一種紙張成像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種成像裝置，特別是涉及打印機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域中用于自動化視覺信息檢測的紙張成像裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]基于機(jī)器視覺技術(shù)、使用工業(yè)攝像頭或高清照相機(jī)進(jìn)行自動化視覺信息檢測是目前工業(yè)檢測領(lǐng)域的一個典型應(yīng)用場景。被檢測對象主要是各種工業(yè)零部件和成品，檢測要素為物件的外觀形狀、表面色澤等，目的是確認(rèn)物件的完整性、探測局部殘缺和傷痕等異常。
[0003]在打印機(jī)生產(chǎn)的工業(yè)領(lǐng)域，檢測對象除零部件或整機(jī)外，還包含打印了圖像的紙張。通過對紙張上圖像的線條、顏色及灰度正確性的檢測，確認(rèn)機(jī)器是否存在零部件故障。大多數(shù)工業(yè)視覺檢測都要求有良好的照明條件，包括亮度恒定、無閃爍等。而針對紙張平面圖像的檢測，對于照明效果的要求又明顯高于普通的工業(yè)零部件檢測，除恒定、無閃爍外，還要求具備足夠廣大的照明面積以覆蓋相應(yīng)的紙張類型，并在整個紙張范圍內(nèi)確保足夠均勻的照明亮度分布。
[0004]常見的用于工業(yè)零部件檢測的照明設(shè)備主要用于尺寸較小、亮度均勻性要求不高的工業(yè)零部件檢測。當(dāng)應(yīng)用在A4或更大尺寸的紙張上時，存在照明范圍狹窄和亮度分布嚴(yán)重不均勻的情況。
[0005]此外，為便于相機(jī)對焦和拍攝，LED光源需提供足夠的照明亮度，但對于一部分反光度較高的紙張和墨粉，LED光源照明會產(chǎn)生明顯的光源倒影，嚴(yán)重影響圖像的拍攝，即使在光源上加裝標(biāo)準(zhǔn)的柔光罩也無法收到理想的效果。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]針對打印機(jī)生產(chǎn)行業(yè)的紙張圖像檢測需要以及現(xiàn)有技術(shù)所面臨的問題，發(fā)明人提出一種有效解決方案，可以解決在檢測中面臨的照明問題，達(dá)到圖像檢測的技術(shù)要求。
[0007]本實用新型提供了一種紙張成像裝置，包括箱體，所述箱體由遮光材料制成；光源，所述光源是環(huán)形LED光源，且水平設(shè)置在所述箱體內(nèi)部的上方；成像設(shè)備，所述成像設(shè)備水平設(shè)置在所述環(huán)形LED光源的下方，用于對放置在所述箱體內(nèi)最下方的打印有圖像的紙張進(jìn)行成像；至少一層的柔光層，所述柔光層被設(shè)置在所述成像設(shè)備和所述紙張之間，所述柔光層的四周與所述箱體的四壁的內(nèi)壁面相接，并且在所述柔光層的中間有圓形孔洞，所述圓形孔洞的直徑與所述成像設(shè)備的成像視角相匹配，其中所述環(huán)形LED光源的外周直徑大于所述紙張的長邊長度。根據(jù)本實用新型的一個實例的成像裝置，能夠為紙張圖像檢測提供足夠范圍和亮度的照明，并且能夠獲得很好的照明的均勻性。
[0008]根據(jù)本實用新型的實例的成像裝置，其中箱體的底部的四個角設(shè)置有補(bǔ)光板，通過設(shè)置補(bǔ)光板，能夠為紙張的四個角提供所需的補(bǔ)光，進(jìn)一步滿足對光線均勻度的要求。
[0009]根據(jù)本實用新型的實例的成像裝置，其中柔光層是柔光布或柔光紙。通過設(shè)置柔光層，光源發(fā)出的光線轉(zhuǎn)化為較為隨機(jī)、平均的散射光線，使其到達(dá)紙張表面后柔和均勻，同時有效避免了光源倒影的出現(xiàn)。
