CN203011853U - 多光源检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种多光源检测装置。包括有拍摄装置、用于照射待测物体的上表面中心区域的同轴光源模块、用于照射待测物体的上表面周边区域的环光源模块、用于照射待测物体的侧面的侧光源模块，环光源模块装设在待测物体的一侧，且侧光源模块安装在环光源模块的一侧，同轴光源模块安装在环光源模块的另一侧，拍摄装置安装在同轴光源模块的同一侧，且环光源模块的中部设有能使同轴光源模块所发出的光束通过及使拍摄装置能拍摄到待测物体的通孔，拍摄装置的信号输出端与图像处理装置的信号输入端电连接。本实用新型可快速地检测待测物体外观缺陷情况，并能保持较高的检测准确性，是一种经济实用、准确可靠的多光源检测装置。
Description
技术领域
本实用新型属于一种多光源检测装置，特别涉及一种具有三类主动光源、用于获取待测物体数字图像的显微设备，属于检测装置的改造技术。
背景技术
在生产过程中，很多时候都需要对产品的外观是否有裂纹等缺陷进行检测。传统的检测方式是检测人员使用放大镜、显微镜等光学系统采用人工操作的方式对待测物进行检测，这种检测方式效率极低，工人劳动强度大、出错率高。
随着传感技术的进步，现在已经出现了采用图像处理技术来对产品外观进行检测的数字显微镜设备。这类设备的工作原理如下：待测物体放置于特定的位置，然后用图像传感器对其拍照，获得待测物体的数字图像，再通过计算机对图像信息进行处理，从而得到待测物体的外观情况数据，从而判断待测物体是否存在缺陷。这种检测方式的检测效率比人工的检测效率检测提高了，但由于目前数字显微镜设备多采用被动光源或单一类型的主动光源，使得所获取的数字图像的清晰度有限，难以判断细小的裂纹缺陷，降低了检测结果的准确性。
发明内容
本实用新型所解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种经济实用、准确可靠的用于检测待测物外观缺陷的多光源检测装置。本实用新型多光源检测装置可快速地检测待测物体外观缺陷情况，并能保持较高的检测准确性。
本实用新型所采取的技术方案是：本实用新型的多光源检测装置，包括有拍摄装置、用于照射待测物体的上表面中心区域的同轴光源模块、用于照射待测物体的上表面周边区域的环光源模块、用于照射待测物体的侧面的侧光源模块，环光源模块装设在待测物体的一侧，且侧光源模块安装在环光源模块的一侧，同轴光源模块安装在环光源模块的另一侧，拍摄装置安装在同轴光源模块的同一侧，且环光源模块的中部设有能使同轴光源模块所发出的光束通过及使拍摄装置能拍摄到待测物体的通孔，拍摄装置的信号输出端与图像处理装置的信号输入端电连接。
本实用新型采用同轴光源模块、环光源模块和侧光源模块三个种类的主动光源对待测物体进行照明。通过侧光源模块对待测物体对侧面的照明，提高图像传感器模块对待测物体轮廓的分辨能力，提高了图像传感器模块对待测物体的识别能力，有效减少了错误地对非对待测物体区域进行检测的情况发生。通过同轴光源模块与环光源模块的配合，为待测物体的上表面提供了全区域的均匀光照，提高了图像传感器模块获取待测物体图像的质量，使得对裂纹等外国缺陷的判断精度达到10μm的等级。
附图说明
图1是具有本实用新型多光源检测装置的透视图；
图2是具有本实用新型多光源检测装置的正面剖视图；
图3是具有本实用新型多光源检测装置的同轴光源模块侧面剖视图。
具体实施方式
实施例：
图1、图2和图3示出了本实用新型多光源检测装置的一种实施方式。
如图1、图2和图3所示, 为了更好地表达本实用新型多光源检测装置的结构，图中省略了部分非重要的安装机架。
本实用新型的多光源检测装置，包括有拍摄装置1、用于照射待测物体8的上表面中心区域的同轴光源模块2、用于照射待测物体8的上表面周边区域的环光源模块3、用于照射待测物体8的侧面的侧光源模块4，环光源模块3装设在待测物体8的一侧，且侧光源模块4安装在环光源模块3的一侧，同轴光源模块2安装在环光源模块3的另一侧，拍摄装置1安装在同轴光源模块2的同一侧，且环光源模块3的中部设有能使同轴光源模块2所发出的光束通过及使拍摄装置1能拍摄到待测物体8的通孔7，拍摄装置1的信号输出端与图像处理装置的信号输入端电连接。
为了确保拍摄装置1的拍摄效果，所述拍摄装置1所设摄像头的几何中心与同轴光源模块2发出的光束的光轴中心重合。所述同轴光源模块2发出的光束的光轴中心与待测物体8的几何中心重合。
本实施例中，所述环光源模块3设有若干呈环状分布的、能照亮待测物体8的上表面周边区域的环光源发光体31，且若干环光源发光体31所在同心圆的几何中心与待测物体8的几何中心重合。
为了准确定位拍摄装置1的拍摄位置，所述环光源模块3上还装设有用于标定拍摄装置1拍摄待测物体8的拍摄区域的激光标定模块6。激光标定模块向待测物体8发射激光，拍摄装置1就拍摄激光照射的位置，激光的发射方向可以根据使用需要调节，以便于拍摄装置1拍摄待测物体8的具体指定区域。本实施例中，所述图像处理装置为计算机；所述拍摄装置1为图像传感器模块。
本实施例中，所述侧光源模块4通过侧光源模块支架42安装在环光源模块3的一侧；所述激光标定模块6通过激光标定模块支架61安装在环光源模块3的一侧。
