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光源检测设备及其光源点亮方法、光源控制装置

摘要

本发明公开了一种光源检测设备及其光源点亮方法、光源控制装置,其中,光源检测设备的光源点亮方法通过获取图像获取模块沿扫描方向的扫描宽度、光源的起始位置和发光区沿扫描方向的长度,获取图像获取模块的视野起点位置或视野终点位置,以视野起点位置或视野终点位置为基准,根据扫描宽度确定当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置,根据起始位置和终点位置、光源的起始位置和长度确定当前需要点亮的发光区的起始编号和终点编号,根据起始编号和终点编号控制发光区点亮或熄灭,从而实现光源的分段点亮,能够减少检测过程中光源的发热量,解决了光源发热影响检测精度的问题,有利于提高光学检测的稳定性,提高检测精度。

著录项

  • 公开/公告号CN112858169A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-05-28

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 苏州维嘉科技股份有限公司;

    申请/专利号CN202110137076.9

  • 发明设计人 朱林林;管凌乾;

    申请日2021-02-01

  • 分类号G01N21/01(20060101);

  • 代理机构11201 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙);

  • 代理人李岩

  • 地址 215123 江苏省苏州市苏州工业园区创苑路188号

  • 入库时间 2023-06-19 11:08:20

说明书

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域,尤其涉及一种光学检测设备及其光源点亮方法、光源控制装置。

背景技术

自动光学检测(Automated Optical Inspection,AOI)设备是基于光学原理对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。

在进行自动检测作业时,打开自动光学检测设备的光源,通过图像获取模块自动扫描待测工件(例如为PCB板),并采集待测工件的图像,经过图像处理后,检查出待测工件的缺陷,并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来。

传统的自动光学检测设备中,光源通常设置为条形光源,光源控制器采用单通道控制光源的亮灭,即在进行待测工件定位扫描检测时,光源控制器控制整条条形光源全部开启发光;在完成扫描检测后,光源控制器控制整条条形光源全部关闭。发明人在实现传统技术的过程中发现:在进行检测作业时,整条条形光源一直保持开启状态会产生热量,光源产生的热量间接对待测工件进行加热,使得待测工件受热胀冷缩影响产生膨胀,影响待测工件的检测精度,在对同一待测工件进行多次重复检测时,光源热量大,对待测工件检测精度的影响更加突出。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的第一个目的在于提出一种光学检测设备的光源点亮方法,能够降低检测过程中的光源热量,以降低对待测工件的影响,提高检测精度。

本发明的第二个目的在于提出一种光学检测设备的光源控制装置。

本发明的第三个目的在于提出一种光学检测设备。

为达到上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种光学检测设备的光源点亮方法,光学检测设备包括光源和图像获取模块,该光源包括至少两个发光区,至少两个发光区沿扫描方向依次排列,方法包括以下步骤:获取图像获取模块沿扫描方向的扫描宽度、光源的起始位置和发光区沿扫描方向的长度;获取图像获取模块的视野起点位置或视野终点位置;以视野起点位置或视野终点位置为基准,根据扫描宽度确定当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置;根据当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置、光源的起始位置和长度确定当前需要点亮的发光区的起始编号和终点编号;根据起始编号和终点编号控制发光区点亮或熄灭。

根据本发明实施例的光源点亮方法,通过获取图像获取模块沿扫描方向的扫描宽度、光源的起始位置和发光区沿扫描方向的长度,并获取图像获取模块的视野起点位置或视野终点位置,以及以视野起点位置或视野终点位置为基准,根据扫描宽度确定当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置,并根据当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置、光源的起始位置和长度确定当前需要点亮的发光区的起始编号和终点编号,以及根据起始编号和终点编号控制发光区点亮或熄灭,从而实现光源的分段点亮,相较于传统技术中控制整条条形光源全部点亮,本实施例的光源点亮方法能够减少检测过程中光源的发热量,解决了光源发热影响检测精度的问题,有利于提高光学检测的稳定性,提高检测精度。

根据本发明的一个实施例,以视野起点位置为基准,根据扫描宽度确定当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置,包括:将视野起点位置作为当前需要点亮的发光区的起始位置;在视野起点位置的基础上加上扫描宽度得到当前需要点亮的发光区的终点位置。

根据本发明的一个实施例,以视野终点位置为基准,根据扫描宽度确定当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置,包括:在视野终点位置的基础上减去扫描宽度得到当前需要点亮的发光区的起始位置;将视野终点位置作为当前需要点亮的发光区的终点位置。

