[发明专利]用于自动化图像检测的数字掩光系统和方法

说明书

技术领域

本专利申请整体涉及用于自动化图像检测的数字掩光系统和方法。更具体地，本专利申请涉及在线机器视觉检测方法，这些方法采用LCD面板数字掩光系统。

背景技术

在自动化图像检测领域内，背光照明是一种常见的用来在被检测物体与背景之间生成高水平对比度的照明技术。背光成像设备通常由高度均匀的光源组成，所述光源跨越被检测物体后面的限定区域。背光照明技术的效果正比于被检测物体与背景介质之间的不透明度(或者透射率)的相对差值。

当检测到具有非均匀不透明度特征的物体时，发生背光成像设备常常遇到的问题。由非均匀不透明度引起的负面效应可作用于被检测物体以及背景两者。在涉及此类变化的情况下，对背光强度的最佳设定值必须考虑所涉及的平均不透明度，所述平均不透明度通常在用于检测的所得图像中导致各种明区域和暗区域。此类图像伪影的存在将导致劣化的信噪(SNR)比，这将负面地影响成像系统测量的精密度和准确度。

为了减轻这种对具有非均匀不透明度的物体的负面成像效应，引入了分区背光的概念。通过将均匀的背光细分成各种离散区域或区来实现分区背光，所述区域或区能够单个地被调节至特定的输出光强度。这提供了一种用以补偿在被检测物体(或背景)内所包含的具有非均匀不透明度的局部区域的机制。该方法的效果与细分区域的面积成反比；所述区域越小，则照明补偿的分辨率就超高。

迄今为止，非常少的照明公司提供可商购获得的分区背光以用于自动化图像检测的目的。此外，在其中提供分区背光能力的少数情况下，分辩 率极为粗糙因而不具有任何实际的用途以用于对高度非均匀物体诸如一次性吸收产品进行自动化图像检测。

在所有可商购获得的情形中，这套用于实现初步分区背光照明的方法是通过离散地分组和控制光源元件(通常为发光二极管(LED))来进行的。该方法受限于所需的用以独立控制每个LED区中的电流/电压量的电子器件的复杂度，并且导致实际上仅获得少数此类区。例如，通过使用出自Advanced Illumination的单一Pulsar 710系列控制器所可能获得的独立区的数目不多于四个区。这种先前建立的对自动化图像检测实现粗糙照明补偿的方法涉及对光发射源元件(例如LED)进行离散分组和强度控制。由于实际上难以实现并校准大数目的独立组，该方法导致低保真度的补偿。

因此，需要一套另选的对于离散区和分区背光概念的方法。期望一种用于自动化图像检测的数字掩光系统和方法，其在根本上不同于当前市场上可得的传统光照方法。由于面临检测具有更大细节水平和复杂度的物体的难题，我们需要创建成本过高且占用空间过多的复杂布置方式的电子器件(例如，控制器、致动器、放大器等)。因此，期望一种更节省成本且更易于复制的系统。另外，还需要更高分辩率的照明系统来检测这些更高细节水平的物体。这些均是本发明的目标；本文所述的实施例可实现这些目标的各种组合。具体实施例可但非必需地实施每一目标。

发明内容

本发明涉及一种数字掩光系统，其包括视频信号；源光，其输出发射光；数字光掩膜，其衰减发射光；和视觉系统。此外，本发明还涉及能够检测一次性吸收制品的数字掩光系统。

本发明还涉及一种用于自动化图像检测的方法，该方法包括以下步骤：生成视频信号；提供均匀的源光，其输出发射光；提供数字光掩膜，其衰减发射光；朝制品引导衰减的光；以及用视觉系统检测制品。此外，本发明还涉及用于自动化图像检测的方法，其中均匀的源光为LED光，其中数字光掩膜为LCD面板，其中衰减的光朝一次性吸收制品被引导，和/或其中视觉系统包括照相机。

附图说明

专利或专利申请文件包含至少一个用颜色表示的附图。本专利或专利申请公布的具有彩色附图的副本在有人索取并支付必要费用的情况下将由专利局提供。

应当理解，前述一般说明和以下的详细说明均描述了各种系统和方法，并且旨在提供概述或框架以供理解受权利要求书保护的主题的性质和特性。包括了附图以提供对所述各种系统和方法的进一步的理解，并且它们被并入到本说明书中并构成本说明书的一部分。这些图示出了本文所述的各种系统和方法，并且连同本说明书一起来阐释受权利要求书保护的主题的原理和操作。

图1示出了现有技术的自动化图像检测方法的流程图；

图2示出了根据本文所公开的系统和方法的新的自动化图像检测方法的流程图；

图3示出了一种示例性传统背光照明系统；

图4示出了一种示例性传统前光照明系统；

图5示出了一种典型的LCD构造(单一像素)；