本技術(shù)涉及一種視覺檢測系統(tǒng)，特別涉及一種基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的led多照明的多光譜光源是一種常見的照明方法。多光譜光源通常由一組led燈組成，每個led燈發(fā)出特定波長的光。機(jī)器視覺系統(tǒng)可以通過控制led燈的亮度和亮滅時間來實(shí)現(xiàn)在不同光譜條件下的圖像采集。led多光譜光源利用不同波長的led燈來照亮被觀察對象，以突出或增強(qiáng)對象的特定特征或?qū)傩浴?/p>

2、基于led光源的多光譜光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)、食品質(zhì)量檢測、醫(yī)療成像、材料檢測、半導(dǎo)體制造和安全監(jiān)控等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。例如，它可用于監(jiān)測農(nóng)作物的生長狀態(tài)、檢測食品中的缺陷、提高醫(yī)療圖像質(zhì)量等。

3、然而，彩色led光源的波長范圍相對較寬，相對于某些需要區(qū)分非常接近的顏色的應(yīng)用場景而言，其分辨能力有限，一般led光源的譜線較寬，通常超過100納米，因此可被歸類為寬光譜光源。此外，led光源的波長通常無法隨意調(diào)整。為了獲得窄線寬光照的特定波長，需要使用窄帶濾光片對led光源進(jìn)行濾波，這將顯著降低光源的亮度。濾光片吸收的光能轉(zhuǎn)化為熱量，引發(fā)更多散熱問題。在一些需要區(qū)分微小顏色差異的應(yīng)用場景中，單色led光源由于其較大的發(fā)光帶寬，依然難以實(shí)現(xiàn)良好的顏色區(qū)分效果，導(dǎo)致拍攝到的圖像顏色對比度不足，容易引發(fā)誤判。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型目的在于提供一種基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)，用于解決單色led光源在高分辨率和顏色差異識別的任務(wù)時的誤判問題。

2、本實(shí)用新型一種基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)，包括：可調(diào)諧激光器、光束整形模塊、光束反射模塊以及檢測模塊；可調(diào)諧激光器向光束整形模塊發(fā)出激光后，經(jīng)過光束整形模塊進(jìn)行整形，整形后的光束通過光束反射模塊反射到檢測目標(biāo)物，以提供檢測光源；檢測模塊的鏡頭面對檢測目標(biāo)物進(jìn)行檢測；光束整形模塊包括：第一透鏡和針孔組成空間濾波器，可調(diào)諧激光器的激光首先經(jīng)過第一透鏡聚焦后，通過針孔后經(jīng)過第二透鏡將光束擴(kuò)大至適當(dāng)?shù)某叽?，再?jīng)過1/2波片以改變光束的偏振狀態(tài)，再經(jīng)過點(diǎn)線轉(zhuǎn)換器件將1/2波片的點(diǎn)狀光束變換為線狀光束后，輸出給光束反射模塊。

3、根據(jù)本實(shí)用新型基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)的一實(shí)施例，其中，該第一透鏡為短焦距，雙膠合消色差透鏡或消色差顯微物鏡。

4、根據(jù)本實(shí)用新型基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)的一實(shí)施例，其中，該針孔為直徑0.1～0.2mm的小孔光闌。

5、根據(jù)本實(shí)用新型基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)的一實(shí)施例，其中，該光束反射模塊是單獨(dú)的反射鏡。

6、根據(jù)本實(shí)用新型基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)的一實(shí)施例，其中，該1/2波片為消色差波片。

7、根據(jù)本實(shí)用新型基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)的一實(shí)施例，其中，該點(diǎn)線轉(zhuǎn)換器件為單個柱面透鏡，焦距根據(jù)照明區(qū)域大小及光源到目標(biāo)物的距離確定。

8、根據(jù)本實(shí)用新型基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)的一實(shí)施例，其中，該點(diǎn)線轉(zhuǎn)換器件為鮑威爾棱鏡。

