一种用于包装检测的光源设备及成像系统的制作方法

1.本技术属于工业视觉检测设备领域，具体涉及一种用于包装检测的光源设备及成像系统。


背景技术：

2.随着包装行业的快速发展，包装材料细分市场不断扩大，市场需求不断提升，导致包装材料及对应工艺也越发复杂多变。包装行业从材料分类，主要包括塑料薄膜包装、纸类包装、铝箔类包装等。常用的工艺类型包括镭射、烫金、覆油、覆膜、涂胶等。各类材料和工艺的包装，其表面对光谱的反射率，对光线的反射方向各不相同。
3.在对不同材料和制作工艺的包装进行检测时，对于普通塑料薄膜、纸类，需要发光角度较为发散的光源；对于铝箔类，则需要发光角度较为会聚的光源；对于附有镭射、烫金、覆油、覆膜、涂胶等工艺效果的，对光源发光角度、照射角度的要求也各不相同。
4.在现有的相关技术中，同一检测光源只能实现针对某一种或兼容少数几种材料和工艺的包装进行检测，当光源与其他材料和工艺不适配时，会造成所拍摄图像无法呈现对应效果，造成大量漏检和误检的情况。对于多种不同的材料和工艺，需要分别配置不同种类的光源或增加多个检测工位系统，增加了包装检测的成本。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种用于包装检测的光源设备及成像系统，以解决现有的用于包装检测的光源无法兼容不同包装材料和制作工艺的检测，造成包装检测效率低，成本高的问题。
6.一方面，本技术提供一种用于包装检测的光源设备，包括：相对设置的发散光源组件和会聚光源组件，所述发散光源组件和所述会聚光源组件发出的光线相交；
7.其中，所述发散光源组件包括第一外壳，设置在所述第一外壳顶部的第一光源以及设置在所述第一外壳底部的第一匀光板；
8.所述会聚光源组件包括第二外壳，设置在所述第二外壳顶部的第二光源，设置在所述第二外壳底部的第二匀光板以及设置在所述第二光源和所述第二匀光板之间的会聚部件。
9.可选的，所述发散光源组件还包括与所述第一匀光板呈角度设置的第一反射部件，所述第一反射部件用于反射经过所述第一匀光板发出的光线；
10.所述会聚光源组件还包括与所述第二匀光板呈角度设置的第二反射部件，所述第二反射部件用于反射经过所述第二匀光板发出的光线。
11.可选的，还包括控制器，所述控制器与所述第一光源和所述第二光源连接，所述控制器用于调节所述第一光源和所述第二光源的亮度。
12.可选的，所述发散光源组件发出的中心光线和/或所述会聚光源组件发出的中心光线与待检测物法线的夹角为10
°
～70
°
。
13.可选的，所述发散光源组件的出光面和/或所述会聚光源组件的出光面距离待检测物的距离为100mm～3000mm。
14.可选的，所述第一光源和/或所述第二光源为led灯珠。
15.可选的，所述第一匀光板和所述第二匀光板分别为扩散板、匀光玻璃和匀光透镜中的一种。
16.可选的，所述会聚部件为会聚透镜。
17.可选的，所述第一反射部件和/或第二反射部件为反射镜。
18.可选的，所述装置还包括控制器，所述控制器与所述第一光源和所述第二光源连接，所述控制器用于调节所述第一光源和所述第二光源的亮度；所述发散光源组件发出的中心光线和/或所述会聚光源组件发出的中心光线与待检测物法线的夹角为10
°
～70
°
；所述发散光源组件的出光面和/或所述会聚光源组件的出光面距离待检测物的距离为100mm～3000mm；所述第一光源和/或所述第二光源为led灯珠；所述第一匀光板和所述第二匀光板分别为扩散板、匀光玻璃和匀光透镜中的一种；所述会聚部件为会聚透镜。
19.可选的，所述发散光源组件还包括与所述第一匀光板呈角度设置的第一反射部件，所述第一反射部件用于反射经过所述第一匀光板发出的光线；所述会聚光源组件还包括与所述第二匀光板呈角度设置的第二反射部件，所述第二反射部件用于反射经过所述第二匀光板发出的光线；还包括控制器，所述控制器与所述第一光源和所述第二光源连接，所述控制器用于调节所述第一光源和所述第二光源的亮度；所述发散光源组件发出的中心光线和/或所述会聚光源组件发出的中心光线与待检测物法线的夹角为10