本实施例中，所述侧光源模块4所设的若干侧光源发光体41设置在侧光源模块4的内侧；所述若干环光源发光体31设置在环光源模块3能照射待测物体8的上表面周边区域的一侧面。
本实施例中，所述同轴光源模块2包括有光学镜片21、同轴发光体22、光学透镜23、锁紧环24及安装座25，其中光学镜片21及光学透镜23装设在安装座25上，光学透镜23通过锁紧环24固定在安装座25上，安装座25与环光源模块3上的通孔7配合安装，安装座25的内侧表面设置有若干个同轴发光体22, 同轴发光体22发出的光能射向光学镜片21。
所述光学镜片21为半反半透镜片；所述侧光源发光体41、环光源发光体31、同轴发光体22均为LED。同轴发光体22发出的光射向光学镜片21，由于光学镜片21是一块半反半透镜片，光学镜片21将同轴发光体22发出的一部分光反射，再透过光学透镜23后射向待测物体8，为待测物体8上表面中心区域提供照明。待测物体8上表面的图像通过光学透镜23调节后到达光学镜片21，由于光学镜片21是半反半透镜片，同轴发光体22发出的另一部分光将透过光学镜片21到达拍摄装置1，从而使得拍摄装置1获得清晰的待测物体8的上表面的图像。
本实用新型的工作原理如下：待测物体8放置在本实用新型主动光源数字显微镜的拍照区域，同轴光源模块2、环光源模块3和侧光源模块4三种主动光源开启，为待测物体8提供照明，其中：侧光源模块4的主要作用是照亮待测物体8的侧面，提高拍摄装置1对待测物体8轮廓的分辨能力；环光源模块3的主要作用是照亮待测物体8的上表面周边区域，同轴光源模块2的主要作用是照亮待测物体8的上表面中心区域，同轴光源模块2与环光源模块3为待测物体8的上表面提供了全区域的均匀光照。当同轴光源模块2、环光源模块3和侧光源模块4对待测物体8的照明亮度合适后，计算机控制拍摄装置1对待测物体8进行拍照，控制拍摄装置1将所获得的数字图像输送至计算机，由计算机对图像进行分析，获得待测物体8的表面缺陷情况。激光标定模块6向待测物体8发射激光，激光的发射方向是可以调节的，用于标定、指示图像传感器模块1对待测物体8进行拍摄的区域。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以对其作出的种种变化。
Claims (10)
1.一种多光源检测装置，其特征在于包括有拍摄装置（1）、用于照射待测物体（8）的上表面中心区域的同轴光源模块（2）、用于照射待测物体（8）的上表面周边区域的环光源模块（3）、用于照射待测物体（8）的侧面的侧光源模块（4），环光源模块（3）装设在待测物体（8）的一侧，且侧光源模块（4）安装在环光源模块（3）的一侧，同轴光源模块（2）安装在环光源模块（3）的另一侧，拍摄装置（1）安装在同轴光源模块（2）的同一侧，且环光源模块（3）的中部设有能使同轴光源模块（2）所发出的光束通过及使拍摄装置（1）能拍摄到待测物体（8）的通孔（7），拍摄装置（1）的信号输出端与图像处理装置的信号输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的多光源检测装置，其特征在于：所述拍摄装置（1）所设摄像头的几何中心与同轴光源模块（2）发出的光束的光轴中心重合。
3.根据权利要求1所述的多光源检测装置，其特征在于：所述同轴光源模块（2）发出的光束的光轴中心与待测物体（8）的几何中心重合。
4.根据权利要求1所述的多光源检测装置，其特征在于：所述环光源模块（3）设有若干呈环状分布的、能照亮待测物体（8）的上表面周边区域的环光源发光体（31），且若干环光源发光体（31）所在同心圆的几何中心与待测物体（8）的几何中心重合。
5.根据权利要求1所述的多光源检测装置，其特征在于：所述环光源模块（3）上还装设有用于标定拍摄装置（1）拍摄待测物体（8）的拍摄区域的激光标定模块（6）。
6.根据权利要求1所述的多光源检测装置，其特征在于：所述图像处理装置为计算机；所述拍摄装置（1）为图像传感器模块。
7.根据权利要求1所述的多光源检测装置，其特征在于：所述侧光源模块（4）通过侧光源模块支架（42）安装在环光源模块（3）的一侧；所述激光标定模块（6）通过激光标定模块支架（61）安装在环光源模块（3）的一侧。
8.根据权利要求1所述的多光源检测装置，其特征在于：所述侧光源模块（4）所设的若干侧光源发光体（41）设置在侧光源模块（4）的内侧；所述若干环光源发光体（31）设置在环光源模块（3）能照射待测物体（8）的上表面周边区域的一侧面。
9.根据权利要求1所述的多光源检测装置，其特征在于：所述同轴光源模块（2）包括有光学镜片（21）、同轴发光体（22）、光学透镜（23）、锁紧环（24）及安装座（25），其中光学镜片（21）及光学透镜（23）装设在安装座（25）上，光学透镜（23）通过锁紧环（24）固定在安装座（25）上，安装座（25）与环光源模块（3）上的通孔（7）配合安装，光学镜片（21）、安装座（25）的内侧表面设置有若干个同轴发光体（22）。
10.根据权利要求2所述的多光源检测装置，其特征在于：所述光学镜片（21）为半反半透镜片；所述侧光源发光体（41）、环光源发光体（31）、同轴发光体（22）均为LED。
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