根据本发明的一个实施例,根据当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置、光源的起始位置和长度确定当前需要点亮的发光区的起始编号和终点编号,包括:获取当前需要点亮的发光区的起始位置相对于光源的起始位置之间的第一距离,计算第一距离与长度的比值以确定当前需要点亮的发光区的起始编号;获取当前需要点亮的发光区的终点位置相对于光源的起始位置之间的第二距离,计算第二距离与长度的比值以确定当前需要点亮的发光区的终点编号。

根据本发明的一个实施例,根据起始编号和终点编号控制发光区点亮或熄灭,包括:判断图像获取模块的视野起点位置和视野终点位置是否均处于光源的起始位置与光源的终点位置之间;如果图像获取模块的视野起点位置和视野终点位置均处于光源的起始位置与光源的终点位置之间,则获取终点编号与起始编号之间的编号差值;如果编号差值等于0,则控制起始编号对应的发光区点亮,其余发光区均熄灭;如果编号差值等于1,则控制起始编号对应的发光区和终点编号对应的发光区均点亮,其余发光区均熄灭;如果编号差值大于1,则控制起始编号对应的发光区、终点编号对应的发光区和起始编号至终点编号之间的发光区均点亮,其余发光区均熄灭。

根据本发明的一个实施例,根据起始编号和终点编号控制发光区点亮或熄灭,还包括:如果图像获取模块的视野起点位置和视野终点位置均未处于光源的起始位置与光源的终点位置之间,则控制光源的发光区均熄灭;如果图像获取模块的视野起点位置未处于光源的起始位置与光源的终点位置之间、且图像获取模块的视野终点位置处于光源的起始位置与光源的终点位置之间,则控制光源的起始位置对应的编号至终点编号之间的发光区点亮,其余发光区熄灭;如果图像获取模块的视野起点位置处于光源的起始位置与光源的终点位置之间、且图像获取模块的视野终点位置未处于光源的起始位置与光源的终点位置之间,则控制起始编号至光源的终点位置对应的编号之间的发光区点亮,其余发光区均熄灭。

根据本发明的一个实施例,上述的光源点亮方法还包括:判断是否完成检测;如果完成检测,则控制发光区均熄灭;如果未完成检测,则返回执行获取图像获取模块的视野起点位置或视野终点位置的步骤。

为达到上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种光学检测设备的光源控制装置,其中光学检测设备包括光源和图像获取模块,光源包括至少两个发光区,至少两个发光区沿扫描方向依次排列,该光源控制装置包括:第一获取单元,用于获取图像获取模块沿扫描方向的扫描宽度、光源的起始位置和发光区沿扫描方向的长度;第二获取单元,用于获取图像获取模块的视野起点位置或视野终点位置;控制单元,用于以视野起点位置或视野终点位置为基准,根据扫描宽度确定当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置,并根据当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置、光源的起始位置和长度确定当前需要点亮的发光区的起始编号和终点编号,以及根据起始编号和终点编号控制发光区点亮或熄灭。

根据本发明实施例的光源控制装置,通过第一获取单元获取图像获取模块沿扫描方向的扫描宽度、光源的起始位置和发光区沿扫描方向的长度,并通过第二获取单元获取图像获取模块的视野起点位置或视野终点位置,以及通过控制单元以视野起点位置或视野终点位置为基准,根据扫描宽度确定当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置,并根据当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置、光源的起始位置和长度确定当前需要点亮的发光区的起始编号和终点编号,以及根据起始编号和终点编号控制所述发光区点亮或熄灭,从而实现光源的分段点亮,相较于传统技术中控制整条条形光源全部点亮,本实施例的光源控制装置能够减少检测过程中光源的发热量,解决了光源发热影响检测精度的问题,有利于提高光学检测的稳定性,提高检测精度。

根据本发明的一个实施例,光源包括:N个发光元件,N个发光元件中的每个发光元件对应形成一个发光区,N个发光元件串联连接在供电电源的两端之间,其中,N为大于1的整数;第一开关单元,第一开关单元串联连接在N个发光元件和供电电源形成的供电回路中,用于控制供电回路的通断;N个第二开关单元,N个第二开关单元与N个发光元件一一对应,且N个第二开关单元中的每个第二开关单元与相应的发光元件并联连接,用于控制相应发光元件的点亮或熄灭;控制器,控制器与控制单元、第一开关单元和N个第二开关单元分别相连,用于根据控制单元输出的控制信号对第一开关单元和N个第二开关单元进行控制,以使发光元件形成的发光区点亮或熄灭。

