專利名稱：視覺檢測單元和視覺檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及檢測領(lǐng)域，更具體地，涉及一種視覺檢測單元和視覺檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
視覺檢測用于實(shí)現(xiàn)待檢測對象的幾何尺寸的精確檢測或?qū)ξ矬w完成精確定位。其中，光源對視覺檢測應(yīng)用成功與否至關(guān)重要，它應(yīng)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)時首要考慮的問題。完善的照明布置方案將會帶來更佳的視覺檢測系統(tǒng)性能，使視 覺檢測系統(tǒng)能可靠地長期使用、并節(jié)省時間、精力和費(fèi)用。在現(xiàn)有技術(shù)的視覺檢測系統(tǒng)中，只是重視光源的智能化、高強(qiáng)度的照明，造成視覺檢測上的成本倍增，系統(tǒng)集成工作量增大，從而增加處理時間影響檢測效率。光源不合理的布局將導(dǎo)致照明不均勻并進(jìn)而導(dǎo)致檢測圖片質(zhì)量下降，甚至出現(xiàn)各種誤檢測，因此檢測的可靠性降低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種光源和相機(jī)空間布置合理、使待檢測對象的檢測特征對比明顯的視覺檢測單元和視覺檢測系統(tǒng)。本實(shí)用新型提供了一種視覺檢測單元，用于對運(yùn)動中的待檢測對象進(jìn)行檢測，視覺檢測單元包括相機(jī)，設(shè)置于待檢測對象的一個待檢側(cè)面外側(cè)，相機(jī)包括鏡頭，鏡頭與待檢測對象的待檢側(cè)面上的待檢測位置對準(zhǔn)并間隔第一距離；第一光源和第二光源，第一光源和第二光源分別位于鏡頭與待檢測位置的連線兩側(cè)，第一光源和第二光源分別發(fā)射朝向待檢測位置的照明光線。進(jìn)一步地,鏡頭的光軸方向與待檢側(cè)面垂直地設(shè)置；第一光源和第二光源對稱地設(shè)置于鏡頭與待檢測位置的連線兩側(cè)。進(jìn)一步地，待檢測對象為桿體或管體，視覺檢測單元還包括反光板，反光板設(shè)置在待檢測對象的與待檢側(cè)面相對的另一側(cè)面外側(cè)，反光板包括面對鏡頭的反光面。進(jìn)一步地，第一光源和第二光源均為面光源。進(jìn)一步地,第一距離在140mm與180mm之間。進(jìn)一步地，第一光源和第二光源均為紅光光源。本實(shí)用新型還提供了一種視覺檢測系統(tǒng)，包括運(yùn)動中的待檢測對象和用于對待檢測對象進(jìn)行檢測的至少一個前述的視覺檢測單元。進(jìn)一步地，至少一個視覺檢測單元包括第一視覺檢測單元和第二視覺檢測單元。進(jìn)一步地，第一視覺檢測單元和第二視覺檢測單元分別設(shè)置于待檢測對象的相對側(cè)。進(jìn)一步地，待檢測對象為銅管，銅管沿自身軸線方向運(yùn)動。根據(jù)本實(shí)用新型的視覺檢測單元和視覺檢測系統(tǒng)，因?yàn)榇龣z測對象是運(yùn)動的，即所檢測的目標(biāo)是動態(tài)的，設(shè)置第一光源和第二光源兩個對待檢測位置提供照明的光源，并使兩個光源位于相機(jī)的鏡頭和待檢測位置的連線兩側(cè)可以使得照射在待檢測對象上的照明均勻，因此，通過相機(jī)和光源之間的合理布局使待檢測對象的檢測特征對比明顯。高對比度特征可簡化視覺系統(tǒng)的集成工作量，提高視覺檢測單元和視覺檢測系統(tǒng)的可靠性。進(jìn)一步地，相機(jī)與光源高度設(shè)計(jì)及光源合理的擺放，使待檢測對象的照明均勻，相機(jī)成像的圖片清晰，減少對檢測系統(tǒng)資源的占有率，提聞檢測效率。

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是根據(jù)本實(shí)用新型的視覺檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示 意圖。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。以下僅以檢測沿自身軸線運(yùn)動的銅管的視覺檢測單元和視覺檢測系統(tǒng)為例對本實(shí)用新型進(jìn)行說明，但本實(shí)用新型不應(yīng)受到該具體實(shí)施例的限制。另外在以下實(shí)施例的視覺檢測系統(tǒng)中，包括了第一視覺檢測單元10和第二視覺檢測單元20，兩個視覺檢測單元具有相同的結(jié)構(gòu)和功能，在以下的說明中，以第一視覺檢測單元10對本實(shí)用新型的視覺檢測單元進(jìn)行說明。如圖I所示，視覺檢測單元10用于對運(yùn)動中的待檢測對象30進(jìn)行檢測，該視覺檢測單元10主要包括相機(jī)11、第一光源12和第二光源13。