°
～70
°
；所述发散光源组件的出光面和/或所述会聚光源组件的出光面距离待检测物的距离为100mm～3000mm；所述第一光源和/或所述第二光源为led灯珠；所述第一匀光板和所述第二匀光板分别为扩散板、匀光玻璃和匀光透镜中的一种；所述会聚部件为会聚透镜；所述第一反射部件和/或第二反射部件为反射镜。
20.另一方面，本技术还提供一种用于包装检测的成像系统，包括以上所述的光源设备和相机，所述相机用于接收由所述光源设备发出经被检测物反射后的反射光线。
21.由以上技术方案可知，本技术提供一种用于包装检测的光源设备及成像系统，所述设备包括：相对设置的发散光源组件和会聚光源组件，所述发散光源组件和所述会聚光源组件发出的光线相交；其中，所述发散光源组件包括第一外壳，设置在所述第一外壳顶部的第一光源以及设置在所述第一外壳底部的第一匀光板；所述会聚光源组件包括第二外壳，设置在所述第二外壳顶部的第二光源，设置在所述第二外壳底部的第二匀光板以及设置在所述第二光源和所述第二匀光板之间的会聚部件。
22.本技术通过设置发散光源组件和会聚光源组件，其中，所述发散光源组件可发射出发散的光线，所述会聚光源组件可发射出光角度较小的光线，通过设置发散光源组件和会聚光源组件发出光线的角度和亮度配比，可以兼容不同材料和制作工艺的包装检测，优化成像效果。同时，提高包装检测的效率，降低包装检测设备的成本。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，
还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本技术提供的一种用于包装检测的光源设备的一个实施例的结构示意图；
25.图2为本技术提供的一种用于包装检测的光源设备中发散光源组件和会聚光源组件的一个实施例的结构示意图；
26.图3为本技术提供的一种用于包装检测的光源设备的又一个实施例的结构示意图；
27.图4为本技术提供的一种用于包装检测的成像系统的一个实施例的结构示意图。
28.附图标记说明：
29.1、发散光源组件；11、第一外壳；12、第一光源；13、第一匀光板；14、第一反射部件；2、会聚光源组件；21、第二外壳；22、第二光源；23、第二匀光板；24、会聚部件；25、第二反射部件；3、控制器；4、相机。
具体实施方式
30.为使本技术示例性实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术示例性实施例中的附图，对本技术示例性实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例性实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
31.为解决现有的用于包装检测的光源无法兼容不同包装材料和制作工艺的检测，造成包装检测效率低，成本高的问题。本技术提供了一种用于包装检测的光源设备及成像系统。
32.请参阅图1，图1为本技术提供的一种用于包装检测的光源设备的一个实施例的结构示意图。
33.如图1所示，一方面，本技术提供一种用于包装检测的光源设备，包括：相对设置的发散光源组件1和会聚光源组件2，所述发散光源组件1和所述会聚光源组件2发出的光线相交。
34.在本实施例中，发散光源组件1和会聚光源组件2可呈倒“八”字型相对地设置。所述发散光源组件1和所述会聚光源组件2发出的光线相交，并照射在待检测包装物上，为不同材料和制作工艺的待检测包装物提供充足的光线，提高成像效果，获取待检测包装物清晰、真实的图像，进一步提高包装检测的准确性。