根据本发明的一个实施,第一开关单元包括N个第一开关,N个第一开关与N个发光元件一一对应,且N个第一开关并联连接后串联连接在N个发光元件和供电电源形成的供电回路中。

根据本发明的一个实施,第二开关单元包括N-1个第二开关和第三开关,N-1个第二开关与除该第二开关单元对应的发光元件之外的发光元件一一对应,第三开关与该第二开关单元对应的发光元件相对应,且N-1个第二开关并联连接后与第三开关串联连接,并在串联连接后与该第二开关单元对应的发光元件并联连接。

根据本发明的一个实施,第一开关为继电器的常开触点、第二开关为继电器的常开触点、第三开关为继电器的常闭触点。

为达到上述目的,本发明第三方面实施例提出了一种光学检测设备,包括:图像获取模块、运动平台和前述光学检测设备的光源控制装置。

根据本发明实施例的光学检测设备,通过前述的光源控制装置,实现光源的分段点亮,相较于传统技术中控制整条条形光源全部点亮,本实施例的光学检测设备能够减少检测过程中光源的发热量,解决了光源发热影响检测精度的问题,有利于提高光学检测的稳定性,提高检测精度。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为根据本发明实施例的光学检测设备的工作原理示意图;

图2为根据本发明第一个实施例的光学检测设备的光源点亮方法的流程图;

图3为根据本发明第二个实施例的光学检测设备的光源点亮方法的流程图;

图4为根据本发明第三个实施例的光学检测设备的光源点亮方法的流程图;

图5为根据本发明第四个实施例的光学检测设备的光源点亮方法的流程图;

图6为根据本发明实施例的光学检测设备的光源控制装置的模块示意图;

图7为根据本发明实施例的光源的模块示意图;

图8为根据本发明实施例的光源的电路结构示意图;

图9为根据本发明实施例的光学检测设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例提出的光学检测设备及其光源点亮方法、光源控制装置。

参考图1所示,图1为光学检测设备的工作原理图。在本申请中,光学检测设备包括光源110和图像获取模块120。光源110为分区光源,包括至少两个发光区111,至少两个发光区111沿扫描方向依次排列,其中,扫描方向为如图1中所示的箭头方向x。光源110为多驱动通道光源,每个驱动通道对应控制一个发光区111,可通过驱动通道分别控制各发光区111点亮或者熄灭。光学检测设备还包括光源控制装置(图1未示出),用于通过控制各个驱动通道以控制对应的发光区111点亮或熄灭。各发光区111可设置为长度相同的LED灯带,LED灯的发光颜色不作限制,各发光区可呈带状排布。图像获取模块120可以是工业扫描相机,例如CCD(Charge-coupled Device,电荷耦合元件)线扫相机。

本实施例中,光学检测设备还包括运动平台130,运动平台130用于放置待测工件。如图1所示,当图像获取模块120位于第一位置时,第一位置正下方对应的发光区111被点亮,其余位置的发光区111熄灭。当图像获取模块120移动到第二位置时,第二位置正下方对应的发光区111被点亮,其余位置的发光区111熄灭。通过控制图像获取模块120对待测工件进行逐列连续的扫描,采集待测工件的图像,同时控制光源110自起始位置的发光区111开始,沿扫描方向依次点亮,照射位于运动平台130上的待测工件,从而完成对待测工件的检测。

图2为根据本发明实施例的光学检测设备的光源点亮方法的流程图,该方法可以由配置有特定自动光学检测的软件及硬件设备来执行,参考图2所示,该方法可包括以下步骤:

步骤S101,获取图像获取模块沿扫描方向的扫描宽度、光源的起始位置和发光区沿扫描方向的长度。

其中,图像获取模块包括线扫远心镜头,线扫远心镜头用于沿扫描方向对待测工件进行扫描。线扫远心镜头的扫描范围可以通过图像获取模块沿扫描方向的扫描宽度表征。在检测过程中,可沿略小于扫描宽度的步进尺寸控制图像获取模块沿扫描方向进行连续扫描,以采集待测工件的图像数据。

对于同一光学检测设备而言,图像获取模块的扫描宽度W1、光源的起始位置P1及发光区沿扫描方向的长度L1保持不变,因此,本实施例中,将图像获取模块的扫描宽度W1、光源的起始位置P1和发光区沿扫描方向的长度L1均记录在配置文件中,以便后续计算调用。

