本發(fā)明屬于檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種自調(diào)整光源模組及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、光度立體法是一種基于二維圖像重建物體3d或2.5d信息的一種非接觸式檢測(cè)方法，在需要檢測(cè)物體表面劃痕、凹坑等具有微弱高度差的領(lǐng)域具有重要應(yīng)用，光度立體法是在多個(gè)不同方向的光源照明下，使用一個(gè)固定位置的相機(jī)拍攝固定位置的物體，然后結(jié)合算法恢復(fù)物體表面的相對(duì)高度（2.5d）信息，根據(jù)三張以上不同方向的光照射物體的圖像重建物體表面，構(gòu)建成物體的2.5d圖像。

2、由于光度立體法中，需要提供不同方向的光照條件，以在待測(cè)物表面形成不同角度和位置的照明區(qū)域，從而利用線陣相機(jī)拍攝得到的不同圖像進(jìn)行待測(cè)物表面的立體重建，現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用的光源模組包括不同位置的線光源，以實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)物表面不同方向的照射，但是對(duì)于不同線光源的位置調(diào)整存在空間限制和調(diào)節(jié)定位的難度。

3、中國專利公開了一種基于光度立體法的在線表面缺陷檢測(cè)方法（申請(qǐng)?zhí)枮閏n202011125391.1），檢測(cè)過程中，零件隨傳送帶持續(xù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)檢測(cè)區(qū)域，分布于檢測(cè)區(qū)域四周的光源循環(huán)亮起，同時(shí)相機(jī)同步拍攝不同方向光源照明情況下的圖片，在整個(gè)過程中零件隨傳送帶持續(xù)運(yùn)動(dòng)，拍攝不同圖片的過程中，零件位置發(fā)生了移動(dòng)，表面缺陷檢測(cè)步驟包括：通過提取邊緣信息制作模板，根據(jù)模板匹配實(shí)現(xiàn)多張圖片中零件位置的統(tǒng)一，以滿足后續(xù)光度立體法解算的前提條件；通過光度立體法恢復(fù)不同工位下的零件表面梯度、曲率信息；依次通過二值化、邊緣檢測(cè)、連通域檢測(cè)特征提取手段提取零件表面缺陷，并根據(jù)閾值進(jìn)行初步篩選以判斷待測(cè)零件加工質(zhì)量是否合格。該專利中，用于檢測(cè)照明的光源位置調(diào)整難度較大，難以快速形成對(duì)待測(cè)物不同角度的照明效果。

4、基于該問題，提供一種自調(diào)整光源模組，方便利用獨(dú)立控制的發(fā)光體實(shí)現(xiàn)不同位置線光源的點(diǎn)亮。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種自調(diào)整光源模組及設(shè)備，方便利用獨(dú)立控制的發(fā)光體實(shí)現(xiàn)不同位置線光源的點(diǎn)亮。

2、為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種自調(diào)整光源模組，所述模組多角度投射至少三塊線性光斑，在待測(cè)物表面形成均勻的混光區(qū)域，配合線陣相機(jī)獲取三維圖像信息，包括：

4、光源，設(shè)置有若干矩形陣列排布的發(fā)光體，用于控制開啟所述發(fā)光體的矩形陣列區(qū)域，以使該光源經(jīng)一維整形的透射光斑，沿所述陣列方向移動(dòng)，形成混光區(qū)域的移動(dòng)；

5、其中，不同平面上的所述矩形陣列的發(fā)光體發(fā)出的光，形成不同角度的線性光斑。

6、進(jìn)一步地，任一所述矩形陣列排布的發(fā)光體發(fā)出的光經(jīng)線性聚焦透鏡進(jìn)行一維整形，以形成線性光斑。

7、進(jìn)一步地，還包括若干光源基座，用于對(duì)所述矩形陣列排布的發(fā)光體進(jìn)行安裝。

8、進(jìn)一步地，還包括定位基座，用于安裝并移動(dòng)光源基座，以形成混光區(qū)域的移動(dòng)。

9、進(jìn)一步地，定位基座包括：

10、第一引導(dǎo)路徑，用于引導(dǎo)調(diào)節(jié)光源基座進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變線性光斑的入射角度，以使混光區(qū)域沿線陣相機(jī)的掃描方向移動(dòng)；

