[发明专利]一种多光源线阵成像系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器视觉检测领域，具体涉及一种多光源线阵成像系统及方法。

背景技术

在现代企业的生产过程中，随着机器视觉检测领域的发展，越来越多的检测过程依赖于自动检测装置，而不再采用人工进行检测。

在目前的机器视觉领域，面阵系统已经实现频闪控制光源采图，即一个面阵相机配合一个或多个照明光源，当被检测工件抵达设定位置时系统触发相机和光源采集图像，如果有多个光源，在相机连续采集的同时，不同光源按指定次序同步点亮，这样可以利用同一个相机配合不同照明光源得到的多幅图像；但是这种技术只能用在低速、低幅面、低精度的检测环境中，不能适应现代社会越来越高的生产效率和高精度检测要求。

对于线阵系统，目前结构均是采用一个或若干个线阵相机配合一个线阵光源的结构，即线阵相机连续采图，配合光源常亮，这样虽然实现了高速高精度，但是线阵系统造价昂贵，结构复杂，每增加一个相机工位都是对市场承受能力和现场安装空间的考验，因此有时不得不为此做出妥协，使得系统的检测效果受到影响；虽然市面上也有4CCD集成的线阵相机，但是CCD感光芯片的性能和结构固定，因此线阵系统的结构还是受到限制，总体来说依然停留在单或多相机对同一照明方式的阶段。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种多光源线阵成像系统，用于对被检产品进行多角度成像，所述多光源线阵成像系统包括：多组光源、线阵成像装置、频闪控制模块、图像采集处理装置，其特征在于，

所述多组光源设置于所述被检产品的周围，每组光源从不同角度照向所述被检产品；

所述线阵成像装置位于所述被检产品的侧部，对向所述被检产品；

所述频闪控制模块分别与所述多组光源和所述线阵成像装置相连接，用于控制所述多组光源轮流点亮以对所述被检产品进行照明，并且控制所述线阵成像装置对所述被检产品进行成像，其中，在成像期间，所述被检产品与所述线阵成像装置之间发生相对运动；

所述图像采集处理装置与所述线阵成像装置相连接，用以从所述线阵成像装置接收所采集的图像并对所述图像进行抽行和拼接处理。

进一步地，所述抽行和拼接处理包括从所述图像抽取出在每组光源照明下所采集到的各行图像并且将针对每组光源所采集到的各行图像拼接成与相应光源对应的被检产品的图像。

进一步地，所述多组光源包括第一组光源、第二组光源和第三组光源，所述第一组光源位于被检产品的上方，以第一角度朝向所述被检产品进行照射；所述第二组光源位于所述被检产品下方，以第二角度朝向所述被检产品进行照射；所述第三组光源位于所述被检产品的上方，以第三角度朝向所述被检产品进行照射；所述线阵成像装置在所述被检产品上方，对所述被检产品进行拍摄。

进一步地，所述第一角度为所述第一组光源的光轴与被检产品的物面法线的夹角，所述第一组光源和所述成像装置分别位于所述被检产品的物面法线的两侧；所述第二角度为所述第二组光源与所述被检产品的物面法线的夹角；所述第三角度为所述第三组光源的光轴与所述被检产品的物面法线的夹角，所述第三角度不等于所述第一角度，其中，所述第一角度等于第四角度，所述第四角度为所述成像装置的光轴与所述被检产品的物面法线的夹角。

进一步地，所述频闪控制模块控制所述线阵成像装置以使得所述多组光源中的任意一个点亮时，所述线阵成像装置进行一次图像采集以获得一行图像数据。

进一步地，所述多光源线阵成像系统还包括传送装置，所述传送装置承载所述被检产品，并且传送所述被检产品通过所述多光源线阵成像系统的成像区域。

另一方面，本发明提供一种多光源线阵成像方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

步骤a)传送被检产品通过成像区域；

步骤b）在所述被检产品的第一边缘进入所述成像区域时，启动线阵成像装置；

步骤c）依次轮流开启多组光源对所述被检产品进行照射，并且每一时刻仅开启一组光源；

步骤d）每当有一组光源开启时，控制所述线阵成像装置进行一次图像拍摄，以拍摄一行线阵图像；

步骤e）重复上述步骤c-d，直到所述被检产品的第二边缘离开所述成像区域，获得相应的二维图像；

步骤f）根据所述多组光源的开启顺序，逐行地从所述二维图像中抽取针对每组光源的线阵图像；

步骤g）将所抽取出的针对每组光源的线阵图像进行拼接组合，获得针对每组光源的二维图像。