进一步地,为了便于对各个发光区分别进行控制,可以对各个发光区进行编号,定义光源起始位置的发光区编号为0,终点位置的发光区编号为S,起始位置和终点位置之间的发光区对应的编号从0依次递增,并将起始位置和终点位置对应的发光区的编号记录于配置文件中。

步骤S102,获取图像获取模块的视野起点位置或视野终点位置。

如图1所示,在检测过程中,实时获取图像获取模块的视野起点位置P2′或视野终点位置P2″。本实施例中,图像获取模块可包括相机组件、光栅尺模块和直线电机,直线电机驱动相机组件进行平移扫描动作,通过光栅尺模块的读数头即可获得视野起点位置P2′或视野终点位置P2″。或者本实施例的图像获取模块可包括相机组件、编码器和旋转电机驱动的丝杆运动模组,通过编码器即可获得视野起点位置P2′或视野终点位置P2″。

步骤S103,以视野起点位置或视野终点位置为基准,根据扫描宽度确定当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置。

具体地,当前需要点亮的发光区的照射范围应当与图像获取模块的扫描宽度相适应。因此,通过获取图像获取模块的视野起点位置P2′或视野终点位置P2″可以获取发光区的起始位置和终点位置。本实施例中,图像获取模块的扫描宽度可以大于、小于或等于每个发光区沿扫描方向的长度,进而图像获取模块的视野起点位置和视野终点位置之间对应的发光区的数量可以为一个或多个。根据视野起点位置和视野终点位置获取当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置,以便根据起始位置和终点位置获取一个或多个需要点亮的发光区的编号。

作为一种示例,以视野起点位置P2′为基准,根据扫描宽度W1确定当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置,包括:将视野起点位置P2′作为当前需要点亮的发光区的起始位置;在视野起点位置P2′的基础上加上扫描宽度得到当前需要点亮的发光区的终点位置。

也就是说,当以视野起点位置P2′为基准时,当前需要点亮的发光区的起始位置P3即为视野起点位置P2′,也即P3=P2′;当前需要点亮的发光区的终点位置P4为图像获取模块的视野起点位置P2′加上扫描宽度,也即P4=P2′+W1。

作为另一种示例,以视野终点位置P2″为基准,根据扫描宽度W1确定当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置,包括:在视野终点位置P2″的基础上减去扫描宽度得到当前需要点亮的发光区的起始位置;将视野终点位置P2″作为当前需要点亮的发光区的终点位置。

也就是说,在以视野终点位置P2″为基准时,当前需要点亮的发光区的终点位置P4即为视野终点位置P2″,也即P4=P2″;当前需要点亮的发光区的起点位置P3为视野终点位置P2″减去图像获取模块的扫描宽度,也即P3=P2″-W1。

步骤S104,根据当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置、光源的起始位置和长度确定当前需要点亮的发光区的起始编号和终点编号。

具体地,光学检测设备的光源控制装置中存储有发光区的编号和驱动通道的编号的对应关系,进而光源控制装置可以根据获取的发光区的起始编号和终点编号控制对应的驱动通道上电工作,以便驱动相应编号的发光区点亮。

作为一种示例,可以通过以下方式确定当前需要点亮的发光区的起始编号:

获取当前需要点亮的发光区的起始位置相对于光源的起始位置之间的第一距离,计算第一距离与长度的比值以确定当前需要点亮的发光区的起始编号,也即,起始编号N1可以通过以下公式获取:

N1=(P3-P1)/L1

其中,N1表示当前需要点亮的发光区的起始编号,P3表示当前需要点亮的发光区的起始位置,P1表示光源的起始位置,L1表示长度。

作为另一种示例,可以通过以下方式确定当前需要点亮的发光区的终点编号:

获取当前需要点亮的发光区的终点位置相对于光源的起始位置之间的第二距离,计算第二距离与长度的比值以确定当前需要点亮的发光区的终点编号,也即,终点编号N2可以通过以下公式获取:

N2=(P4-P1)/L1

其中,N2表示当前需要点亮的发光区的终点编号,P4表示当前需要点亮的发光区的终点位置,P1表示光源的起始位置,L1表示长度。

当根据上述公式计算当前需要点亮的发光区的起始编号N1和终点编号N2时,计算结果可能为整数,也可能为小数。当计算结果为小数时,将起始编号N1和终点编号N2向上取整。例如计算结果中起始编号N1为0.1,则取起始编号N1为1,计算结果中终点编号N2为1.5,则取终点编号N2为2。

