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CN111552136A - 一种补光组件、拍摄组件及镭雕设备 - Google Patents

一种补光组件、拍摄组件及镭雕设备 Download PDF

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CN111552136A CN202010483617.9A CN202010483617A CN111552136A CN 111552136 A CN111552136 A CN 111552136A CN 202010483617 A CN202010483617 A CN 202010483617A CN 111552136 A CN111552136 A CN 111552136A
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吕炜俊
刘凤龙
张二坤
戴佐俊
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Abstract

本发明公开了一种补光组件、拍摄组件及镭雕设备，属于自动化技术领域。一种补光组件，包括第一光源和第二光源，所述第一光源发出的第一光束垂直于相机的成像平面且能够照射到产品的弧面凹槽底壁，所述第二光源发出的第二光束与第一光源发出的第一光束相交于产品的上方且能够照射到产品的弧面凹槽侧壁。拍摄组件及镭雕设备包括前述补光组件。本发明能够针对多种高反材料的产品进行有效补光，改善了产品拍摄效果。

Description

一种补光组件、拍摄组件及镭雕设备
技术领域
本发明涉及自动化技术领域，具体涉及一种补光组件、拍摄组件及镭雕设备。
背景技术
镭雕，是指利用镭射(laser)光束在物质表面或是透明物质内部雕刻出永久的标识。由于产品采用了高反材料(铝合金，不锈钢，陶瓷等)、产品表面颜色不同、镭雕标识面为弧面等原因，导致对标识外观质量的检查难度增大，误检率增大。当镭雕标识面为高反材料，现有的视觉检测系统检测效果较差，如果再增加了镭雕标识面的弧度，现有的视觉检测系统检测效果更差，主要原因是补光组件(普通光源)打光效果差，容易产生高反或者暗斑，进而使得拍摄组件无法获取稳定、不反光的图像。
如果补光组件及拍摄组件仅适用于一种规格的产品的打光和拍摄要求，则需要购置多种规格的补光组件及拍摄组件针对相应的多种规格的产品进行打光和拍摄，导致设备购置成本较高，售后维护成本高。
为此，亟需提供一种针对高反弧度产品的技术方案以解决上述问题之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种补光组件、拍摄组件及镭雕设备，能够针对多种高反材料的产品进行有效补光，改善产品拍摄效果。
为实现上述技术目的，本发明实施例的技术方案具体如下。
一方面，本发明提供一种补光组件，包括第一光源和第二光源，所述第一光源发出的第一光束垂直于相机的成像平面且能够照射到产品的弧面凹槽底壁，所述第二光源发出的第二光束与第一光源发出的第一光束相交于产品的上方且能够照射到产品的弧面凹槽侧壁。
在本发明的一实施例中，所述第二光源对称设置在第一光源的两侧或者环绕设置在第一光源的四周。
在本发明的一实施例中，所述第二光源为拱形光源或者弧面光源，所述第二光源的中部开孔，所述第一光源发出的第一光束能够从第二光源的中部开孔中穿过。
在本发明的一实施例中，在补光时，所述第二光源的拱形内壁或者弧面内壁正对产品的弧面凹槽。
在本发明的一实施例中，还包括第三光源，所述第三光源发出的第三光束与第一光束的最小夹角大于第二光束与第一光束的最小夹角。
在本发明的一实施例中，所述第三光源对称设置在第一光源的两侧或者环绕设置在第一光源的四周。
在本发明的一实施例中，所述第一光源和第二光源分别连接于第一驱动装置和第二驱动装置的驱动端，所述第一驱动装置和第二驱动装置分别能够驱动第一光源和第二光源升降运动；所述第三光源连接于机械手的驱动端，所述机械手能够驱动第三光源转动。
另一方面，本发明还提供一种拍摄组件，包括前述的补光组件，还包括相机，所述补光组件能够对相机拍摄的产品进行补光。
在本发明的一实施例中，所述相机的镜头下方依次设置第一光源和第二光源，第一光源和第二光源的对称轴和相机的镜头的轴线重叠。
再一方面，本发明还提供一种镭雕设备，包括前述的补光组件或者前述的拍摄组件。镭雕设备包括前述的补光组件，采用第二光源对产品的弧面凹槽侧壁进行补光，配合使用第一光源对产品的弧面凹槽底壁进行补光，产品的弧面凹槽会被第一光源和第二光源组合发出的光线全部覆盖，调整第一光源和第二光源的亮度，则拍摄时可以获得清晰的图片。
与现有技术相比，本发明实施例的优点在于：
采用第二光源对产品的弧面凹槽侧壁进行补光，配合使用第一光源对产品的弧面凹槽底壁进行补光，产品的弧面凹槽会被第一光源和第二光源组合发出的光线全部覆盖，调整第一光源和第二光源的亮度，则拍摄时可以获得清晰的图片。