[0010]根據(jù)本實用新型的實例的成像裝置，其中最上層的柔光層到光源的距離不小于光源到箱體底面的距離的1/3。通過對柔光層的層數(shù)以及高度進(jìn)行設(shè)置，能夠滿足不同應(yīng)用場合對于光線均勻度的要求。
[0011]根據(jù)本實用新型的實例的成像裝置，其中環(huán)形LED光源上設(shè)置有柔光罩，從而能夠進(jìn)一步的提高照明的均勻程度。
[0012]根據(jù)本實用新型的實例的成像裝置，其中紙張是A4紙，環(huán)形LED光源的外周直徑是A4紙的長邊長度的1.5倍以上，從而確保具備足夠廣大的照明面積。
[0013]根據(jù)本實用新型的實例的成像裝置，其中紙張上的圖像是圖片或色塊。
[0014]實用新型效果
[0015]根據(jù)本實用新型的成像裝置，可以得到足夠范圍和亮度的照明，并且能夠獲得很好的照明的均勻性，并且對于反光度較高的紙張和墨粉，能夠克服光源產(chǎn)生倒影的問題，提高圖像拍攝的質(zhì)量，從而能夠滿足打印機(jī)生產(chǎn)行業(yè)的紙張圖像檢測的需要。
【附圖說明】
[0016]圖1示意性的顯示了根據(jù)本實用新型的成像裝置的實例的側(cè)視圖。
[0017]圖2示意性的顯示了根據(jù)本實用新型的成像裝置的實例的頂視圖。
[0018]附圖標(biāo)記說明
[0019]I箱體2照相機(jī)3光源4柔光層5補(bǔ)光板6紙張
【具體實施方式】
[0020]以下參照附圖來描述根據(jù)本實用新型的實例的成像裝置。
[0021]如圖1所示，根據(jù)本實用新型的一個實例的成像裝置包括遮光箱體1，照相機(jī)2，環(huán)形LED光源3，柔光層4、補(bǔ)光板5以及作為被拍攝對象的打印有圖像的紙張6。
[0022]箱體I由遮光材料制成，從而能夠隔絕環(huán)境光源，避免日光燈、陽光等外部的干擾。另一方面，箱體的設(shè)置為架設(shè)環(huán)形LED光源2和必要的布光輔助設(shè)備提供框架支撐。根據(jù)本實用新型的一個實例的箱體是底面為正方形的立方體，但不局限于此，箱體也可以根據(jù)需要被設(shè)置成長方體。箱體I的截面大小要足夠容納光源和相機(jī)，其高度應(yīng)不小于相機(jī)對焦距離。
[0023]在箱體內(nèi)部，設(shè)置有照相機(jī)2，環(huán)形LED光源3，柔光層4以及補(bǔ)光板5和打印有圖像的紙張6。其中，環(huán)形LED光源被水平設(shè)置在箱體頂部，作為被拍攝對象的打印有圖像的紙張被放置在箱體內(nèi)部的底面。根據(jù)本實用新型的實例，紙張6可以是A4紙或其他大小的打印機(jī)用的紙張。為了提供足夠的照明亮度和照明面積，如圖2所示，環(huán)形LED光源的外圈直徑應(yīng)大于紙張6長邊長度，最好是在1.5倍以上，從而具備足夠廣大的照明面積以覆蓋紙張。
[0024]照相機(jī)2同樣被水平設(shè)置在箱體的頂部，位于環(huán)形LED光源的下方。照相機(jī)和環(huán)形LED光源可以利用同一個支架(未圖示)被固定。在箱體內(nèi)部，還設(shè)置有柔光層4，柔光層4被鋪設(shè)在照相機(jī)2和放置在箱體底面的紙張6之間，柔光層4的四周與箱體I的四壁的內(nèi)壁面相接，尺寸大小等于箱體I的底面面積。
[0025]為了使得照相機(jī)2的成像光路通過，在柔光層4的中間設(shè)置有圓形的孔洞，孔洞的直徑的大小要與照相機(jī)2的成像視角相匹配，使得紙張6完全被照相機(jī)2的鏡頭捕捉，同時孔洞的直徑要盡可能的小，從而使得光源3發(fā)出的光只通過柔光層4照射到紙面上，以滿足光線均勻度的要求。柔光層4的材料為柔光布或柔光紙。柔光層4的存在，將LED光源3發(fā)出的直射光線轉(zhuǎn)化為較為隨機(jī)、平均的散射光線，使其到達(dá)紙張6表面后盡量柔和均勻，并有效避免了光源倒影的出現(xiàn)。