步骤S105,根据起始编号和终点编号控制发光区点亮或熄灭。

具体地,在获取当前需要点亮的发光区的起始编号和终点编号后,根据预先存储的发光区的编号和驱动通道的对应关系,控制相应的驱动通道上电工作,以点亮起始编号和终点编号对应的发光区,或者同时点亮位于起始编号和终点编号之间的发光区。

如图3所示,在其中一个实施例中,根据起始编号和终点编号控制发光区点亮或熄灭,包括:

步骤S201,判断图像获取模块的视野起点位置和视野终点位置是否均处于光源的起始位置与光源的终点位置之间;

步骤S202,如果图像获取模块的视野起点位置和视野终点位置均处于光源的起始位置与光源的终点位置之间,则获取终点编号和起始编号之间的编号差值;

步骤S203,如果编号差值等于0,则控制起始编号对应的发光区点亮,其余发光区均熄灭;

步骤S204,如果编号差值等于1,则控制起始编号对应的发光区和终点编号对应的发光区点亮,其余发光区均熄灭;

步骤S205,如果编号差值大于1,则控制起始编号对应的发光区、终点编号对应的发光区和起始编号至终点编号之间的发光区均点亮,其余发光区均熄灭。

具体来说,如果图像获取模块的视野起点位置和视野终点位置均处于光源的起始位置与光源的终点位置之间,也即起始编号N1和终点编号N2满足:0=

进一步地,如果图像获取模块的视野起点位置和视野终点位置均未处于所述光源的起始位置与所述光源的终点位置之间,也即,起始编号N1和终点编号N2满足:N1>S或N2<0,也就是说视野起点和视野终点位于光源的起始位置之外或均位于光源的终点位置之外,则控制光源的发光区均熄灭。

如果图像获取模块的视野起点位置未处于光源的起始位置与光源的终点位置之间、且图像获取模块的视野终点位置处于光源的起始位置与光源的终点位置之间,也即,起始编号N1和终点编号N2满足:N1<0且0=

如果图像获取模块的视野起点位置处于光源的起始位置与光源的终点位置之间、且图像获取模块的视野终点位置未处于光源的起始位置与光源的终点位置之间,也即,起始编号N1和终点编号N2满足:0=S,则控制起始编号至光源的终点位置对应的编号之间的发光区点亮,其余发光区均熄灭。

上述实施例提供的光学检测设备的光源点亮方法,通过获取图像获取模块沿扫描方向的扫描宽度、光源的起始位置和发光区沿扫描方向的长度,获取图像获取模块的视野起点位置或视野终点位置,以视野起点位置或视野终点位置为基准,根据扫描宽度确定当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置,根据当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置、光源的起始位置和长度确定当前需要点亮的发光区的起始编号和终点编号,根据起始编号和终点编号控制发光区点亮或熄灭,从而实现光源的分段点亮,相较于传统技术中控制整条条形光源全部点亮,本实施例的光学检测设备的光源点亮方法能够减少检测过程中光源的发热量,解决了光源发热影响检测精度的问题,有利于提高光学检测的稳定性,提高检测精度。

如图4所示,在其中一个实施例中,该光学检测设备的光源点亮方法还包括:

步骤S106,判断是否检测完成,如果完成检测则执行步骤S107,如果未完成检测,则返回步骤S102,执行获取图像获取模块的视野起点位置或视野终点位置。

步骤S107,控制发光区均熄灭。

在本实施例中,光学检测设备控制图像获取模块沿扫描方向依次对待测工件的每一列进行检测,在执行完每一列的检测后,光学检测设备控制图像获取模块所在的轴移动至下一列的起始位置,在完成整个待测工件的检测后,检测结束。

具体地,在执行完每一列的检测后,获取检测配置文件的执行进度,根据配置文件的执行进度判断是否完成全部待测工件的检测作业,如完成全部的检测工作,则对所有的驱动通道发送关断控制信号,控制所有的发光区全部熄灭;若未完成全部的检测工作,则光学检测设备控制图像获取模块所在的轴移动至下一列的起始位置,并返回执行上述步骤S102以确定当前需要点亮的发光区的起始编号和终点编号,并根据检测结果,控制对应的发光区点亮。