不同型号产品的尺寸和形状不同、产品的弧面凹槽的位置不同，使得补光的空间位置不同，而第一光源和第二光源的位置以及第三光源位置和照射角度可以调节，使得光源能照射到产品的弧面凹槽上。这样补光组件能够对不同型号产品进行补光，补光组件的适用范围更广。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例中三种光源同时照射状态下的拍摄组件的结构示意图。
图2为本发明实施例中第二光源照射状态下的拍摄组件的结构示意图。
图3为本发明实施例中第一光源和第二光源组合照射状态下的拍摄组件的结构示意图。
图4为本发明实施例中第三光源照射状态下的拍摄组件的结构示意图。
图中：100-相机，200-第一光源，210-第一光束，300-第二光源，310-第二光束，400-第三光源，410-第三光束，500-产品。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
一方面，本发明提供一种补光组件，包括第一光源200和第二光源300，所述第一光源200发出的第一光束210垂直于相机100的成像平面且能够照射到产品500的弧面凹槽底壁，所述第二光源300发出的第二光束310与第一光源200发出的第一光束210相交于产品500的上方且能够照射到产品500的弧面凹槽侧壁。
在对非高反材料拍摄时，采用普通平面光源进行照射补光，即可获得较为清晰的图片。但是针对高反材料产品500的弧面凹槽拍摄时，采用普通平面光源进行照射补光，因为高反材料及弧面结构反光太强，导致照片出现异常高亮，无法获得清晰的照片。如图2、图3所示，采用第二光源300对产品500的弧面凹槽侧壁进行补光，配合使用第一光源200对产品500的弧面凹槽底壁进行补光，产品500的弧面凹槽会被第一光源200和第二光源300组合发出的光线全部覆盖，调整第一光源200和第二光源300的亮度，则拍摄时可以获得清晰的图片。
需要说明的是，弧面凹槽是指凹槽的底壁或者侧壁为弧面结构。
在本发明的一实施例中，所述第二光源300对称设置在第一光源200的两侧或者环绕设置在第一光源200的四周。
如果产品500为槽型结构，第一光源200照射槽型结构的槽底，对称设置的第二光源300照射槽型结构的两侧边，这样可以实现对槽型内壁全部覆盖进而补光，调整第一光源200和第二光源300的亮度，则拍摄时可以获得清晰的图片。
如果产品500为单侧开口的腔体结构，第一光源200照射腔体结构的底壁，环绕设置在第一光源200四周的第二光源300照射腔体结构的侧壁，这样可以实现对腔体内壁全部覆盖进而补光，调整第一光源200和第二光源300的亮度，则拍摄时可以获得清晰的图片。
在本发明的一实施例中，所述第二光源300为拱形光源或者弧面光源，所述第二光源300的中部开孔，所述第一光源200发出的第一光束210能够从第二光源300的中部开孔中穿过。
拱形光源或者弧面光源发出散射光，能够均匀照射到产品500的弧面凹槽的侧壁上，使得拍照效果更好。在其他实施例中，省去第一光源200，所述第二光源300的中部开孔，方便相机100的镜头通过第二光源300的中部开孔对产品500进行拍照。但是，相机所占的位置会形成阴影，导致图片局部不清楚。在优选的实施例中，增加第一光源200，相机100或者其镜头设置在第一光源200上，这样拍照时相机100所占的位置不会形成阴影或者形成较小的阴影，能够获得更为清晰的图片。更为优选地，第一光源200为设置在相机100镜头外围的同轴光源。
表1同轴光组合补光效果对比表
Figure BDA0002518080650000051
第一光源200为设置在相机100镜头外围的同轴光源，当第二光源300为拱形光源，对产品500进行补光后进行拍照，视觉检测系统对拍照图片中的标识进行识别的结果如表1所示。单独采用拱形光(源)，视觉检测系统对多种材料上的标识的识别率均低于91％，最低为67％；而采用拱形光(源)+同轴光(源)组合进行补光，视觉检测系统对多种材料上的标识的识别率均超过97％，补光效果增强使得照片更加清晰，因此标识的识别率大幅提升。
在本发明的一实施例中，在补光时，所述第二光源300的拱形内壁或者弧面内壁正对产品500的弧面凹槽。
在本发明的一实施例中，如图1所示，补光组件还包括第三光源400，所述第三光源400发出的第三光束410与第一光束210的最小夹角大于第二光束310与第一光束210的最小夹角。
第三光源400优选为点光源，能够与拱形光(源)+同轴光(源)组合补光。
拱形光(源)+同轴光(源)组合进行补光，针对某些颜色产品上的标识也无法进行较好的补光，进而无法获得清晰的照片，视觉检测系统对产品照片上的标识无法较好地识别，如表2所示，拱形光(源)+同轴光(源)组合进行补光，对灰色或者黑色产品的上的标识的识别率低于80％，而采用拱形光(源)+同轴光(源)+点光源组合进行补光，对灰色或者黑色产品的上的标识的识别率达到99％以上。
表2点光源组合补光效果对比表
Figure BDA0002518080650000061
在其他实施例中，如图4所示，点光源可以单独对产品500进行补光，在某些颜色的产品上也能取得较好地效果。
在本发明的一实施例中，所述第三光源400对称设置在第一光源200的两侧或者环绕设置在第一光源200的四周。