[0026]如圖1所示，設(shè)置有兩層柔光層4。但是根據(jù)不同應(yīng)用場合對于光線均勻度的要求，柔光層4的數(shù)量可以任意配置，通常為兩到三層。最上層的柔光層與光源3的距離，由不同應(yīng)用場合對光線均勻度的要求動態(tài)確定。一般情況下，不小于光源3到紙張6距離的1/3。
[0027]對于采取了柔光措施后，紙張6的四個角仍然可能略微偏暗的情況，還可以設(shè)置白色補(bǔ)光板。補(bǔ)光板的大小、位置、角度等參數(shù)，可以根據(jù)現(xiàn)場補(bǔ)光效果動態(tài)調(diào)整確定。如圖1所示，白色補(bǔ)光板5放置于箱體底部的四個角，通過調(diào)整適當(dāng)?shù)木嚯x和反射角度，為紙張6的四個角提供所需的補(bǔ)光，通過設(shè)置補(bǔ)光板5，能夠進(jìn)一步滿足對光線均勻度的要求。
[0028]此外，為了獲得更好的光線均勻度，環(huán)形LED光源上也可以設(shè)置有柔光罩。
[0029]根據(jù)本實用新型的實例，根據(jù)檢測的目的，其中紙張6上的圖像可以是圖片、色塊等多種形式。
[0030]雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，但并不是用來限定本實用新型，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，可以作少許的改動與潤飾，因此本實用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種紙張成像裝置，其特征在于，包括 箱體，所述箱體由遮光材料制成； 光源，所述光源是環(huán)形LED光源，且水平設(shè)置在所述箱體內(nèi)部的上方； 成像設(shè)備，所述成像設(shè)備水平設(shè)置在所述環(huán)形LED光源的下方，用于對放置在所述箱體內(nèi)最下方的打印有圖像的紙張進(jìn)行成像； 至少一層的柔光層，所述柔光層被設(shè)置在所述成像設(shè)備和所述紙張之間，所述柔光層的四周與所述箱體的四壁的內(nèi)壁面相接，并且在所述柔光層的中間有圓形孔洞，所述圓形孔洞的直徑與所述成像設(shè)備的成像視角相匹配， 其中所述環(huán)形LED光源的外周直徑大于所述紙張的長邊長度。
2.如權(quán)利要求1所述的紙張成像裝置，其特征在于，所述箱體的底部的四個角設(shè)置有補(bǔ)光板。
3.如權(quán)利要求2所述的紙張成像裝置，其特征在于:所述柔光層是柔光布或柔光紙。
4.如權(quán)利要求3所述的紙張成像裝置，其特征在于，其中最上層的所述柔光層到所述光源的距離不小于所述光源到所述箱體底面的距離的1/3。
5.如權(quán)利要求4所述的紙張成像裝置，其特征在于，所述環(huán)形LED光源上設(shè)置有柔光罩。
6.如權(quán)利要求5所述的紙張成像裝置，其特征在于，所述紙張是A4紙，所述環(huán)形LED光源的外周直徑是所述A4紙的長邊長度的1.5倍以上。
7.如權(quán)利要求6所述的紙張成像裝置，其特征在于，所述圖像是圖片或色塊。
【專利摘要】本實用新型提供了一種紙張成像裝置，包括由遮光材料制成箱體；水平設(shè)置在箱體內(nèi)部的上方的環(huán)形LED光源；水平設(shè)置在環(huán)形LED光源的下方，用于對放置在箱體內(nèi)最下方的打印有圖像的紙張進(jìn)行成像的成像設(shè)備；被設(shè)置在成像設(shè)備和紙張之間的至少一層的柔光層，柔光層的四周與箱體的四壁的內(nèi)壁面相接，并且在柔光層的中間有圓形孔洞，圓形孔洞的直徑與成像設(shè)備的成像視角相匹配，其中環(huán)形LED光源的外周直徑大于紙張的長邊長度。
【IPC分類】G01N21-88
【公開號】CN204439570
【申請?zhí)枴緾N201520082943
【發(fā)明人】張孝志, 張小云, 伍學(xué)綱
【申請人】株式會社理光
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年2月5日