[发明专利]一种摄像机阵列

说明书

技术领域

本发明涉及摄影摄像领域，尤其是涉及一种应用于大幅面电路板、胶片和印刷印染品等自动检测领域的低成本摄像机解决方案。

背景技术

随着机器视觉算法软件的日益成熟，计算机硬件价格的跌落，其在工业检测类应用领域的应用越来越普及。在各类应用中利用机器视觉技术检测产品外观质量是一类主要应用，其中包括电子领域的电路板自动检测以及其它领域，如医学领域的X光片，印刷印染领域的印制品等。

以电路板为例，电路板是电子产品的核心，电路和电子元器件的工艺水平越来越高，电路板印制线宽的细微程度细到0.1mm，最小贴片元器件尺寸达到1mm×1mm左右。而电路板在生产过程中都是先用大尺寸制版和焊接，在后续工位再将其折断成像手机这样大小尺寸的产品。大板的尺寸一般会在500mm×500mm左右，按照现在印制线宽为0.1mm的缺陷检测为例，一般会用3个像素来记录0.1mm的目标图像，则500mm中有5000个0.1mm，每个0.1mm用3个像素来表示，则一块500mm*500mm的电路板需要3*5000*3*5000=225,000,000个像素来记录（2.25亿个像素）。这是现在任何摄像机都是无法做到的，就算能实现，也是天价。另外，500mm×500mm这么大面积用一个摄像机来拍摄，其聚焦点也无法同时对准板上的所有位置。

为此，现在的检测产品一般采用X-Y移动平台让摄像机扫描电路板。这样的结构需要X-Y平台非常稳定，否则会使摄像机聚焦不准。为此X-Y移动平台往往都用大量金属块甚至是大理石块做底座。还有的产品只能装在一楼，二楼以上都会因楼的晃动而产生检测误差。目前这样大尺寸的X-Y移动平台价格在5万元以上。

这种结构的另一个问题是检测速度低。完成对一块电路板的检查要扫描完一块板，一般要几分钟时间。

中华人民共和国国家知识产权局于2012年02月01日公开了公布号为CN102338751A的专利文献，名称是基于视觉检测法的电路板缺陷检测设备，其包括上料模块、检测功能模块、出料模块和用以控制电路板定位机构动作并进行缺陷检测和出料控制的控制模块，上料模块与送料传送带的入口连接，送料传送带的出口与检测功能模块连接，送料传送带的出口处安装电路板定位机构，检测功能模块与出料模块相衔接，其中，检测功能模块包括检测功能模块底座、安装有CCD摄像机的摄像机架、电磁铁挡板和用以输送待检测电路板的检测传送带，检测传送带安装在检测功能模块底座上，摄像机机架位于检测传送带上方，在检测传送带的出口处安装电磁铁挡板。此方案中用于检测的CCD摄像机难以快速拍摄大面积的电路板，稳定性也难以得到保证。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的难以快速检测大面积电路板、X-Y移动平台价格高的问题，提供一种拍摄面积大、没有聚焦问题、稳定性好、成本低、速度快的摄像机阵列。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种摄像机阵列，包括总控制模块和若干个摄像机模组，所有摄像机模组排成方阵，每个摄像机模组包括分控制模块、9路选择开关、并转串电路、电光转换器、光纤接口和9个排成3×3方阵的基本模块；每个基本模块包括一个摄像机和四个照明灯，所述四个照明灯以2×2的方式排成正方形，摄像机镜头处于四个照明灯构成的正方形的中心位置；摄像机的输出端都连接到9路选择开关的输入端，9路选择开关的输出端通过并转串电路连接到电光转换器的输入端，电光转换器的输出端连接光纤接口，光纤接口通过光纤连接处理设备，分控制模块连接9路选择开关的控制端和本摄像机模组中的摄像机；总控制模块连接分控制模块。

作为优选，所述照明灯为LED照明灯。

作为优选，LED照明灯的控制端连接分控制模块。

作为优选，所述摄像机模组有9个，以3×3的形式排成方阵，即所有摄像机组成9×9的方阵。

作为优选，所述摄像头为400万像素摄像头。

作为优选，所述处理设备为带有图像整合压缩处理模块的计算机。

作为优选，摄像机原始数据不经过压缩直接通过光纤输出到处理设备。

    摄像机阵列中的总控制模块顺序产生9路启动信号，每一路启动信号控制一个模组。每一路启动信号进入到摄像机模组后启动模组中的分控制模块顺序产生9路控制信号，每一路控制信号控制一个基本模块工作。9个基本模块都工作完毕就是该摄像机模组工作完毕，9个摄像机模组工作完毕就是整个摄像机阵列工作完成。

    因为所有基本模块是顺序工作的，所以LED照明也是顺序点亮的。不是同时都亮，消耗电力。