9、根據(jù)本實(shí)用新型基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)的一實(shí)施例，其中，該光束反射模塊為掃描振鏡，掃描振鏡以一定頻率擺動，以對目標(biāo)物形成線掃描形式的照明。

10、根據(jù)本實(shí)用新型基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)的一實(shí)施例，其中，該檢測模塊包括面陣相機(jī)和檢偏片，檢偏片設(shè)置在面陣相機(jī)鏡頭前側(cè)。

11、根據(jù)本實(shí)用新型基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)的一實(shí)施例，其中，該可調(diào)諧激光器為鈦寶石固體激光器或紅寶石激光器。

12、本實(shí)用新型采用激光光源，相對于彩色led，激光光源具有更窄的光譜線寬，能夠區(qū)分微小的顏色差異。與此同時，可調(diào)諧激光光源的輸出波長(光譜)可以根據(jù)需求進(jìn)行實(shí)時調(diào)節(jié)，從而在可見光波段實(shí)現(xiàn)不同波長(顏色)的輸出，滿足各種應(yīng)用場景的需求。

技術(shù)特征：

1.一種基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其特征在于，包括：可調(diào)諧激光器、光束整形模塊、光束反射模塊以及檢測模塊；

2.如權(quán)利要求1所述的基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其特征在于，該第一透鏡為短焦距，雙膠合消色差透鏡或消色差顯微物鏡。

3.如權(quán)利要求1所述的基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其特征在于，該針孔為直徑0.1～0.2mm的小孔光闌。

4.如權(quán)利要求1所述的基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其特征在于，該光束反射模塊是單獨(dú)的反射鏡。

5.如權(quán)利要求1所述的基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其特征在于，該1/2波片為消色差波片。

6.如權(quán)利要求1所述的基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其特征在于，該點(diǎn)線轉(zhuǎn)換器件為單個柱面透鏡，焦距根據(jù)照明區(qū)域大小及光源到目標(biāo)物的距離確定。

7.如權(quán)利要求1所述的基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其特征在于，該點(diǎn)線轉(zhuǎn)換器件為鮑威爾棱鏡。

8.如權(quán)利要求1所述的基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其特征在于，該光束反射模塊為掃描振鏡，掃描振鏡以一定頻率擺動，以對目標(biāo)物形成線掃描形式的照明。

9.如權(quán)利要求1所述的基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其特征在于，該檢測模塊包括面陣相機(jī)和檢偏片，檢偏片設(shè)置在面陣相機(jī)鏡頭前側(cè)。

10.如權(quán)利要求1所述的基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)，其特征在于，該可調(diào)諧激光器為鈦寶石固體激光器或紅寶石激光器。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及種本技術(shù)一基于可調(diào)諧激光光源的機(jī)器視覺系統(tǒng)，包括：可調(diào)諧激光器、光束整形模塊、光束反射模塊以及檢測模塊；可調(diào)諧激光器向光束整形模塊發(fā)出激光后，經(jīng)過光束整形模塊進(jìn)行整形，整形后的光束通過光束反射模塊反射到檢測目標(biāo)物，以提供檢測光源；檢測模塊的鏡頭面對檢測目標(biāo)物進(jìn)行檢測；光束整形模塊包括：第一透鏡和針孔組成空間濾波器，可調(diào)諧激光器的激光首先經(jīng)過第一透鏡聚焦后，通過針孔后經(jīng)過第二透鏡將光束擴(kuò)大至適當(dāng)?shù)某叽?，再?jīng)過1/2波片以改變光束的偏振狀態(tài)，再經(jīng)過點(diǎn)線轉(zhuǎn)換器件將1/2波片的點(diǎn)狀光束變換為線狀光束后，輸出給光束反射模塊。

技術(shù)研發(fā)人員：徐晨,劉哲,陳佳佳,孫晉祥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：聲瞳科技（廣州）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240320
技術(shù)公布日：2024/12/19