一种图像采集装置的制作方法

专利2026-07-06  13


本技术涉及机器视觉表面检测领域,具体而言,涉及一种图像采集装置。


背景技术:

1、目前,机器视觉表面检测领域中利用平面反射镜获得物体双面图像的方法通常有两种,一种是采用两个相机分别拍摄各一面,通过标定和校正来获取正背面各自的信息基于同一空间中的相对位置。这种方式的主要问题在于:相机的安装相对于物体变化维度多、标定复杂、占用空间大,两个相机要做到精准同步,才能保证采图的时间误差不会影响对位检测结果。

2、另一种是采用两片或多片反射镜构成一个反射镜组的方式,最终反射光进入同一个成像采集系统中。这种方式采用的平面反射镜多为前反式薄板。存在的问题是:装配时容易变形,影响成像质量;另外平面镜多为外反射,反射膜暴露在空气中,容易受腐蚀和破坏;并且过远会导致双面所成像间距较大,从而浪费了相机的分辨率,如果采用多次反射的平面镜系统,组合时调整和固定很困难。


技术实现思路

1、本申请的目的在于:提供了一种图像采集装置,解决传统图像采集装置装配时易变性、拍摄质量不稳定、反射膜易受腐蚀、被测物放置不便捷、采集装置占用空间大的问题。

2、申请的技术方案是:提供了一种图像采集装置,该采集装置包括成像模块和光路引导装置;光路引导装置位于被测物与成像模块之间,光路引导装置包括至少两组光路引导组件,每组光路引导组件用于将来自被测物一个表面的光引导至成型模块的部分区域。

3、上述任一项技术方案中,进一步地,被测物为扁平结构被测物,光路引导装置包括两组光路引导组件,第一光路引导组件将扁平结构被测物第一被测表面的光引导至成像模块的第一区域,第二光路引导组件将扁平结构被测物第二被测表面的光引导至成像模块的第二区域。

4、上述任一项技术方案中,进一步地,每个光路引导组件包括两个直角棱镜,第一直角棱镜的一个直角边与第二直角棱镜的斜边的部分对接,第一直角棱镜的另一个直角边朝向成像模块,第二直角棱镜的斜边的另一部分对向被测物的一个表面,两组光路引导组件镜像对称设置。

5、上述任一项技术方案中,进一步地,还包括照明器件,照明器件安装于光路引导组件上,照明器件朝向被测物的被测表面,用于对被测物的被测表面进行照明。

6、上述任一项技术方案中,进一步地,第二直角棱镜的尺寸大于第一直角棱镜的尺寸。

7、上述任一项技术方案中,进一步地,第一直角棱镜和第二直角棱镜的截面为等腰直角棱镜。

8、上述任一项技术方案中,进一步地,两个光路引导组件围成“凹”字形,被测物至少部分伸入“凹”字形的凹陷部分中。

9、上述任一项技术方案中,进一步地,光路引导装置还包括外壳,外壳包裹光路引导组件和照明器件。

10、上述任一项技术方案中,进一步地,被测物表面具有对位标志,用于被测物的对位检测,图像采集装置基于被测物两个表面上对位标志是否对齐进行被测物检测。

11、上述任一项技术方案中,进一步地,采集装置还包括棱镜;棱镜的一个直角边平行且相向于所述第一直角棱镜的一个直角边,棱镜的另一个直角边与成像模块平行且相向,外壳包裹光路引导组件、照明器件、棱镜和成像模块,组成集成式图像采集装置。

12、本申请的有益效果是:

13、本申请中的技术方案,通过将光路引导装置设置于被测物与所述成像模块之间,光路引导装置包括至少两组光路引导组件,每组光路引导组件用于将来自被测物一个表面的光引导至成型模块的部分区域,实现将被测物的双面信息同步呈现于同一个成像传感器上,避免了传统图像采集装置由于机械安装和电气控制的现场问题导致的系统误差带来的检测问题;采用照明器件安装在光路引导装置上,照明器件朝向设有黑色方块对位标记的被测物的被测表面,使被测物上的标记均匀照明,获得清晰准确的被测物对位标记图像。

14、在本申请的优选实现方式中,通过增加一个棱镜,将棱镜的一个直角边平行且相向于第一直角棱镜的一个直角边,棱镜的另一个直角边与成像模块平行且相向,并采用外壳包裹光路引导组件、照明器件、棱镜和成像模块的结构,组成集成式图像采集装置。使被测物、光路引导装置和照明光源之间以一种非常紧凑的相对位置组合在一起,解决了由于空间狭小导致常规分体式或者反光镜式图像采集装置无法装配到在线印刷设备的问题。



技术特征:

1.一种图像采集装置,其特征在于,所述采集装置包括成像模块(100)和光路引导装置(200);所述光路引导装置(200)位于被测物(300)与所述成像模块(100)之间,所述光路引导装置(200)包括两组光路引导组件(202),每组所述光路引导组件(202)用于将来自所述被测物(300)一个表面的光引导至所述成像模块(100)的部分区域,

2.如权利要求1所述的一种图像采集装置,其特征在于,还包括照明器件(203),所述照明器件(203)安装于所述光路引导组件(202)上,所述照明器件(203)朝向所述被测物(300)的被测表面,用于对所述被测物(300)的被测表面进行照明。

3.如权利要求2所述的一种图像采集装置,其特征在于,所述第二直角棱镜的尺寸大于所述第一直角棱镜的尺寸。

4.如权利要求2所述的一种图像采集装置,其特征在于,所述第一直角棱镜和所述第二直角棱镜的截面为等腰直角棱镜。

5.如权利要求2所述的一种图像采集装置,其特征在于,两个所述光路引导组件(202)围成“凹”字形,所述被测物(300)至少部分伸入所述“凹”字形的凹陷部分中。

6.如权利要求2所述的一种图像采集装置,其特征在于,所述光路引导装置(200)还包括外壳(201),所述外壳(201)包裹所述光路引导组件(202)和所述照明器件(203)。

7.如权利要求1所述的一种图像采集装置,其特征在于,所述被测物(300)表面具有对位标志,用于所述被测物(300)的对位检测,所述图像采集装置基于所述被测物(300)两个表面上对位标志是否对齐进行所述被测物(300)检测。

8.如权利要求6所述的一种图像采集装置,其特征在于,所述采集装置还包括棱镜(204);所述棱镜(204)的一个直角边平行且相向于所述第一直角棱镜的一个直角边,所述棱镜(204)的另一个直角边与所述成像模块(100)平行且相向,所述外壳(201)包裹所述光路引导组件(202)、所述照明器件(203)、所述棱镜(204)和所述成像模块(100),组成集成式图像采集装置。


技术总结
本技术属于机器视觉表面检测技术领域,具体涉及一种图像采集装置,包括成像模块和光路引导装置,用于对被测物的表面进行图像采集,光路引导装置位于被测物与所述成像模块之间,光路引导装置包括两组光路引导组件,每组光路引导组件用于将来自被测物一个表面的光引导至成型模块的部分区域,通过本申请中的图像采集装置,实现了高效率、高精度、节约空间的成像技术,解决了传统图像采集装置装配时易变性、拍摄质量不稳定、反射膜易受腐蚀、被测物放置不便捷和采集装置占用空间大的问题。

技术研发人员:刘婕宇,卜小林,张晓迪
受保护的技术使用者:北京大恒图像视觉有限公司
技术研发日:20231013
技术公布日:2024/6/26
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