CN210269634U - 一种检测用成像装置和测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种检测用成像装置和测试设备，前者包括超远心镜头、第一光源、透明载物台、第二光源，超远心镜头设置为朝向透明载物台；第一光源为第一环形光源，对应超远心镜头设置且与超远心镜头位于透明载物台一侧；第二光源对应超远心镜头设置且位于透明载物台另一侧；第一光源和第二光源配置为向透明载物台照明。本实用新型的测试设备包括上述的检测用成像装置。本实用新型中，对应超远心镜头设置的位于透明载物台一侧的第一光源和位于透明载物台另一侧的第二光源共同向透明载物台照明，配合超远心镜头实现对物体的顶端和多个侧面同时成像，结构简单可靠，成本较低，适用范围广，能够有效降低检测成本并提高检测效率。

Description

一种检测用成像装置和测试设备

技术领域

本实用新型总体而言涉及工件视觉检测领域，具体而言，涉及一种检测用成像装置和测试设备。

背景技术

工件检测过程中需要对工件的侧面进行成像以对工件的侧面进行检测，通常使用多个相机对工件的不同侧面进行成像，但这种方式一般需要在工件的侧面布设三个或四个相机才能实现对工件侧面的整周覆盖，结构复杂且成本高昂；或者，在工件的侧面设置多个反射镜，多个反射镜将工件的不同侧面的像反射至同一相机中，这种设置的结构复杂度同样较高。

因此，业界亟需一种针对工件侧面的结构简单、成本较低且适用范围广的检测用成像装置和测试设备。

发明内容

本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种针对工件侧面的结构简单、成本较低且适用范围广的检测用成像装置和测试设备。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种检测用成像装置，所述检测用成像装置包括超远心镜头、第一光源、透明载物台、第二光源，

所述超远心镜头设置为朝向所述透明载物台；

所述第一光源为第一环形光源，对应所述超远心镜头设置且与所述超远心镜头位于所述透明载物台一侧；

所述第二光源对应所述超远心镜头设置且位于所述透明载物台另一侧；

所述第一光源和第二光源配置为向所述透明载物台照明。

根据本实用新型的一实施方式，所述第二光源为第二环形光源。

根据本实用新型的一实施方式，所述第二光源为平板光源。

根据本实用新型的一实施方式，所述第二光源包括第二环形光源和平板光源，所述平板光源对应所述第二环形光源设置，所述第二环形光源位于所述透明载物台与所述平板光源之间。

根据本实用新型的一实施方式，所述超远心镜头到所述透明载物台的距离为A，A＝13～95mm。

根据本实用新型的一实施方式，所述超远心镜头到所述透明载物台的距离为A，A＝50～80mm。

根据本实用新型的一实施方式，所述第二光源到所述透明载物台的距离为B，B＝10～40mm。

根据本实用新型的一实施方式，所述第二光源到所述透明载物台的距离为B，B＝15～30mm。

根据本实用新型的一实施方式，所述第二光源到所述透明载物台的距离为B，B＝15～30mm。

根据本实用新型的一实施方式，所述检测用成像装置用于表面磷化处理的工件或表面镀锌处理的工件或表面镀镍铜镍处理的工件。

根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种测试设备，所述测试设备包括以上任一所述的检测用成像装置，所述测试设备还包括相机，所述相机用于对磁材工件进行外观检测拍摄。

由上述技术方案可知，本实用新型的检测用成像装置的优点和积极效果在于：

本实用新型中，对应超远心镜头设置的位于透明载物台一侧的第一光源和位于所述透明载物台另一侧的第二光源共同向透明载物台照明，配合超远心镜头实现对物体的顶端和多个侧面同时成像，成像效果优良有益于缺陷检测，特别适合表面镀锌处理的工件或表面镀镍铜镍处理的工件，结构简单可靠，成本较低，适用范围广，能够有效降低检测成本并提高检测效率，具有很高的经济性，极为适合在业界推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以如这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例检测用成像装置的一结构示意图。

