一種圖像校準裝置及圖像采集設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種圖像校準裝置及圖像采集設(shè)備，用以解決現(xiàn)有的圖像采集設(shè)備在圖像校驗時的光環(huán)境不統(tǒng)一的問題。本發(fā)明提供的圖像校準裝置包括：發(fā)光單元，用于當校正或檢驗圖像采集設(shè)備時，發(fā)射出預設(shè)色溫的直射光線；散射單元，用于多道散射所述直射光線，輸出基準散射光；光源輸出單元，用于將所述基準散射光完全輸入至圖像采集設(shè)備的光線輸入口。所述圖像采集設(shè)備包含上述圖像校準裝置。
【專利說明】一種圖像校準裝置及圖像采集設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及光學傳感【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種圖像校準裝置及圖像采集設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]電荷耦合器件(CCD)是一種金屬-氧化物-半導體結(jié)構(gòu)的新型器件，其基本結(jié)構(gòu)是一種密排的M0S電容器，能夠存儲由入射光在CCD像敏單元激發(fā)出的光信息電荷，并能在適當相序的時鐘脈沖驅(qū)動下，把存儲的電荷以電荷包的形式定向傳輸轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)自掃描。由于CCD具有體積小、重量輕、性能可靠等優(yōu)點，因而在圖像傳感、信息處理和數(shù)字存儲等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是，盡管CCD的噪音較小、精度較高，其輸出信號也依然存在一定的偏差，輸出偏差的存在嚴重影響了 CCD在高精度圖像處理、精密測量等方面的應(yīng)用。目前已經(jīng)有一套較為完善的計算方法來解決此問題。
[0003]在應(yīng)用計算方法處理偏差的過程中，需要用到校正的基準光源。但是還沒有一種專為矯正CCD圖像而設(shè)計制作的為其提供基準光源的工具。目前只有使用標準的燈箱或或者標準的積分光源才能滿足多通道CCD在校驗時對光源的要求，但它們均屬于外購器件，是在研發(fā)階段時使用的一種標準光環(huán)境。燈箱光源采用日光燈管作為光源，均勻性較差。積分光源有一個點光源發(fā)光，使用精密度極高的燈杯使其光線相對很均勻，但是價格昂貴。因此當批量生產(chǎn)設(shè)備時，由于燈箱空間、有效測試環(huán)境等原因無法有效率的校正設(shè)備。導致大量設(shè)備滯留在校正環(huán)節(jié)。并且，檢驗環(huán)節(jié)的校正環(huán)節(jié)所配備的燈箱的色溫和亮度不統(tǒng)一，這樣極易使得兩個環(huán)節(jié)產(chǎn)生兩種檢驗標準，導致設(shè)備停留在這兩個環(huán)節(jié)，影響生產(chǎn)效率。而對于積分光源，校正設(shè)備時的接口很麻煩，同樣影響校正效率。另外，當設(shè)備因故障維修后，維修方?jīng)]有基準的光源檢驗設(shè)備，只能發(fā)回原廠校驗，這樣增大了公司的設(shè)備成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例提供了一種圖像校準裝置及圖像采集設(shè)備，用以解決現(xiàn)有的圖像采集設(shè)備在圖像校驗時的光環(huán)境不統(tǒng)一的問題。
[0005]本發(fā)明實施例提供的一種圖像校準裝置，包括:
[0006]發(fā)光單元，用于當校正或檢驗圖像采集設(shè)備時，發(fā)射出預設(shè)色溫的直射光線；
[0007]散射單元，用于多道散射所述直射光線，輸出基準散射光；
[0008]光源輸出單元，用于將所述基準散射光完全輸入至圖像采集設(shè)備的光線輸入口。。
[0009]本發(fā)明實施例提供的一種圖像采集設(shè)備，包括所述圖像校準裝置。
[0010]本發(fā)明實施例提供的圖像校準裝置及圖像采集設(shè)備，解決了圖像采集設(shè)備沒有專為其提供矯正用基準光源的工具的問題，本發(fā)明實施例可以配置在圖像采集設(shè)備的校正和檢驗的所有過程，從而解決了在校驗的過程中光環(huán)境不統(tǒng)一的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1本發(fā)明實施例提供的一種圖像校準裝置的主要結(jié)構(gòu)示意圖；[0012]圖2本發(fā)明實施例提供的一種圖像校準裝置的詳細結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為圖2中的多電源驅(qū)動電路示意圖；
[0014]圖4為圖2中的恒流電源電路示意圖。
