[实用新型]一种棉花异纤图像采集光照装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光照装置，一种应用在纺织业中棉花异性纤维图像采集过程中的光照装置。

背景技术

在工业生产线上，棉花异性纤维图像采集装置多数采用的是线阵CCD相机进行棉花异性纤维图像的采集。棉花团本身形态各异，因为覆盖或折遮挡使得表面相当不平整，造成了棉花表面反射光强度差异较大，因而在照明条件不够的情况下采集的图像亮度差异较大，不利于图像分析处理。

棉花团经过检测通道时，流速非常高，一般在10m/s左右，CCD相机必须保持相当高的采集频率才能保证获得的图像信息足够。通常CCD相机进行图像采集时，最高扫描频率能达到24000Hz，必须保证检测通道的亮度足够高，才能满足高质量的图像要求。

由光源色温的概念可知，同一光源在不同的色温下，或者不同的光源在同一色温下，人眼感觉照射的白色物体的颜色会有差异。因此CCD摄像机在图像采集之前，为排除环境色温对采集图像分析处理的影响，都需要进行白平衡调节。那就需要一块适宜的板子作为白平衡调节的基准，同时也可以作为棉花成像的参照。相反，拍摄到的图像背景阴影反而会给下一步的图像处理分析带来困难。

现有的棉花异性纤维图像采集光照装置一般都是采用数根LED灯管或者是荧光灯按照一定的排列组合，安装在检测通道的两侧，CCD摄像机设置在照明光源外侧进行检测通道的照明和图像的拍摄，但由于受灯管本身和镜头视场角的影响，CCD相机采集到的图像往往出现两端亮度较中间暗，整体亮度不均匀的特点，给图像的处理增加了难度。授权公告号CN201459304公开了一种实用新型专利，提出了一种棉纺异性纤维图像采集的侧向补光装置，用来消除CCD摄像机扫描到的图像两端的亮度较中间暗，亮度不均匀且差别明显的问题。实用新型中提出的补光装置是将补光光源安装在检测通道的上下两侧，补光光源仍采用了多根荧光灯或者LED灯管横向或者纵向排列组成的。

目前市场上的LED灯管或者荧光灯都有一定规格标准，一般灯管形状都是条型，长度有0.6m，0.9m，1.2m等多种规格。实际工业生产线上，棉流检测通道的长宽高规格不定，选择的灯管数量和长度也不尽相同。选择荧光灯或者LED灯管作为照明光源，很少直接符合检测通道的照明空间范围需求，消耗较多余的设备成本和电能，降低了光源利用率，不具备经济参考价值。

发明内容

针对上面提及的光照强度不均匀，照明亮度不够，光源利用率不高，以及采集图像背景阴影对图像分析的影响等问题，本实用新型提供了一种高亮度、光照均匀、全方位覆盖、无阴影、光能利用率高、用于棉花异性纤维图像采集的光照装置。

本实用新型提供的一种用于棉花异性纤维图像采集的光照装置包括了光源板，CCD摄像机，反光箔板和背景板装置；光源板由LED灯泡通过串并联结合的方式排列组合，LED灯泡成矩阵排列，焊接在反光铝箔板上，六块光源板分别放置在棉流通道的前、后、左前、左后、右前和右后六个方向围成六边形；放置在前、后两块反光箔板上各留有一条摄像间隙；两部CCD摄像机相对安装在前、后两块反光箔板的外侧，两部CCD摄像机的镜头分别对着反光板的摄像间隙；两部CCD摄像机的正对面分别设有一块矩形状的背景板，背景板固定在反光箔板上。六块光源板中，前和后，左前和右后，左后和右前两两尺寸相同，六块光源板围成轴对称的六边形，罩在检测通道的外围。背景板的颜色为丰田白。

其中，所用的LED灯泡的排列组合可根据实际工业生产线上检测通道的需要做相应的调整。实际生产中检测通道的长宽度不等，则LED灯泡矩阵排列可根据需要添加或减少矩阵组合行上的灯泡个数，或者是矩阵组合列上的灯泡个数。同样原理制作六块光源板，分别安置在检测通道的前，后，左前，左后，右前，右后六个方向。反光铝箔作为LED灯泡的固定板，依据光源组合的排列方式分成六块或者多块安置在检测通道的四周，起到了反射，汇聚光源发出的光线的作用。