11、第二引導(dǎo)路徑，用于引導(dǎo)調(diào)節(jié)光源基座進(jìn)行移動(dòng)，以使混光區(qū)域沿線陣相機(jī)的掃描方向的垂直方向移動(dòng)。

12、進(jìn)一步地，光源由若干光源基板以及矩形陣列排布在光源基板表面的點(diǎn)光源組成，各點(diǎn)光源均連接有獨(dú)立的控制芯片。

13、進(jìn)一步地，任意一個(gè)矩形陣列排布的點(diǎn)光源投射至少兩束不同角度的線性光斑。

14、進(jìn)一步地，通過若干點(diǎn)光源分光以形成不同角度的線性光斑。

15、進(jìn)一步地，點(diǎn)光源可調(diào)節(jié)設(shè)置在光源基板上，通過調(diào)整點(diǎn)光源發(fā)光角度以形成均勻的混光區(qū)域。

16、一種自調(diào)整光源設(shè)備，包括：

17、上述的光源模組；

18、線陣相機(jī)，用于掃描待測(cè)物表面形成的混光區(qū)域，以獲取三維圖像信息。

19、本發(fā)明的有益效果是：

20、1、本發(fā)明中，通過設(shè)置若干矩形陣列排布的發(fā)光體形成光源，以通過不同發(fā)光體的獨(dú)立控制形成不同位置的矩形陣列發(fā)光區(qū)域，并在一維整形的準(zhǔn)直和會(huì)聚下形成透射光斑，最終形成混光區(qū)域的移動(dòng)，用于覆蓋線陣相機(jī)的線掃描區(qū)域，相較于現(xiàn)有技術(shù)中在不同位置設(shè)置線光源形成不同角度的照射而言，本發(fā)明中，可通過獨(dú)立控制的發(fā)光體實(shí)現(xiàn)不同位置發(fā)光體的點(diǎn)亮，以代替現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)節(jié)線光源位置的方式，提升了調(diào)節(jié)速度和便捷性，并通過對(duì)發(fā)光體發(fā)出的散射光以一維整形的方式形成線性光斑，可提高對(duì)發(fā)光體出射光的會(huì)聚作用，以降低光損。

21、2、本發(fā)明中，通過定位基座對(duì)光源基座進(jìn)行安裝，以方便調(diào)整光源基座中發(fā)光體的位姿，并利用第一調(diào)節(jié)件和第二調(diào)節(jié)件分別對(duì)線性光斑在線掃方向和線掃垂直方向上的位移調(diào)節(jié)，以使線性光斑水平位移至完全覆蓋線陣相機(jī)的線掃描區(qū)域，保證采圖質(zhì)量，還可利用相對(duì)設(shè)置的兩組第一螺紋軸和兩組第二螺紋軸，保持光源基座在陣列方向上定位的穩(wěn)定性，以提升線陣相機(jī)拍攝時(shí)光照強(qiáng)度的穩(wěn)定性，進(jìn)一步提高采圖質(zhì)量，并在旋鈕結(jié)構(gòu)上設(shè)置刻度凸起或刻度槽，以直觀地觀察并計(jì)算位移量，提升調(diào)節(jié)精度。

22、3、本發(fā)明中，通過第一引導(dǎo)路徑提供光源基座在線掃方向的垂直方向軸線上的安裝角度可調(diào)的路徑，第二引導(dǎo)路徑提供光源基座在線掃垂直方向上的水平位置可調(diào)的路徑，以使光源基座中的發(fā)光體照射區(qū)域可調(diào)，便于調(diào)節(jié)不同發(fā)光體產(chǎn)生的線性光斑的混光區(qū)域位置，以使光源滿足待測(cè)物的照明條件，提升線陣相機(jī)的采圖質(zhì)量，相對(duì)于第一調(diào)節(jié)件和第二調(diào)節(jié)件對(duì)于光源基座的微調(diào)，第一引導(dǎo)路徑和第二引導(dǎo)路徑對(duì)于光源基座的調(diào)整相對(duì)位移幅度更大，調(diào)節(jié)速度更快以節(jié)約調(diào)節(jié)時(shí)間。