35.所述发散光源组件1用于发出发散光线，适用于纸类等表面粗糙的材料；所述会聚光源组件2用于发出出光角度较小平行光线，适用于铝箔类等表面光滑的材料。所述发散光源组件1和所述会聚光源组件2组合发出的光线，可以兼容多种材料和制作工艺的包装，提高包装检测的兼容性和实用性。
36.请参阅图2，图2为本技术提供的一种用于包装检测的光源设备中发散光源组件和会聚光源组件的一个实施例的结构示意图。
37.如图2所示，所述发散光源组件1包括第一外壳11，设置在所述第一外壳11顶部的第一光源12以及设置在所述第一外壳11底部的第一匀光板13；所述会聚光源组件2包括第二外壳21，设置在所述第二外壳21顶部的第二光源22，设置在所述第二外壳21底部的第二匀光板23以及设置在所述第二光源22和所述第二匀光板23之间的会聚部件24。
38.在本实施例中，所述第一光源12和第二光源22可发出发散光线，可选的，所述第一
光源12和所述第二光源22的灯珠为贴片式led灯珠，贴片式led灯珠具有便于安装，体积小，能量消耗低的优点。所述led灯珠的颜色可以是一种颜色，也可以是多种颜色的组合，本技术对所述第一光源12和所述第二光源22的颜色不作具体限定。
39.可选的，所述第一匀光板13和所述第二匀光板23为扩散板、匀光玻璃和匀光透镜中的一种。匀光板利用均匀分散在导光板中的微米级粒子的光散射效应，可以将线光源或点光源转变为面光源，并且发光均匀。其中扩散板可以采用亚克力扩散板，亚克力扩散板和匀光玻璃具有较好的透明度，透光率高，抗老化能力强，可以避免光源的热辐射使匀光板发生变形，影响检测效果。
40.所述会聚部件24具有将所述第二光源22发出的发散光线整形成近似平行光线的作用，使会聚光源组件2最终发射出出光角较小的光线。可选的，所述会聚部件24为会聚透镜。
41.请参阅图3，图3为本技术提供的一种用于包装检测的光源设备的又一个实施例的结构示意图。
42.如图3所述，可选的，所述发散光源组件1还包括与所述第一匀光板13呈角度设置的第一反射部件14，所述第一反射部件14用于反射经过所述第一匀光板13发出的光线；所述会聚光源组件2还包括与所述第二匀光板23呈角度设置的第二反射部件25，所述第二反射部件25用于反射经过所述第二匀光板23发出的光线。
43.在本实施例中，提供又一种所述发散光源组件1和所述会聚光源组件2的设置结构，具体的，所述发散光源组件1和所述会聚光源组件2可呈“八”字型相对地设置，并分别通过第一反射部件14和第二反射部件25将发出的光线进行反射，最终相交照射在待检测包装物表面上。通过所述第一反射部件14和所述第二反射部件25，可以调整所述发散光源组件1和所述会聚光源组件2发出光线的角度，使所述光源设备可以更加灵活的调整照射角度和范围，以适配不同尺寸和大小的待检测包装物。可选的，所述第一反射部件14和/或第二反射部件25为反射镜。反射镜是一种利用反射定律工作的光学元件，具有结构简单，造价成本低的优势。
44.可选的，还包括控制器3，所述控制器3与所述第一光源12和所述第二光源22连接，所述控制器3用于调节所述第一光源12和所述第二光源22的亮度。
45.所述控制器3与所述第一光源12和所述第二光源22可以通过数据线有线连接，或者通过无线模块进行无线连接，本技术对所述控制器3的具体设置位置和连接方式不做具体限定。
46.所述第一光源12和所述第二光源22的亮度配比值，可预先输入控制器3中，当切换待检测包装物的材料和工艺时，通过控制器3选择对应的亮度配比即可，无需更换光源或增加检测系统。
47.可选的，所述发散光源组件1发出的中心光线和/或所述会聚光源组件2发出的中心光线与待检测物法线的夹角为10
°
～70
°
。在所述角度范围内，所述发散光源组件1发出的光线和所述会聚光源组件2发出的光线照射在不同材料和制作工艺的包装物上，可以准确的反应出包装物表面的真实情况，提高包装物检测的准确性。