【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明實施例提供了一種圖像校準裝置及圖像采集設(shè)備，用以解決現(xiàn)有的圖像采集設(shè)備在圖像校驗時的光環(huán)境不統(tǒng)一的問題。
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案進行說明。
[0017]參見圖1，本發(fā)明實施例提供的圖像校準裝置的主要結(jié)構(gòu)，包括:
[0018]發(fā)光單元101，用于當校正或檢驗圖像采集設(shè)備時，發(fā)射出預設(shè)色溫的直射光線；
[0019]散射單元102，用于多道散射所述直射光線，輸出基準散射光；
[0020]光源輸出單元103，用于將所述基準散射光完全輸入至圖像采集設(shè)備的光線輸入□。
[0021]較佳地，所述發(fā)光單元包括:驅(qū)動電路和發(fā)光光源；
[0022]所述驅(qū)動電路用于當校正或檢驗圖像采集設(shè)備時，驅(qū)動所述發(fā)光光源發(fā)射出預設(shè)色溫的直射光線。
[0023]較佳地，所述發(fā)光光源為多點發(fā)光的均勻面光源。
[0024]較佳地，所述驅(qū)動電路包括多電源驅(qū)動電路和恒流電源電路，其中，
[0025]所述多電源驅(qū)動電路，用于兼容多種電源輸入模式，輸出用以驅(qū)動所述恒流電源電路的驅(qū)動電壓；
[0026]所述恒流電源電路，用于驅(qū)動所述發(fā)光光源。
[0027]其中，
[0028]所述恒流電源電路的驅(qū)動電壓，例如:其大小為5V。
[0029]所述恒流電源電路，用于通過多電源驅(qū)動電路提供的電壓驅(qū)動所述發(fā)光光源。
[0030]較佳地，所述多種電源輸入模式包括:使用被校正的圖像采集設(shè)備的輸出供電，或者使用輔助設(shè)備的輸出電源供電。
[0031]較佳地，所述給裝置供電的輔助設(shè)備，包括所有能夠按照圖像采集設(shè)備輸出電壓提供電源輸出的設(shè)備。
[0032]其中，所述圖像采集設(shè)備的輸出電壓，例如:其大小為5V或者12V。
[0033]較佳地，所述散射單元102包括第一散射面、散射路徑和第二散射面，其中，所述第一散射面將所述直射光線進行第一次散射后經(jīng)過所述散射路徑進入所述第二散射面進行第二次散射。
[0034]較佳地，所述第一散射面和第二散射面均為散射濾光片。
[0035]較佳地，所述光源輸出單元103，為一個光源輸出接口，其結(jié)構(gòu)與圖像采集設(shè)備的光線輸入口的結(jié)構(gòu)對應(yīng)吻合。
[0036]本發(fā)明實施例通過發(fā)光單元101產(chǎn)生預設(shè)色溫的直射光線，進入散射單元102，經(jīng)過散射單元的充分散射通過光源輸出單元103輸出均勻的散射光源至圖像采集設(shè)備的光線輸入口。
[0037]下面結(jié)合附圖，用具體實施例對本發(fā)明提供的裝置結(jié)構(gòu)進行詳細描述，如圖2所示，包括供電電源201、多電源驅(qū)動電路202、恒流電流源電路203、面光源204、第一散射濾光片205、散射路徑206、第二散射濾光片207和光源輸出接口 208 ;其中，
[0038]所述供電電源201連接所述多電源驅(qū)動電路202的輸入端，多電源驅(qū)動電路202的輸出端連接所述恒流電源電路203，恒流電源電路203連接所述面電源204，用于輸出相對均勻的預設(shè)色溫的直射光線；
[0039]第一散射濾光片205將所述直射光線進行第一次散射，經(jīng)過第一次散射的光線通過散射路徑206后到達第二散射濾光片207，對經(jīng)過第一次散射的光線進行第二次散射；
[0040]光源輸出口 208將經(jīng)過第二散射濾光片散射的散射光源，輸入到圖像采集設(shè)備的光線輸入口；
[0041]較佳地，參見圖3，所述多電源驅(qū)動電路202的電路結(jié)構(gòu)為:2個電阻R6、R8，3個電容Cl、C8、C9，2個二極管D1、D5，2個PTC保護器件PTC1、PTC2，2個TVS保護器件TVS 1、TVS2，1個集成電路Ul，l個連接器J1。電路組成為:連接器J1的1、2腳連接PTC2，PTC接D5正極，D5負極接TVS2和電源+5V。連接器J1的3、4腳和TVS2 —起接地。連接器J1的5、6腳接PTC1，PTC1接D1正極，D1負極接電源+12V和并聯(lián)的TVS1和Cl，TVS1和C1的另一側(cè)管腳接地。U1的1腳接電源+12V和C8正極，U1的3腳接C9正極和電源+5V，C8負極、C9負極和U1的4腳接地。電源+5V串聯(lián)R6、R8，R8接地；
