[发明专利]一种隧道检测光源自适应调整装置与方法

说明书

本发明涉及一种隧道检测光源自适应调整装置与方法，主要解决现有隧道采集图像光源过亮或过暗，亮度均一性差等技术问题。本发明光源自适应调整装置包括摄像机、激光测距仪、照度计、光源镜头、激光器、光源控制器、工业相机、编码器、工控机；自适应调整方法主要包括以下步骤：S1、进隧道前：对获取洞口图像进行洞口识别与定位，同时获取室外照度状况，调整初始功率；S2、洞口位置：利用激光测仪的距离变化，判定洞口位置，依据照度、图像灰度变化调整灯光功率；S3、隧道内：每隔一段距离依据图像灰度进行光源功率的调整；S4、出隧道位置：通过图像判定出洞距离，逐步调整亮；可以实现隧道检测过程中成像亮度均匀、效果更好。

技术领域

本发明涉及检测光源自适应调整装置与方法，特别是公开一种隧道检测光源自适应调整装置与方法，应用于隧道结构检测领域。

背景技术

随着基于机器视觉的隧道结构快速检测技术迅速发展，如何获取高质量的图像是能够准确、快速获取病害信息的核心，而高质量的图像依赖于工业相机和光源的配合，面对复杂的隧道环境，有必要发明隧道检测光源自适应调整装置与方法，实现亮度均匀、高质量的成像效果。

好的光源对高质量成像效果至关重要，目前对于视觉成像系统的补光装置有较多的研究。专利CN202210389575.1公开了一种视觉光源的功率补偿方法和装置，通过获取视觉光源LED灯珠的累计工作时长，计算LED灯珠的光通量衰减值，调节LED灯珠的输入功率以补偿光通量衰减值，使得光源始终保持稳定的亮度，提高其使用寿命；专利CN202120226283.7公开了一种输出自适应恒流的视觉光源控制器，通过光源控制电路，电流检测电路，能够自动匹配视觉光源的最大电流，无需担心电流设置过大引起光源损坏；专利CN201921608958.3公开了一种视觉光源及机器视觉系统，利用不同组件之间的多次漫反射，可扩大有效照明区域，使得待检测件可在视觉光源内的同一检测工位被照明、检测，提高检测效率的同时降低成本。以上方法主要是针对光源下降、提高光源功率的角度来开展研究，并未结合实际隧道的会存在成像过亮或过暗的问题，进而影响成像效果。

综上，故迫切需要一种隧道检测光源自适应调整装置与方法，结合摄像机、照度、激光测距仪数据，进行距离、环境状况的判定，并设定光源功率变化量，结合图像灰度均值变化情况，进行光源功率微调，实现隧道内图像检测光源自适应调整，确保高质量的成像效果。

发明内容

本发明的目的设计一种隧道检测光源自适应调整装置与方法，主要解决现有隧道采集图像光源过亮或过暗，亮度均一性差等技术问题。

本发明的核心思路：针对在不同天气下，洞口位置采集图像数据过亮，同时检测图像在隧道内明暗变化不均，发明了光源自适应调整装置与方法，在进入隧道前，利用前置摄像机判断进洞距离，利用照度计获取当前环境信息，设定初始功率；在隧道洞口处，利用激光测距仪数据判定进洞位置，依据图像灰度均值调整功率变化量；在隧道内，依据图像灰度均值对灯光功率进行修正和校准；在出隧道时，依据前置摄像机计算距离，并获取灯光功率变化量，确保在出隧道时达到设定的光源功率，实现图像采集过程中光源亮度自适应变化，确保成像亮度和质量达到较好的效果。