在其中一个实施例中,发光区的颜色可调,该光学检测设备的光源点亮方法还包括以下步骤:获取待测工件的实际背景颜色;根据待测工件的实际背景颜色控制发光区点亮。

在本实施例中,发光区包括发出至少一种颜色的LED灯,根据待测工件的背景颜色调节发光区的LED灯发出对应颜色的检测光,有利于改善检测效果,提高检测精度。

如图5所示,可选地,该光学检测设备的光源点亮方法还包括以下步骤:

步骤S301:获取待测工件的实际背景颜色。

在本实施例中,可通过解析图像数据,获取当前待测工件的实际背景颜色,实际背景颜色可为待测工件的底板颜色。

步骤S302:基于工件背景颜色及最佳采样效果对应的检测光颜色建立标准数据库。

其中,最佳采样效果对应的检测光颜色是指的在检测光照射下,工件背景颜色与工件焊接缺陷、加工缺陷或者其他缺陷区域的颜色差异较大。

在本实施例中,标准数据库可为工件背景颜色与检测光颜色的数据列表,在标准数据库中,每一工件背景颜色与检测光颜色一一对应,可将标准数据库预先存储在控制单元。

步骤S303:根据实际背景颜色与标准数据库进行匹配,确定当前的匹配光源颜色。

步骤S304:根据匹配光源颜色控制发光区点亮。

根据大数据测试获取工件背景颜色与最佳采样效果对应的检测光颜色之间的对应关系,基于该对应关系建立标准数据库,将当前待测工件的实际背景颜色与标准数据库中的工件背景颜色进行比对,匹配出对应的匹配光源颜色,控制当前图像获取模块的采集区域正对的发光区中的LED灯点亮,发出匹配光源颜色,并控制其他LED灯关断。

需要说明的是,为了确保测试的照度均匀,可设置每只LED灯单独可发射不同颜色的光,典型地,可设置发光区发出红光、绿光及蓝光三原色及由三原色组合发出不同的颜色。当然,发光区的检测光颜色可也设置为统一的可见白光,本实施例对此不作限制。

如图6所示,本申请的又一实施例提供一种光学检测设备的光源控制装置,其中,如图1所示,光学检测设备包括光源110和图像获取模块120。光源110包括至少两个发光区111,至少两个发光区111沿扫描方向依次排列。如图6所示,光学检测设备的光源控制装置包括第一获取单元210、第二获取单元220和控制单元230。其中,第一获取单元210用于获取图像获取模块120沿扫描方向的扫描宽度、光源110的起始位置和发光区111沿扫描方向的长度。第二获取单元220用于获取图像获取模块120的视野起点位置或视野终点位置。控制单元230用于以视野起点位置或视野终点位置为基准,根据扫描宽度确定当前需要点亮的发光区111的起始位置和终点位置,并根据当前需要点亮的发光区111的起始位置和终点位置、光源110的起始位置和长度确定当前需要点亮的发光区111的起始编号和终点编号,以及根据起始编号终点编号控制发光区111点亮或熄灭。

在其中一个实施例中,控制单元230具体用于以视野起点位置为基准,将视野起点位置作为当前需要点亮的发光区的起始位置,在视野起点位置的基础上加上扫描宽度得到当前需要点亮的发光区的终点位置。

在其中一个实施例中,控制单元230具体用于以视野终点位置为基准,在视野终点位置的基础上减去扫描宽度得到当前需要点亮的发光区的起始位置;将视野终点位置作为当前需要点亮的发光区的终点位置。

在其中一个实施例中,控制单元230具体用于获取当前需要点亮的发光区的起始位置相对于光源的起始位置之间的第一距离,计算第一距离与长度的比值以确定当前需要点亮的发光区的起始编号;获取当前需要点亮的发光区的终点位置相对于光源的起始位置之间的第二距离,计算第二距离与长度的比值以确定当前需要点亮的发光区的终点编号。

在其中一个实施例中,控制单元230还用于判断图像获取模块的视野起点位置和视野终点位置是否均处于光源的起始位置与光源的终点位置之间;如果图像获取模块的视野起点位置和视野终点位置均处于光源的起始位置与光源的终点位置之间,则获取终点编号与起始编号之间的编号差值;如果编号差值等于0,则控制起始编号对应的发光区点亮,其余发光区均熄灭;如果编号差值等于1,则控制起始编号对应的发光区和终点编号对应的发光区均点亮,其余发光区均熄灭;如果编号差值大于1,则控制起始编号对应的发光区、终点编号对应的发光区和起始编号至终点编号之间的发光区均点亮,其余发光区均熄灭。

