像被处理以识别条形码的特征，然后通过解码程序和/或处理器来解码该特征以获得代码所代表的内在的文字数据。

越来越需要提供一种可用于多种不同目的的视觉系统和相关的视觉系统组件。例如，在申请号为12/184187、名称为“视觉传感器、系统和方法”、由E.John McGarry等发明的美国专利中示出和描述了一种集成传感器和单指令、多数据(SIMD)处理器，其可被称为片上视觉系统(VSoC)，其示教的内容作为有用的背景技术信息通过引用并入本文中。这种架构提供了一种用于不同视觉系统任务的高度通用和广泛使用的视觉系统平台。通用系统能够通过消除设置一系列为特定目的建立的、用于特定应用的视觉系统装置的需要降低了成本。因而需要提供这种视觉系统平台。还可使用其它现有的传感器和处理器装置(例如数字信号处理器(DSPs))以提供一种相对紧凑和耐用的视觉系统。

许多相机系统的一个重要部件是照明部件。为了充分地获得物体表面的图像，需要有适当的照明。依据所拍摄物体的特点和摄影轴与物体的相对角度，使用的照明类型也可以变化。例如，一些物体(例如，平坦(peened)物体)可以通过低角度照明取到最佳成像，然而，其他物体(如印刷的，高对比度的物体)通常通过直接，高角度照明取得最佳成像。同样地，照明的波长根据物体的性质发生变化—也就是说，一些物体适合可见范围内的照明，而其它物体可以通过使用红外线(IR)或紫外线(UV)灯来照亮。而且，在一些应用中，希望使用偏振光和/或利用偏光器或其他合适的滤光器来过滤进入相机的光。许多相机系统包括环形照明组件，该装置由一行或多行围绕相机镜头的照明组件组成。这些照明器经常被固定在一个地方，构建在电路板上，包含预定数量和排列的发光元件，例如LED。照明器根据其预期的应用提供给系统，且在系统交付后其不能容易地被替换。而且，为了提供需要的库存以满足潜在客户的需求，制造商可能为系统提供多种照明器。一些系统可能在它们卖给(如果其确实能卖出)客户/用户之前很长一段时间内保留在库存中。这样会增加制造商的成本并使可利用照明器的选择种类受到限制。为了满足特定用户的需求，制造商需要生产定做的照明器，这使其需承担进一步的费用并拖延向用户交付完成的视觉系统的时间。

此外，当交付系统时，发现其照明部件有不足之处，或者希望将系统重新分配给不同的应用时，用更适合这项任务的照明器来替换原来附带的照明器是具有挑战性且不切实际的。