[发明专利]基于LED的软胶囊在线检测光源系统

说明书

所属的技术领域

本发明涉及一种机器视觉物品实时在线检测装置的光源系统，特指一种基于LED的软胶囊在线检测光源系统。

技术背景

光源系统是机器视觉在线检测种的重要组成，在线检测装置首先应考虑的就是光源的布置，它直接关系到采集到的图像处理分析的难易程度和检测精度，如果没有良好的照明系统，就不能提供清晰的易处理的图片，这时只能采用复杂的图像处理算法甚至根本无法进行识别分析。目前国内外应用在检测方面的光源主要有卤钨灯、白炽灯、气体放电灯和发光二极管灯，可以提供对透射、反射等照明方式。本发明的检测对象为排列在白色辊子上的软胶囊。软胶囊为黑色椭球体，长仅有1.5cm左右，通过检测软胶囊的面积、长宽等参数，计算软胶囊重量及形状，要求合格胶囊重量在595mg～625mg之间，准确度达90％以上。

国内外已经出现了检测水果形状、大小、色泽等指标的检测的光源系统，相关专利有，Yang Tao等人的美国专利“Method and apparatus for sorting object by color(通过颜色对物品进行分级的方法和装置)”申请号：5,339,963，描述了一种根据颜色对物品进行分选的装置。在国内，有应义斌等人申请的多个相关专利(申请号：02136377.3，02266031.3，02160193.3等)也描述了一个水果分级系统及其光源装置，赵杰文等也有相关专利(申请号：200410065216.2)描述了一种基于三摄像头的水果检测系统和配套光源系统。但是以上光源都是使用的白炽灯，针对尺寸比较大的水果分级而言虽然已经能满足要求，但是软胶囊需要的精度非常高，且软胶囊不耐热，白炽灯等因其体积大，发热高等问题不能使用。

同时，也有与LED光源相关的专利，例如章绍汉申请的“LED光源系统及背光模组”(申请号：200610201008.X)，描述了一种新型的LED光源设计。因佛卡斯公司申请的“用于投影显示的使用LED光源的系统和方法”，申请号：01805171.5，描述了一种采用LED光源的投影仪。但是以上应用都是关于LED光源的新型结构和投影仪成像方面的应用，没有应用于计算机视觉在线检测的LED光源系统相关的专利。

发明内容

本发明克服上述问题中存在的不足，本发明针对上述情况，开发了一种基于LED的软胶囊在线检测光源系统，提供了一种可以供精确的采集软胶囊图像的光源系统，为后续的图像快速处理、准确分级奠定了基础。

本发明的技术方案如下：

本发明所述装置由LED背光源、光照箱、CCD相机、输送辊子和计算机组成。CCD相机放置在光照箱顶部，光照相底部为输送辊子，LED背光源在辊子下方，三者在同一垂直平面内。相机将输送辊子上的软胶囊的图像摄入机内储存。相机与计算机相连接，软胶囊图片进入计算机处理、计算、显示器显示，输出结果给动作装置。

所述光照箱为不锈钢材料制作的40×30×30cm的长方体，底部开放供输送辊子载着软胶囊通过，侧面可以敞开，内壁铺有一层较粗糙的白纸，与下部的光源形成均匀漫反射。

所述LED背光源为3×3cm的小型平板式背光源，本发明针对现有的特殊情况，将LED背光源作为摄像光源，将其固定在输送辊子下方，与上方的摄像机、辊子在同一垂直平面，且在相机正下方。同时背光模式的拍摄，可以凸显出软胶囊的轮廓，可以明显的提高图像处理时计算的精度。

工作时，辊子的每一个间隙都载有软胶囊，软胶囊每次运动到LED背光源正上方时，相机拍摄图片，得到轮廓清晰的软胶囊图片，给计算机处理分析。本发明结构简单，安装方便，经实际应用证明其在亮度、发热量和寿命等方面都有满意的效果；并且采用小型LED光源，其体积小、发热低、光照均匀，而采用透射式照明方式，使得采得的图像边缘清晰，轮廓明了，明显的提高了分级的精度和速度。

附图说明

图1是本发明的结构框图；

上述图中1是输送辊子，2是LED背光源，3是光照箱，4是CCD相机，5是计算机，6是软胶囊；

图2是应用本发明光源系统所获得的软胶囊图像。

具体实施方式

如图1所示，CCD相机4与计算机5连接，计算机5内有分析程序。CCD相机4安装在光照箱3顶部，光照箱3底部是输送辊子1，输送辊子1下部是LED背光源2。CCD相机4从光照箱顶部孔中伸出，其中心与软胶囊6以及LED背光源2一致，当软胶囊6运动到CCD相机4正下方时，LED背光源2通过两个输送辊子1的缝隙，衬托出软胶囊6清晰的轮廓，CCD相机4准确的抓拍此时软胶囊6图像，所获得的图像如图2所示。图2中，软胶囊的轮廓清晰，且与背景能明显的区分开，为后续的图像处理分析带来方便。