在其中一个实施例中,控制单元230还用于如果图像获取模块的视野起点位置和视野终点位置均未处于光源的起始位置与光源的终点位置之间,则控制光源的发光区均熄灭;如果图像获取模块的视野起点位置未处于光源的起始位置与光源的终点位置之间、且图像获取模块的视野终点位置处于光源的起始位置与光源的终点位置之间,则控制光源的起始位置对应的编号至终点编号之间的发光区点亮,其余发光区熄灭;如果图像获取模块的视野起点位置处于光源的起始位置与光源的终点位置之间、且图像获取模块的视野终点位置未处于光源的起始位置与光源的终点位置之间,则控制起始编号至光源的终点位置对应的编号之间的发光区点亮,其余发光区均熄灭。

在其中一个实施例中,控制单元230还用于判断是否完成检测;如果完成检测,则控制所述发光区均熄灭;如果未完成检测,则返回执行获取所述图像获取模块的视野起点位置或视野终点位置,以继续进行检测。

如图7所示,在其中一个实施例中,光源可以包括串联连接的N个发光元件。可以理解的是,光源也可以由并联连接的N个发光元件组成(图中未示出),并通过配置开关元件实现各个发光元件的分区控制。

具体地,光源包括N个发光元件310、第一开关单元320、N个第二开关单元330和控制器(图7未示出)。N个发光元件310中的每个发光元件310对应形成一个发光区,N个发光元件310串联连接在供电电源340的两端之间,其中,N为大于1的整数。第一开关单元320串联连接在N个发光元件310和供电电源340形成的供电回路中,用于控制供电回路的通断。N个第二开关单元330与N个发光元件310一一对应,且N个第二开关单元330中的每个第二开关单元330与相应的发光元件310并联连接,用于控制相应发光元件的点亮或熄灭。控制器与控制单元(图7未示出)、第一开关单元320和N个第二开关单元330分别相连,用于根据控制单元输出的控制信号对第一开关单元320和N个第二开关单元330进行控制,以使发光元件310形成的发光区点亮或熄灭。

其中,发光元件310可以是发光二极管,N个发光二极管串联连接组成光源,每个发光二极管对应形成一个发光区。控制器与光学检测设备的光源控制装置中的控制单元相连,控制单元根据图像获取模块当前的扫描位置生成发光元件310的控制策略,并输出控制信号至控制器,控制器根据控控制单元输出的制信号控制相应的发光元件310点亮或熄灭,以使相应的发光区点亮或熄灭。

当控制器需要控制某一发光元件310点亮时,控制器控制第一开关单元320闭合,并控制相应的发光元件310对应的第二开关单元330断开,以使该发光元件310点亮。当控制器需要控制某一发光元件310熄灭时,控制器控制第一开关单元320闭合,并控制相应的发光元件310对应的第二开关单元330闭合,以使该发光元件310被短路,进而使该发光元件310熄灭。例如,当光学检测设备的光源控制装置根据图像获取模块当前的扫描位置判断当前需要点亮的发光区为编号为0和编号为1的发光区,则控制器控制第一开关单元320闭合,并控制0号发光元件和1号发光元件对应的第二开关单元330断开,以及控制其他第二开关单元330闭合,从而使0号发光元件和1号发光元件被点亮,而其他发光元件310熄灭。

上述实施例中的光源,通过第一开关单元控制N个发光元件和供电电源串联形成的供电回路的通断,并通过N个第二开关单元中的每个第二开关单元与相应的发光元件并联连接,以控制相应发光元件的点亮或熄灭,以及通过控制器根据控制信号对第一开关单元和N个第二开关单元进行控制,以使发光元件形成的发光区点亮或熄灭,从而实现光源的分区控制。

如图8所示,在其中一个实施例中,第一开关单元320包括N个第一开关321,N个第一开关321与N个发光元件310一一对应,且N个第一开关321并联连接后串联连接在N个发光元件310和供电电源340形成的供电回路中。

第二开关单元330包括N-1个第二开关331和第三开关332,N-1个第二开关331与除该第二开关单元330对应的发光元件310之外的发光元件310一一对应,第三开关332与该第二开关单元310对应的发光元件相对应,且N-1个第二开关331并联连接后与第三开关332串联连接,并在串联连接后与该第二开关单元330对应的发光元件310并联连接。

其中,第一开关321为继电器的常开触点、第二开关331为继电器的常开触点、第三开关332为继电器的常闭触点。控制器可以为PLC控制器,用于控制继电器线圈的通断电,以控制继电器的常开触点和常闭触点的打开与闭合。

