[发明专利]机器视觉光源均匀性评估装置及方法

说明书

本申请公开了一种机器视觉光源均匀性评估装置及方法，其中机器视觉光源均匀性评估装置包括：机器视觉成像系统、匀光片以及与机器视觉成像系统相连接的处理器；匀光片用于设置在机器视觉系统所要检测的样品的位置，并被待测光源产生的光投射；机器视觉成像系统的轴线与匀光片的夹角呈θ角，使得机器视觉成像系统能够用于对匀光片进行成像并采集图像；处理器用于接收图像，并对图像进行计算分析，获得图像的灰度均匀性，并根据图像的灰度均匀性确定待测光源的照度均匀性。采用本申请实施例能够在不增大系统空间的情况下，通过匀光片对待测光源进行散射，采集匀光片的图像，通过图像处理确定图像均匀性，进而确定待测光源均匀性，提升了效率。

技术领域

本申请涉及机器视觉领域，尤其涉及一种机器视觉光源均匀性评估装置及方法。

背景技术

随着工业自动化和人工智能的逐步发展，机器视觉所起的作用越来越重要，而待测光源的均匀照明在机器视觉检测中起关键性的作用。在机器视觉系统中，被测物体经过镜头在相机上成像，系统的检测精度与成像质量息息相关，而物体的照明直接影响成像质量，所以目前各大机器视觉厂商将均匀待测光源作为机器视觉的重点开发待测光源，这些待测光源的均匀性作为评价待测光源性能好坏的核心指标之一。

一般检测待测光源均匀性，我们使用亮度计或者积分球来进行逐点测量，每次只能采集到一个小区域的光强，测量效率非常低下，而且受测量空间的限制。在背待测光源的检测中，逐步改进到使用电荷耦合器件(Charge-coupled Device，CCD)成像来检测背待测光源的均匀性，但是在普通的点光源和线光源的检测中，无法使用CCD直接对其成像以判断其均匀性。特别是在机器视觉测量系统中，测量系统一般设置在流水线上或者封装在一个仪器设备内，尺寸空间受到极大的限制。因此，亟待提出一种不需增大系统空间，即可高效进行待测光源均匀性的测量，且可以进行实时在线的测试的方法。

发明内容

本申请实施例提供一种机器视觉光源均匀性评估装置及方法，采用本申请实施例能够在不增大系统空间的情况下，通过加入被待测光源投射的匀光片，并对匀光片进行图像采集和图像处理，确定待测光源的照度均匀性，提升了确定待测光源照度均匀性的效率。

第一方面，本申请实施例提供一种机器视觉光源均匀性评估装置，包括：

机器视觉成像系统、匀光片、以及与所述机器视觉相机相连接的处理器；所述匀光片用于设置在机器视觉系统所要检测的样品的位置，并被待测光源产生的光投射；

所述机器视觉成像系统的轴线与所述匀光片的夹角呈θ角，使得所述机器视觉成像系统能够用于对所述匀光片进行成像并采集图像，其中，0°θ≤90°；

所述处理器用于接收所述图像，并对所述图像进行计算分析，获得所述图像的灰度均匀性，并根据所述图像的灰度均匀性确定所述待测光源的照度均匀性。

在一种可能的实施例中，在所述对所述图像进行计算分析，获得图像的灰度均匀性方面，所述处理器具体用于：

将所述图像分割成N*N等面积分布的N个区域，并确定每个区域的灰度值，其中N为大于1的整数；

获取分布在图像各个位置的多个区域的灰度值作为选择灰度值，并根据所述选择灰度值确定所述图像的灰度均匀性。

在一种可能的实施例中，所述N为3，在所述获取分布在图像各个位置的多个区域的灰度值作为选择灰度值，并根据所述选择灰度值确定所述图像的灰度均匀性方面，所述处理器具体用于：

获取分布在图像各个位置的第一区域、第三区域、第五区域、第七区域和第九区域的灰度值E₁₁,E₃₃,E₅₅,E₇₇，E₉₉作为选择灰度值；

根据第一公式计算获得所述图像的灰度均匀性U，所述第一公式包括：