图2为本实用新型一实施例检测用成像装置的另一结构示意图。

图3为本实用新型一实施例检测用成像装置的又一结构示意图。

图4为本实用新型一实施例检测用成像装置的又一结构示意图。

图5为本实用新型一实施例检测用成像装置的又一结构示意图。

图6为本实用新型一实施例检测用成像装置的平板光源的发光面和第一环形光源的发光面的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、超远心镜头；11、光轴；2、透明载物台；3、第一光源；31、第一环形光源；311、第一环形光源的发光面；4、第二光源；41、第二环形光源；411、第二环形光源的发光面；42、平板光源；421、平板光源的发光面；5、待检测的工件。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

在对本实用新型的不同示例的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本实用新型的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本实用新型的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本实用新型范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”、“侧部”等来描述本实用新型的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如如附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本实用新型的范围内。

如图1至图5所示，该实施例的检测用成像装置包括超远心镜头1、第一光源3、透明载物台2、第二光源4，超远心镜头1设置为朝向透明载物台2；第一光源3为第一环形光源31，对应超远心镜头1设置且与超远心镜头1位于透明载物台2一侧；第二光源4对应超远心镜头1设置且位于透明载物台2另一侧；第一光源3和第二光源4配置为向透明载物台2照明。

该实施例中，超远心镜头1不同于普通镜头和远心镜头，普通镜头或人眼都是以发散视角对物体进行成像，远心镜头则是以平行视角对物体进行成像，因此普通镜头和远心镜头均不能同时对物体的顶端和侧面进行成像，而超远心镜头(hypercentric lens/pericentric lens)以汇聚视角对物体进行成像，其入瞳位于镜头前方，其提供的对象视图是聚合式的，可以对平行于镜头光轴的物体表面进行成像，从而实现同时对物体的顶端和侧面进行成像。

该实施例中，透明载物台2水平设置，透明载物台2可以是由透明材料制成的载物台，例如玻璃载物台，透明载物台2上放置有待检测的工件5；超远心镜头1设置于透明载物台2的上方，超远心镜头1朝向透明载物台2；超远心镜头一般由透镜组和塑料外壳构成，超远心镜头最外侧玻璃透镜至透明载物台的距离为超远心镜头的工作距离，定义所述工作距离为距离A，A的取值范围为13～95mm，甚至50～80mm，具体可视实际需求设定；透明载物台2上的待检测的工件5与超远心镜头1对应设置，待检测的工件5正对超远心镜头1，即工件5位于超远心镜头的视野内。

该实施例中，第一光源3与超远心镜头1设置在透明载物台2的同一侧，即同在透明载物台2的上方；第一光源3为第一环形光源31，第一环形光源31可以是若干个发光LED灯珠形成的环形阵列，可以选择增设漫射板使得第一环形光源31出射光线角度更加丰富，第一环形光源31对应超远心镜头1设置，第一环形光源31的环形阵列分布于超远心镜头光轴的周向，并朝向透明载物台照明，从而对于超远心镜头的视野内的工件实现上方照明；如图6(c)所示第一环形光源31的若干个发光LED灯珠所在的环形面即为第一环形光源的发光面311，第一环形光源的发光面311可以为圆环形平面，此时第一环形光源的发光面311与透明载物台2平行设置，第一环形光源的发光面311也可以为锥面，此时第一环形光源的发光面311与透明载物台2成一定角度，第一环形光源31发光面不限于以上形式，只要发光面相对超远心镜头光轴周向设置即可；如图2和图3所示，定义垂直于光轴11且与超远心镜头1的玻璃镜组最外侧相切的平面为超远心镜头1的基准面，则第一环形光源的发光面311可低于超远心镜头1的基准面，也可以高于超远心镜头1的基准面，也可以与超远心镜头1的基准面平齐；第一环形光源31的发光颜色可以是红色、绿色、蓝色或其他适宜颜色，在此不做限定。