具体地,以图8所示光源为例,若光源包括7个发光元件310,则分别对7个发光元件310进行编号,编号从0号依次递增到7号。类似地,分别对第一开关、第二开关和第三开关编号。相同编号的第一开关321、第二开关331和第三开关332受控于同一继电器,其中,第一开关321和第二开关331均为继电器的常开触点,第三开关332为继电器的常闭触点。当相同编号的常开触点闭合时,对应编号的常闭触点断开;当相同编号的继电器的常开触点断开时,对应的常闭触点闭合。

每个发光元件310两端并联一个第二开关单元330。每个第二开关单元330包括一个第三开关332和6个第二开关331,6个第二开关331并联连接后与第三开关332串联。其中,第三开关332的编号与发光元件310的编号一一对应,例如,0号发光元件310两端并联的第三开关编号为0,1号发光元件310两端并联的第三开关编号为1,依次类推。每个发光元件310两端并联的6个第二开关为除了与该发光元件编号对应的第二开关之外的第二开关,例如,0号发光元件两端并联的第二开关331的编号分别为1号、2号、3号、4号、5号和6号;1号发光元件两端并联的第二开关331的编号分别为0号、2号、3号、4号、5号和6号,以此类推。

当0号至6号第一开关321全部断开时,供电电源340至发光元件310的供电回路断开,整根光源全灭。当0号第一开关321闭合且其他第一开关321断开时,对应地,每个发光元件310两端的0号第二开关331均闭合,其他第二开关331均断开,且0号第三开关332断开,其他第三开关332均闭合,从而0号发光元件310可以发光,而其他发光元件310均被短路。同理,当1号第一开关321闭合且其他第一开关321断开时,对应地,每个发光元件310两端的1号第二开关331均闭合,其他第二开关331均断开,且1号第三开关332断开,其他第三开关332均闭合,从而1号发光元件310可以发光,而其他发光元件310均被短路。

光学检测设备的光源控制装置可以通过发送控制信号至控制器,以使控制器根据控制信号对第一开关321、第二开关331和第三开关332进行控制。例如,当光学检测设备的光源控制装置发送的控制信号为0100000,则控制器控制1号第一开关321和1号第二开关331闭合,其他第一开关321和第二开关331均断开,相应地,1号第三开关332会断开而其他第三开关332闭合,则1号发光元件310被点亮而其他发光元件310熄灭。当光学检测设备的光源控制装置发送的控制信号为0100001,则控制器控制1号和6号第一开关321以及1号和6号第二开关331闭合,其他第一开关321和第二开关331均断开,相应地,1号和6号第三开关332会断开而其他第三开关332闭合,则1号发光元件310和6号发光元件被点亮而其他发光元件310熄灭。

上述实施例提供的光学检测设备的光源控制装置,通过第一获取单元获取图像获取模块沿扫描方向的扫描宽度、光源的起始位置和发光区沿扫描方向的长度,并通过第二获取单元获取图像获取模块的视野起点位置或视野终点位置,以及通过控制单元以视野起点位置或视野终点位置为基准,根据扫描宽度确定当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置,并根据当前需要点亮的发光区的起始位置和终点位置、光源的起始位置和长度确定当前需要点亮的发光区的起始编号和终点编号,以及根据起始编号和终点编号控制所述发光区点亮或熄灭,从而实现光源的分段点亮,相较于传统技术中控制整条条形光源全部点亮,本实施例的光学检测设备的光源控制装置能够减少检测过程中光源的发热量,解决了光源发热影响检测精度的问题,有利于提高光学检测的稳定性,提高检测精度。

此外,如图9所示,本申请的又一实施例提供一种光学检测设备,包括图像获取模块120、运动平台130和前述光学检测设备的光源控制装置(图9未示出)。

在本实施例中,光学检测设备的光源控制装置可实时接收图像获取模块120的位置参数,并根据图像获取模块120的位置参数控制光源110中的发光区分段点亮。

在本实施例中,光学检测设备的光源控制装置的控制单元可与光学检测设备的控制模块集成设置或者独立设置,本申请对此不作限制。

上述光学检测设备,通过前述光学检测设备的光源控制装置,实现光源的分段点亮,相较于传统技术中控制整条条形光源全部点亮,本实施例的光学检测设备能够减少检测过程中光源的发热量,解决了光源发热影响检测精度的问题,有利于提高光学检测的稳定性,提高检测精度。

需要说明的是,在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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