[0042]較佳地，參見圖4，所述恒流電源電路203的驅(qū)動電壓為5V，其電路結(jié)構(gòu)為:12個電阻 R1、R3、R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R15、R17，13 個電容 C2-C7、C10-C16，2 個二極管D2、D3，1個三極管D4，l個電感Ll，l個M0S管Ml，l個個集成電路U2，l個連接器J1。電路組成為:電源+5V接C2、C3，串聯(lián)L1，連接Ml的4腳，串聯(lián)D2，連接C4、C5、D3負極，D3正極接U2的7腳，C2、C3、C4、C5另一端接地。Ml的1腳接Rl，R1另一端U2的8腳，Ml的3腳接到R3和R5之間，R3 —端接U2的7腳，R5的一端接地。U2的1腳接地，U2的1腳和2腳之間接C12電容，U2的1腳和10腳之間接R4電阻，U2的10腳接C6、C7到電源+5V，C6、C7另一端接地，U2的3腳接R6、R8之間，U2的4腳連D4，D4連電阻R15、C16、R13，R15、C16的另一端接地，R13的另一端接U2的9腳，U2的4腳接C13、Cll，C13另一端接R7，R7的另一端接Cll、R9、U2的5腳，R9的另一端接R12，R12另一端接J1的2腳、R16、R17、R18、R19，U2的6腳接U2的11腳連到地，U2的7腳接C15、R1UD3正極，C15、R11的另一端接地，D3的負極連J1的1腳，U2的9腳接C14，C14另一端接地。
[0043]本發(fā)明實施例提供的圖像校準裝置的工作原理如下:
[0044]多電源驅(qū)動電路202接入供電電源201提供的電壓后，將電壓調(diào)制成恒流電源電路203所需的驅(qū)動電壓大小，恒流電源電路203接收到所述輸入電壓后驅(qū)動面光源204工作，輸出直射光線；
[0045]直射光線到達第一散射濾光片205，經(jīng)過第一次散射后通過散射路徑206到達第二散射濾光片207，進行進一步的散射后，通過光源輸出口 208輸出均勻的散射光源；
[0046]較佳地，通過改變所述面光源204的器件型號，可以改變輸出直射光線的色溫，進而改變最終散射光源的色溫；
[0047]較佳地，通過改變所述恒流電源電路203中參考電阻的大小，可以調(diào)節(jié)面光源204輸出的直射光線的亮度，進而調(diào)節(jié)最終散射光源的亮度。
[0048]本發(fā)明實施例提供的圖像采集設(shè)備，包括上述圖像校準裝置。[0049]綜上所述，本發(fā)明實施例提供的圖像校準裝置及圖像采集設(shè)備，解決了沒有專為矯正圖像采集設(shè)備而設(shè)計制作的為其提供基準光源的工具的問題，可以配置在圖像采集設(shè)備的校正和檢驗的所有過程，從而解決了在校驗的過程中光環(huán)境不統(tǒng)一的問題。
[0050]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種圖像校準裝置，其特征在于，該裝置包括:發(fā)光單元，用于當校正或檢驗圖像采集設(shè)備時，發(fā)射出預設(shè)色溫的直射光線；散射單元，用于多道散射所述直射光線，輸出基準散射光；光源輸出單元，用于將所述基準散射光完全輸入至圖像采集設(shè)備的光線輸入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述發(fā)光單元包括:驅(qū)動電路和發(fā)光光源；所述驅(qū)動電路用于當校正或檢驗圖像采集設(shè)備時，驅(qū)動所述發(fā)光光源發(fā)射出預設(shè)色溫的直射光線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述發(fā)光光源為多點發(fā)光的均勻面光源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動電路包括多電源驅(qū)動電路和恒流電源電路，其中，所述多電源驅(qū)動電路，用于兼容多種電源輸入模式，輸出用以驅(qū)動所述恒流電源電路的驅(qū)動電壓；所述恒流電源電路，用于驅(qū)動所述發(fā)光光源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述散射單元包括第一散射面、散射路徑和第二散射面，其中，所述第一散射面將所述直射光線進行第一次散射后經(jīng)過所述散射路徑進入所述第二散射面進行第二次散射。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述第一散射面和所述第二散射面均為散射濾光片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光源輸出單元，為光源輸出接口，其結(jié)構(gòu)與圖像采集設(shè)備的光線輸入口的結(jié)構(gòu)相吻合。
8.一種圖像采集設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求1-7任一權(quán)項所述的圖像校準裝置。
【文檔編號】G01R31/26GK103687155SQ201210355176
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月21日
【發(fā)明者】徐星, 高松全, 許煒, 李舒矛, 沈健健, 張興明, 傅利泉, 朱江明, 吳軍, 吳堅 申請人:浙江大華技術(shù)股份有限公司