该实施例中，第二光源4对应第一光源3设置于透明载物台2的下方，第二光源4可以有以下三种设置形式：一、如图1至图3所示，第二光源4可以仅包含一个环形光源即第二环形光源41，第二环形光源41可以是若干个发光LED灯珠形成的环形阵列，可以选择增设漫射板使得第一环形光源31出射光线角度更加丰富，第二环形光源41的环形阵列分布于超远心镜头光轴的周向，并朝向透明载物台照明，从而对于超远心镜头的视野内的工件实现下方照明；第二环形光源41的若干个发光LED灯珠所在的环形面即为第二环形光源的发光面411，当设置有漫射板时，第二环形光源41的漫射板所在环面构成发光面411，第二环形光源的发光面411可以为圆环形平面，此时第二环形光源的发光面411与透明载物台2平行设置，第二环形光源的发光面411也可以为锥面，此时第二环形光源的发光面411与透明载物台2成一定角度设置，第二环形光源发光面411不限于以上形式，只要发光面相对超远心镜头光轴周向设置即可；第二环形光源的发光面411的环宽C的中点d到透明载物台2下表面的距离即为第二光源4到透明载物台2的距离B，B的取值范围为10～40mm，甚至15～30mm，具体可视实际需求设定；第二环形光源41的发光颜色可以是红色、绿色、蓝色或其他适宜颜色，在此不做限定。

或者，二、如图4所示，第二光源4可以仅包含一个平板光源42，平板光源42可以是若干个发光LED灯珠形成的如图6(a)所示的矩形阵列或如图6(b)所示圆形阵列，可以选择增设漫射板使得平板光源42出射光线角度更加丰富，平板光源42位于超远心镜头和透明载物台的下方，从而可为工件提供来自下方的照明光线，此实施例中，平板光源42相对透明载物台2近似平行设置；平板光源42的若干个发光LED灯珠所在的矩形面或圆形面即为平板光源的发光面421，当设置有漫射板时，平板光源42的漫射板所在平面构成发光面421，平板光源的发光面421与透明载物台2下表面之间的距离即为第二光源4到透明载物台2的距离B，B的取值范围为10～40mm，甚至15～30mm，具体可视实际需求设定；平板光源42的发光颜色可以是红色、绿色、蓝色或其他适宜颜色，在此不做限定，平板光源42的若干个发光LED灯珠形成的阵列形状也不局限为矩形或圆形。

或者，三、如图5所示，第二光源4包括第二环形光源41和平板光源42，其中，第二环形光源41可以是若干个发光LED灯珠形成的环形阵列，可以选择增设漫射板使得平板光源42出射光线角度更加丰富，第二环形光源41的若干个发光LED灯珠所在的环形面即为第二环形光源的发光面411，当设置有漫射板时，第二环形光源41的漫射板所在环面构成发光面411，第二环形光源的发光面411可以为圆环形平面，此时第二环形光源的发光面411与透明载物台2平行设置，第二环形光源的发光面411也可以为锥面，此时第二环形光源的发光面411与透明载物台2成一定角度设置，第二环形光源发光面411不限于以上形式，只要发光面相对超远心镜头光轴周向设置即可，第二环形光源41的发光颜色可以是红色、绿色、蓝色或其他适宜颜色，在此不做限定；平板光源42可以是若干个发光LED灯珠形成的矩形阵列或圆形阵列，可以选择增设漫射板使得平板光源42出射光线角度更加丰富，平板光源42位于超远心镜头和透明载物台的下方，从而可为工件提供来自下方的照明光线，此实施例中，平板光源42相对透明载物台2近似平行设置；平板光源42的若干个发光LED灯珠所在的矩形面或圆形面即为平板光源的发光面421，当设置有漫射板时，平板光源42的漫射板所在平面构成发光面421，平板光源42的发光颜色可以是红色、绿色、蓝色或其他适宜颜色，在此不做限定，平板光源42的若干个发光LED灯珠形成的阵列形状也不局限为矩形或圆形；平板光源42对应第二环形光源41设置且设置于第二环形光源41的下方，从而第二环形光源41位于透明载物台2与平板光源42之间，在此第三种设置形式中，第二环形光源的发光面411的环宽的中点d到透明载物台2下表面的距离即为第二光源4到透明载物台2的距离B，B的取值范围为10～40mm，甚至15～30mm，具体可视实际需求设定。