48.可选的，所述发散光源组件1的出光面和/或所述会聚光源组件2的出光面距离待检测物的距离为100mm～3000mm。在本实施例中，根据实际使用情况，为达到最好的成像效
果，将所述发散光源组件1的出光面和/或所述会聚光源组件2的出光面距离待检测物的距离设置为100mm～3000mm。根据待检测包装物的高度和检测精度要求，可以调整所述发散光源组件1的出光面和/或所述会聚光源组件2的出光面距离待检测物的距离，以达到最优的成像效果。
49.可选的，为提高所述光源设备的实用性和兼容性，所述光源设备还可以包括以上实施例所述的：控制器3，所述控制器3与所述第一光源12和所述第二光源22连接，所述控制器3用于调节所述第一光源12和所述第二光源22的亮度；所述发散光源组件1发出的中心光线和/或所述会聚光源组件2发出的中心光线与待检测物法线的夹角为10
°
～70
°
；所述发散光源组件1的出光面和/或所述会聚光源组件2的出光面距离待检测物的距离为100mm～3000mm；所述第一光源12和/或所述第二光源22为led灯珠；所述第一匀光板13和所述第二匀光板23分别为扩散板、匀光玻璃和匀光透镜中的一种；所述会聚部件24为会聚透镜。
50.可选的，为提高所述光源设备的实用性和兼容性，所述光源设备还可以包括以上实施例所述的：所述发散光源组件1还包括与所述第一匀光板13呈角度设置的第一反射部件14，所述第一反射部件14用于反射经过所述第一匀光板13发出的光线；所述会聚光源组件2还包括与所述第二匀光板23呈角度设置的第二反射部件25，所述第二反射部件25用于反射经过所述第二匀光板23发出的光线；还包括控制器3，所述控制器3与所述第一光源12和所述第二光源22连接，所述控制器3用于调节所述第一光源12和所述第二光源22的亮度；所述发散光源组件1发出的中心光线和/或所述会聚光源组件2发出的中心光线与待检测物法线的夹角为10
°
～70
°
；所述发散光源组件1的出光面和/或所述会聚光源组件2的出光面距离待检测物的距离为100mm～3000mm；所述第一光源12和/或所述第二光源22为led灯珠；所述第一匀光板13和所述第二匀光板23分别为扩散板、匀光玻璃和匀光透镜中的一种；所述会聚部件24为会聚透镜；所述第一反射部件14和/或第二反射部件25为反射镜。
51.请参阅图4，图4为本技术提供的一种用于包装检测的成像系统的一个实施例的结构示意图。
52.如图4所示，另一方面，本技术还提供一种用于包装检测的成像系统，包括以上所述的光源设备和相机4，所述相机4用于接收由所述光源设备发出经被检测物反射后的反射光线。
53.所述相机4与以上所述的光源设备进行配合，可以对不同材料和制作工艺的包装物进行有效清晰的成效，获得高质量的图像，进一步进行检测分析。
54.由以上技术方案可知，本技术提供一种用于包装检测的光源设备及成像系统，所述设备包括：相对设置的发散光源组件1和会聚光源组件2，所述发散光源组件1和所述会聚光源组件2发出的光线相交；其中，所述发散光源组件1包括第一外壳11，设置在所述第一外壳11顶部的第一光源12以及设置在所述第一外壳11底部的第一匀光板13；所述会聚光源组件2包括第二外壳21，设置在所述第二外壳21顶部的第二光源22，设置在所述第二外壳21底部的第二匀光板23以及设置在所述第二光源22和所述第二匀光板23之间的会聚部件24。
55.本技术通过设置发散光源组件1和会聚光源组件2，其中，所述发散光源组件1可发射出发散的光线，所述会聚光源组件2可发射出光角度较小的光线，通过设置所述发散光源组件1和所述会聚光源组件2发出光线的角度和亮度配比，可以兼容不同材料和制作工艺的包装检测，优化成像效果。同时，提高包装检测的效率，降低包装检测设备的成本。
56.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。