[发明专利]基于视觉检测的智能数字光源及方法

说明书

本发明属于视觉检测技术领域，具体涉及一种基于视觉检测的智能数字光源及方法，特别是适用于大型曲面、反光物体的视觉检测。一种基于视觉检测的智能数字光源，包括若干灯珠、光源控制器和上位机，所述上位机用于给光源控制器发送一个亮度矩阵信号，所述亮度矩阵与灯珠一一对应，每个数的值对应灯珠的亮度信息，所述光源控制器根据亮度矩阵对应的打光模式单独控制每个灯珠。本发明根据产品定制化的光源设计，对应难打光的曲面、高反光物体表面检测提供低成本可行方案，本发明的光源可以打出人的经验无法打出的最适合的光线。

技术领域

本发明属于视觉检测技术领域，具体涉及一种基于视觉检测的智能数字光源及方法，特别是适用于大型曲面、反光物体的视觉检测。

背景技术

随着中国3C电子行业的快速发展，中国机器视觉行业也不断壮大和成熟，中国机器视觉软、硬件系统迅速发展，尤其是机器视觉光源已经占据主要国内市场份额。国内外机器视觉光源都已经形成完善的、标准化的体系。标准化的光源，如：条线光、面光源、穹顶光源、同轴光源，解决了光源的量产与成本问题，但随着机器视觉向各个领域的渗透与中国制造业的自动化需求的增长。如今，一方面标准化的光源无法解决像高反光、曲面物体表面检测的打光需求；另一方面定制化光源成本太高，很难不普及。高反光、曲面物体表面的检测受限于打光成像难题的限制，没有很好的行业解决方案。因此需要一种新的增加光源通用性的发展思路。特别是高反光、大曲面物体(例如车身的漆面检测)表面检测有诸多的不便：1)一个相机无法将整个物体拍全；2)大物体在生产线上的定位不是很精确；3)大物体很难营造均匀的打光环境和简单的背景环境；4)大物体一般存在大曲面或是多个需要检测的曲面，普通视觉检测相机是很难拍全物体的。所以，像大物体的精细检测，很难实现机器视觉的自动化，目前市面上没有底层的实现手段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于视觉检测的智能数字光源及方法，本发明根据产品定制化的光源设计，对应难打光的曲面、高反光物体表面检测提供低成本可行方案，本发明的光源可以打出人的经验无法打出的最适合的光线。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于视觉检测的智能数字光源，其特征在于：包括若干灯珠、光源控制器和上位机，所述上位机用于给光源控制器发送一个亮度矩阵信号，所述亮度矩阵与灯珠一一对应，每个数的值对应灯珠的亮度信息，所述光源控制器根据亮度矩阵对应的打光模式单独控制每个灯珠。

进一步地，所述亮度矩阵中每个数的值还包括每个灯珠的颜色信息、照射角度信息、反光时长信息、点亮延时信息中的一种或者多种。

进一步地，该数字光源还包括相机，所述相机用于拍摄打光后的待检测物体，并将图像传送给上位机，共上位机计算亮度矩阵。

进一步地，所述光源控制器通过千兆网线或USB3.0数据线与上位机通信。

进一步地，所述光源控制器包括以下打光模式：

a)内置打光模式：光源控制器内部存储有既定打光模式，选择调用使用；

b)加载打光模式：通过加载上位机调制好的亮度矩阵，来获取对应的打光模式，所述亮度矩阵来自于上位机的训练、学习或是手动调制，并存储到光源控制器内，下次直接调用。

一种基于视觉检测的数字光源的自学习方法，其特征在于：

包括上述数字光源，待检测物体置于该数字光源下，给数字光源一个初始亮度矩阵，再使用相机采集当前待检测物体的图像；

上位机对图像进行分析计算，获得一个优化后的亮度矩阵，根据优化后的亮度矩阵更新数字光源的打光方式；

再次使用相机采集当前待检测物体的图像，上位机再次分析计算优化亮度矩阵，如此往复迭代优化，达到一定条件后停止，得到最佳打光模式和亮度矩阵。

进一步地，设定阈值，对亮度低于阈值的灯珠强制熄灭。