具体实施时，所述检测用成像装置优先用于表面磷化处理的工件或表面镀锌处理的工件或表面镀镍铜镍处理的工件。以上三种关于第二光源4的具体设置形式，可视实际需求选择其中一种。

本实用新型还提供了一种测试设备，该测试设备包括如上任一的检测用成像装置，测试设备还包括相机，相机用于对磁材工件进行外观检测拍摄。

本实用新型中，对应超远心镜头1设置的位于透明载物台2一侧的第一光源3和位于所述透明载物台2另一侧的第二光源4共同向透明载物台2照明，配合超远心镜头1实现对物体的顶端和多个侧面同时成像，成像效果优良有益于缺陷检测，特别适合表面镀锌处理的工件或表面镀镍铜镍处理的工件，结构简单可靠，成本较低，适用范围广，能够有效降低检测成本并提高检测效率，具有很高的经济性，极为适合在业界推广使用。

本实用新型所属技术领域的普通技术人员应当理解，上述具体实施方式部分中所示出的具体结构和工艺过程仅仅为示例性的，而非限制性的。而且，本实用新型所属技术领域的普通技术人员可对以上所述所示的各种技术特征按照各种可能的方式进行组合以构成新的技术方案，或者进行其它改动，而都属于本实用新型的范围之内。

Claims (11)

1.一种检测用成像装置，其特征在于，所述检测用成像装置包括超远心镜头、第一光源、透明载物台、第二光源，

所述超远心镜头设置为朝向所述透明载物台；

所述第一光源为第一环形光源，对应所述超远心镜头设置且与所述超远心镜头位于所述透明载物台一侧；

所述第二光源对应所述超远心镜头设置且位于所述透明载物台另一侧；

所述第一光源和第二光源配置为向所述透明载物台照明。

2.如权利要求1所述的检测用成像装置，其特征在于，所述第二光源为第二环形光源。

3.如权利要求1所述的检测用成像装置，其特征在于，所述第二光源为平板光源。

4.如权利要求1所述的检测用成像装置，其特征在于，所述第二光源包括第二环形光源和平板光源，所述平板光源对应所述第二环形光源设置，所述第二环形光源位于所述透明载物台与所述平板光源之间。

5.如权利要求1-4任一所述的检测用成像装置，其特征在于，所述超远心镜头到所述透明载物台的距离为A，A＝13～95mm。

6.如权利要求5所述的检测用成像装置，其特征在于，所述超远心镜头到所述透明载物台的距离为A，A＝50～80mm。

7.如权利要求5所述的检测用成像装置，其特征在于，所述第二光源到所述透明载物台的距离为B，B＝10～40mm。

8.如权利要求7所述的检测用成像装置，其特征在于，所述第二光源到所述透明载物台的距离为B，B＝15～30mm。

9.如权利要求6所述的检测用成像装置，其特征在于，所述第二光源到所述透明载物台的距离为B，B＝15～30mm。

10.如权利要求1-4任一所述的检测用成像装置，其特征在于，所述检测用成像装置用于表面磷化处理的工件，

或表面镀锌处理的工件，

或表面镀镍铜镍处理的工件。

11.一种测试设备，其特征在于，所述测试设备包括如权利要求1-10任一所述的检测用成像装置，所述测试设备还包括相机，所述相机用于对磁材工件进行外观检测拍摄。

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