其中，相機(jī)11設(shè)置于待檢測對象30的一個待檢側(cè)面外側(cè)，相機(jī)11包括鏡頭111，鏡頭111與待檢測對象30的待檢側(cè)面上的待檢測位置對準(zhǔn)并間隔第一距離L。第一光源12和第二光源13分別位于鏡頭111待檢測位置的連線兩側(cè)，第一光源12和第二光源13分別發(fā)射朝向待檢測位置的照明光線。優(yōu)選地，鏡頭111的光軸方向與待檢測對象30的待檢側(cè)面垂直地設(shè)置。第一光源12和第二光源13對稱地設(shè)置于鏡頭111與待檢測對象30的待檢測位置的連線兩側(cè)。因?yàn)榇龣z測對象是運(yùn)動的，即所檢測的目標(biāo)是動態(tài)的，設(shè)置第一光源和第二光源兩個對待檢測位置提供照明的光源，并使兩個光源位于相機(jī)的鏡頭和待檢測位置的連線兩側(cè)可以使得照射在待檢測對象上的照明均勻，因此，通過相機(jī)和光源之間的合理布局使待檢測對象的檢測特征對比明顯。高對比度特征可簡化視覺系統(tǒng)的集成工作量,并同時提高視覺檢測單元和視覺檢測系統(tǒng)的可靠性。在待檢測對象30為例如銅管這樣的桿體或管體等細(xì)長狀物體的情況下，視覺檢測單元10還可以包括反光板14，反光板14設(shè)置在待檢測對象30的與設(shè)置相機(jī)11 一側(cè)的待檢側(cè)面相對的另一側(cè)面外側(cè)，反光板14包括面對鏡頭111的反光面。優(yōu)選地，反光板14為白色反光板。設(shè)置反光板14可以減少第一光源12和第二光源13的照明損失，而且能減小其它角度的雜亂光對相機(jī)成像的不利影響。其中優(yōu)選地，第一光源12和第二光源13均為面光源。由于待檢測對象是動態(tài)的，物體的輕微抖動使得檢測表面會有稍微不平整，選擇面光源可以避免抖動對照明的影響。[0024]在本具體實(shí)施例中，待檢測對象為沿其自身軸線方向運(yùn)動的銅管。由于銅管表面光澤度較好，比較光亮，與其適應(yīng)地，第一光源12和第二光源13均采用了紅光光源，這使相機(jī)11得到的銅管圖片清晰。進(jìn)一步地，由于選擇的光源是紅光，根據(jù)光源的波長及相機(jī)視場確定相機(jī)11與銅管的相應(yīng)檢測位置的距離即第一距離L在140mm與180mm之間比較合理。在鏡頭111與待檢測位置相垂直的情況下，第一距離L即為鏡頭111距離銅管相應(yīng)待檢側(cè)面的高度。另外，優(yōu)選地第一光源和第二光源的最近點(diǎn)的距離C可以設(shè)置為150mm左右。相機(jī)與光源高度的設(shè)計(jì)及光源合理的擺放，使待檢測對象的照明均勻，相機(jī)成像的圖片清晰，減少對檢測單兀資源的占有率，提聞檢測效率。以上描述的視覺檢測單元提供了一種光源和相機(jī)空間布置合理，使檢測特性特征對比最大化，同時將其他部分對比降至最小，使相機(jī)清晰“看見”零件或者標(biāo)記。并且可將成本降低到最低、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、安裝方便。 如圖I所示，本實(shí)施例的視覺檢測系統(tǒng)包括運(yùn)動的待檢測對象30和用于對待檢測對象30進(jìn)行檢測的至少一個視覺檢測單元，其中的每一個視覺檢測單元為前面描述的視覺檢測單元。以下將結(jié)合圖I以沿自身軸線方向運(yùn)動(例如圖I中所示的方向A)的銅管為待檢測對象30對本實(shí)施例的視覺檢測系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步說明。其中，對各視覺檢測單元的各部件、各部件的布置方式和功能不再具體描述。該實(shí)施例的視覺檢測系統(tǒng)包括第一視覺檢測單元10和第二視覺檢測單元20。第一視覺檢測單元10和第二視覺檢測單元20分別設(shè)置于待檢測對象30的相對側(cè)。但是，本實(shí)用新型的視覺檢測系統(tǒng)中，視覺檢測單元的數(shù)量和設(shè)置位置可以根據(jù)實(shí)際檢測需要進(jìn)行選擇，而不應(yīng)受到該實(shí)施例的限制。參見圖1，該視覺檢測系統(tǒng)中，相機(jī)、光源和銅管三者之間成一定規(guī)則在空間內(nèi)擺放。其中，第一相機(jī)11、第一光源12、第二光源13、和第一反光板14組成了第一視覺檢測單元10，第一光源12和第二光源13組成與第一相機(jī)11對應(yīng)的第一光源組，第一光源組對第一相機(jī)11提供均勻的照明。第二相機(jī)21、第三光源22、第四光源23、和第二反光板24組成了第二視覺檢測單元20，第三光源22和第四光源23組成與第二相機(jī)21對應(yīng)的第二光源組，第二光源組對第二相機(jī)21提供均勻的照明。其中，第一視覺檢測單元10布置在銅管30的上側(cè)，第二視覺檢測單元20布置在銅管30的下側(cè)。出于防止各光源和反光板之間出現(xiàn)干涉的目的，第一視覺檢測單元10與第二視覺檢測單元20之間沿銅管的軸線方向具有一第二距離B。第一視覺檢測單元10檢測銅管上表面的表面物理性質(zhì)；第二視覺檢測單元20檢測銅管下表面的表面物理性質(zhì)。