23、4、本發(fā)明中，利用不同光源基板上的通過控制芯片獨(dú)立控制的點(diǎn)光源進(jìn)行發(fā)光，實(shí)現(xiàn)不同角度線光源的照射需求，以降低不同角度線光源的調(diào)節(jié)難度，并提升不同位置線光源間調(diào)整的速度，實(shí)用性強(qiáng)，并通過控制點(diǎn)光源按照線陣相機(jī)的線掃方向的垂直方向進(jìn)行點(diǎn)亮，使得線性光斑完全覆蓋線陣相機(jī)的線掃描區(qū)域的同時(shí)，最大限度地節(jié)約光能損失或浪費(fèi)，進(jìn)一步地，通過控制光源基板中點(diǎn)亮不同數(shù)量的點(diǎn)光源，以得到不同長度的線光源形成不同長度范圍的線性光斑，以使混光區(qū)域的面積得到調(diào)節(jié)，便于適配不同線掃描區(qū)域的線陣相機(jī)的采圖需求。

24、5、本發(fā)明中，通過點(diǎn)光源分光或傾斜設(shè)置或其他的方式以傾斜點(diǎn)光源，方便控制點(diǎn)光源的發(fā)出的出射線性光斑的角度和位置，使得點(diǎn)光源發(fā)出的出射線性光斑角度具有更大的調(diào)節(jié)范圍，進(jìn)一步降低混光區(qū)域的位置調(diào)節(jié)難度。

技術(shù)特征：

1.一種自調(diào)整光源模組，所述模組多角度投射至少三塊線性光斑，在待測(cè)物表面形成均勻的混光區(qū)域，配合線陣相機(jī)獲取三維圖像信息，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自調(diào)整光源模組，其特征在于，任一所述矩形陣列排布的發(fā)光體發(fā)出的光經(jīng)線性聚焦透鏡進(jìn)行一維整形，以形成線性光斑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自調(diào)整光源模組，其特征在于，還包括若干光源基座，用于對(duì)所述矩形陣列排布的發(fā)光體進(jìn)行安裝。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自調(diào)整光源模組，其特征在于，還包括定位基座，用于安裝并移動(dòng)光源基座，以形成混光區(qū)域的移動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種自調(diào)整光源模組，其特征在于，定位基座包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自調(diào)整光源模組，其特征在于，光源由若干光源基板以及矩形陣列排布在光源基板表面的點(diǎn)光源組成，各點(diǎn)光源均連接有獨(dú)立的控制芯片。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自調(diào)整光源模組，其特征在于，任意一個(gè)矩形陣列排布的點(diǎn)光源投射至少兩束不同角度的線性光斑。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自調(diào)整光源模組，其特征在于，通過若干點(diǎn)光源分光以形成不同角度的線性光斑。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自調(diào)整光源模組，其特征在于，點(diǎn)光源可調(diào)節(jié)設(shè)置在光源基板上，通過調(diào)整點(diǎn)光源發(fā)光角度以形成均勻的混光區(qū)域。

10.一種自調(diào)整光源設(shè)備，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種自調(diào)整光源模組及設(shè)備，所述模組多角度投射至少三塊線性光斑，在待測(cè)物表面形成均勻的混光區(qū)域，配合線陣相機(jī)獲取三維圖像信息，包括：光源，設(shè)置有若干矩形陣列排布的發(fā)光體，用于控制開啟所述發(fā)光體的矩形陣列區(qū)域，以使該光源經(jīng)一維整形的透射光斑，沿所述陣列方向移動(dòng)，形成混光區(qū)域的移動(dòng)；其中，不同平面上的所述矩形陣列的發(fā)光體發(fā)出的光，形成不同角度的線性光斑；本發(fā)明可通過獨(dú)立控制的發(fā)光體實(shí)現(xiàn)不同位置發(fā)光體的點(diǎn)亮，以代替現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)節(jié)線光源位置的方式，提升了調(diào)節(jié)速度和便捷性，并通過對(duì)發(fā)光體發(fā)出的散射光以一維整形的方式形成線性光斑，可提高對(duì)發(fā)光體出射光的會(huì)聚作用，以降低光損。

技術(shù)研發(fā)人員：龍謝芬,黃長江,鄭佳楠,王瑞,唐俊峰,曹桂平,董寧
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥?？乒怆娍萍脊煞萦邢薰?br/>技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8