在本发明的一实施例中，所述第一光源200和第二光源300分别连接于第一驱动装置和第二驱动装置的驱动端，所述第一驱动装置和第二驱动装置分别能够驱动第一光源200和第二光源300升降运动；所述第三光源400连接于机械手的驱动端，所述机械手能够驱动第三光源400转动。
优选地，机械手还能够驱动第三光源400升降或者平移运动。第一驱动装置和第二驱动装置可以为直线电机或者气缸。
不同型号产品500的尺寸和形状不同、产品500的弧面凹槽的位置不同，使得补光的空间位置不同，因此需要对应调整第一光源200和第二光源300的位置以及第三光源400位置和照射角度，使得光源能照射到产品500的弧面凹槽上。这样补光组件能够对不同型号产品500进行补光，补光组件的适用范围更广。
另一方面，本发明还提供一种拍摄组件，包括前述的补光组件，还包括相机100，所述补光组件能够对相机100拍摄的产品500进行补光。拍摄组件包括前述的补光组件，采用第二光源300对产品500的弧面凹槽侧壁进行补光，配合使用第一光源200对产品500的弧面凹槽底壁进行补光，产品500的弧面凹槽会被第一光源200和第二光源300组合发出的光线全部覆盖，调整第一光源200和第二光源300的亮度，则拍摄时可以获得清晰的图片。
在本发明的一实施例中，所述相机100的镜头下方依次设置第一光源200和第二光源300，第一光源200和第二光源300的对称轴和相机100的镜头的轴线重叠。
当第一光源200和第二光源300为对称结构的光源，第一光源200和第二光源300的对称轴和相机100的镜头的轴线重叠时，第一光源200和第二光源300在相机100的镜头的轴线两侧的光照对称，使得照片的光照更加均匀。
再一方面，本发明还提供一种镭雕设备，包括前述的补光组件或者前述的拍摄组件。镭雕设备包括前述的补光组件，采用第二光源300对产品500的弧面凹槽侧壁进行补光，配合使用第一光源200对产品500的弧面凹槽底壁进行补光，产品500的弧面凹槽会被第一光源200和第二光源300组合发出的光线全部覆盖，调整第一光源200和第二光源300的亮度，则拍摄时可以获得清晰的图片。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、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。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚器件，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种补光组件，其特征在于：包括第一光源(200)和第二光源(300)，所述第一光源(200)发出的第一光束(210)垂直于相机(100)的成像平面且能够照射到产品(500)的弧面凹槽底壁，所述第二光源(300)发出的第二光束(310)与第一光源(200)发出的第一光束(210)相交于产品(500)的上方且能够照射到产品(500)的弧面凹槽侧壁。
2.根据权利要求1所述的补光组件，其特征在于：所述第二光源(300)对称设置在第一光源(200)的两侧或者环绕设置在第一光源(200)的四周。
3.根据权利要求1所述的补光组件，其特征在于：所述第二光源(300)为拱形光源或者弧面光源，所述第二光源(300)的中部开孔，所述第一光源(200)发出的第一光束(210)能够从第二光源(300)的中部开孔中穿过。
4.根据权利要求3所述的补光组件，其特征在于：在补光时，所述第二光源(300)的拱形内壁或者弧面内壁正对产品(500)的弧面凹槽。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的补光组件，其特征在于：还包括第三光源(400)，所述第三光源(400)发出的第三光束(410)与第一光束(210)的最小夹角大于第二光束(310)与第一光束(210)的最小夹角。
6.根据权利要求5所述的补光组件，其特征在于：所述第三光源(400)对称设置在第一光源(200)的两侧或者环绕设置在第一光源(200)的四周。
7.根据权利要求5所述的补光组件，其特征在于：所述第一光源(200)和第二光源(300)分别连接于第一驱动装置和第二驱动装置的驱动端，所述第一驱动装置和第二驱动装置分别能够驱动第一光源(200)和第二光源(300)升降运动；所述第三光源(400)连接于机械手的驱动端，所述机械手能够驱动第三光源(400)转动。
8.一种拍摄组件，其特征在于：包括权利要求1-7中任一项所述的补光组件，还包括相机(100)，所述补光组件能够对相机(100)拍摄的产品(500)进行补光。
9.根据权利要求8所述的拍摄组件，其特征在于：所述相机(100)的镜头下方依次设置第一光源(200)和第二光源(300)，第一光源(200)和第二光源(300)的对称轴和相机(100)的镜头的轴线重叠。
10.一种镭雕设备，其特征在于：包括权利要求1-7中任一项所述的补光组件或者权利要求8-9中任一项所述的拍摄组件。
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