因此在兩個視覺檢測單元的配合下，銅管外表面的各部位都能得到檢驗(yàn)，從而保證了銅管的質(zhì)量。從以上的描述中可以看出，本實(shí)用新型上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果通過相機(jī)和光源之間的合理布局使待檢測對象的檢測特征對比明顯。高對比度特征可簡化視覺系統(tǒng)的集成工作量，提高視覺檢測單元和視覺檢測系統(tǒng)的可靠性。結(jié)構(gòu)簡單緊湊、安裝方便、成本低。相機(jī)與光源高度設(shè)計(jì)及光源合理的擺放，使待檢測對象的照明均勻，相機(jī)成像的圖片清晰，減少對檢測系統(tǒng)資源的占有率，提聞檢測效率。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種視覺檢測單元，用于對運(yùn)動中的待檢測對象(30)進(jìn)行檢測，其特征在于，所述視覺檢測單元包括 相機(jī)(11)，設(shè)置于所述待檢測對象(30 )的一個待檢側(cè)面外側(cè)，所述相機(jī)(11)包括鏡頭(111)，所述鏡頭(111)與所述待檢測對象(30)的所述待檢側(cè)面上的待檢測位置對準(zhǔn)并間隔第一距離(L); 第一光源(12)和第二光源(13)，所述第一光源(12)和第二光源(13)分別位于所述鏡頭(111)與所述待檢測位置的連線兩側(cè)，所述第一光源(12 )和第二光源(13 )分別發(fā)射朝向所述待檢測位置的照明光線。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的視覺檢測單元，其特征在于， 所述鏡頭(111)的光軸方向與所述待檢側(cè)面垂直地設(shè)置； 所述第一光源(12)和第二光源(13)對稱地設(shè)置于所述鏡頭(111)與所述待檢測位置的連線兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的視覺檢測單元，其特征在于，所述待檢測對象(30)為桿體或管體，所述視覺檢測單元(10)還包括反光板(14)，所述反光板(14)設(shè)置在所述待檢測對象(30)的與所述待檢側(cè)面相對的另一側(cè)面外側(cè)，所述反光板(14)包括面對所述鏡頭(111)的反光面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的視覺檢測單元，其特征在于，所述第一光源(12)和第二光源(13)均為面光源。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的視覺檢測單元，其特征在于，所述第一距離(L)在140_與180mm之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的視覺檢測單元，其特征在于，所述第一光源(12)和第二光源(13)均為紅光光源。
7.一種視覺檢測系統(tǒng)，包括運(yùn)動中的待檢測對象(30)和用于對所述待檢測對象(30)進(jìn)行檢測的至少一個視覺檢測單元，其特征在于，所述至少一個視覺檢測單元中的每一個為根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的視覺檢測單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個視覺檢測單元包括第一視覺檢測單元和第二視覺檢測單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述第一視覺檢測單元和所述第二視覺檢測單元分別設(shè)置于所述待檢測對象(30)的相對側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述待檢測對象(30)為銅管，所述銅管沿自身軸線方向運(yùn)動。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種視覺檢測單元和視覺檢測系統(tǒng)。視覺檢測單元用于對運(yùn)動中的待檢測對象(30)進(jìn)行檢測，包括相機(jī)(11)，設(shè)置于待檢測對象(30)的一個待檢側(cè)面外側(cè)，相機(jī)(11)包括鏡頭(111)，鏡頭(111)與待檢測對象(30)的待檢側(cè)面上的待檢測位置對準(zhǔn)并間隔第一距離(L)；第一光源(12)和第二光源(13)，第一光源(12)和第二光源(13)分別位于鏡頭(111)與待檢測位置的連線兩側(cè)，第一光源(12)和第二光源(13)分別發(fā)射朝向待檢測位置的照明光線。本實(shí)用新型的視覺檢測單元通過相機(jī)和光源之間的合理布局使待檢測對象的檢測特征對比明顯。
文檔編號G01B11/00GK202582488SQ201220236718
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者黃舒舒, 符眾 申請人:珠海格力電器股份有限公司