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原文传递自适应漫射照明系统和方法

专利名称：	自适应漫射照明系统和方法
摘要：	本文公开了用于照明和/或检查被测单元(UUT)的一个或多个特征部的系统和方法。根据本技术的实施例配置的系统可以包括例如机器、一个或多个漫射器元件，和/或一个或多个光源。该系统可以通过例如使用一个或多个光源和/或一个或多个漫射器元件在UUT的部分(例如，在弯曲特征部上)上创建和调整明场照明轮廓(例如，均匀的明场照明轮廓)用于调整投射到UUT的弯曲特征部上的漫射和/或镜面照明。在一些实施例中，该系统包括一个或多个暗场光源，其被配置成将照明投射到UUT的第二部分上以产生暗场照明轮廓。该系统可以捕获明场和/或暗场照明轮廓的数据，从而可以检查UUT的部分。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	雷迪安特视觉系统有限公司
发明人：	马克·米切尼维茨;安德鲁·布洛尔斯
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201811654152.8
公开号：	CN110006904A
代理机构：	北京商专永信知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	邬玥;方挺
分类号：	G01N21/88(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	美国华盛顿州
主权项：	1.一种用于在机器视觉的被测单元(UUT)的弯曲表面上产生均匀照明图案的系统，所述系统包括：具有朝向所述UUT的所述弯曲表面的视场的机器；位于所述视场外的一个或多个光源；和围绕所述UUT的所述弯曲表面定向的漫射器元件，其中所述漫射器元件位于所述视场外，以及其中所述一个或多个光源被配置成经由所述漫射器元件将光投射到所述弯曲表面上，以在所述UUT上产生照明轮廓。 2.如权利要求1所述的系统，其中所述机器的所述视场正交于与所述UUT的所述弯曲表面的主曲率轴相切的平面，并且其中所述主曲率轴以所述弯曲表面为中心。 3.如权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个光源包括投影仪。 4.如权利要求3所述的系统，其中所述投影仪被配置为通过经由所述漫射器元件对所述弯曲表面上入射的光进行成形、着色、图案化和/或改变所述光的强度来至少部分地限定所述照明轮廓。 5.如权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个光源包括灯条、灯泡、灯、手电筒、激光器、发光二极管、发光二极管阵列和/或平板显示器。 6.如权利要求1所述的系统，其中所述漫射器元件是平面投影屏幕。 7.如权利要求1所述的系统，其中所述漫射器元件是漫射器弧。 8.如权利要求7所述的系统，其中所述漫射器弧包括在所述漫射器弧的端部处的漫射器板，所述漫射器板被配置成使所述照明轮廓围绕所述UUT的圆角延伸。 9.如权利要求1所述的系统，其中所述扩散器元件的尺寸被定义为所述弯曲表面的半径长度和所述机器的视场的半径长度的函数。 10.如权利要求1所述的系统，其中，所述扩散器元件被配置为：通过(i)使所述光通过所述漫射器元件和/或(ii)将所述光反射到所述UUT的所述弯曲表面，将来自一个或多个光源的光引导到所述UUT的所述弯曲表面；以及通过所述漫射器元件成形、着色、图案化和/或改变入射在所述弯曲表面上的光的强度，至少部分地限定照明轮廓。 11.如权利要求1所述的系统，其中：所述一个或多个光源至少包括第一光源和第二光源；所述第一光源位于距所述UUT第一距离处，并被配置为投射具有第一强度、第一图案和/或第一颜色的所述光的第一部分；和所述第二光源位于距所述UUT大于所述第一距离的第二距离处，并且被配置为投射具有第二强度、第二图案和/或第二颜色的光的第二部分。 12.如权利要求1所述的系统，其中：所述光是第一道光；所述一个或多个光源是明场光源；所述一个或多个明场光源被配置为将所述第一道光投射到所述弯曲表面的第一部分上；所述系统还包括一个或多个准直暗场光源；以及所述一个或多个准直暗场光源被配置为将第二道光投射到所述弯曲表面的第二部分上并沿着由所述弯曲表面的轴限定的水平平面。 13.一种均匀照明被测单元(UUT)的弯曲表面以用于机器视觉的方法，所述方法包括：使扩散器元件围绕所述UUT的所述弯曲表面定向并且在朝向所述弯曲表面的机器的视场之外，其中所述扩散器元件的尺寸被定义为所述弯曲表面的半径长度和视场的半径长度的函数；定向一个或多个光源以朝向所述漫射器元件投射照明；使用所述一个或多个光源将镜面照明投射到所述漫射器元件上；和通过使用所述漫射器元件传递和/或反射所述镜面照明，将所述漫射照明引导到所述弯曲表面的第一部分上以产生照明轮廓。 14.如权利要求13所述的方法，其进一步包括使用所述一个或多个光源和/或所述漫射器元件对所述镜面照明的至少一部分进行成形、着色和/或图案化。 15.如权利要求13所述的方法，还包括通过使用所述一个或多个光源和/或所述漫射器元件，对所述镜面照明的至少一部分进行成形、着色、图案化、滤波和/或改变强度来调整所述照明轮廓。 16.如权利要求15所述的方法，其中调整所述照明轮廓包括响应于来自所述机器、信号处理硬件和/或信号处理软件的反馈来调整所述照明轮廓。 17.如权利要求15所述的方法，其中调整所述照明轮廓包括在所述弯曲表面暴露于所述机器时使用所述一个或多个光源和/或所述漫射器元件调整所述照明轮廓。 18.如权利要求13所述的方法，其中所述一个或多个光源是明场光源，并且其中所述方法还包括使用一个或多个暗场光源沿着所述弯曲表面的第二部分投射暗场照明。 19.如权利要求13所述的方法，还包括：使用所述机器捕获所述照明轮廓的图像；和分析在所述UUT的所述弯曲表面上所述捕获的图像是否有外观缺陷。 20.如权利要求13所述的方法，还包括将所述UUT的所述弯曲表面放置在所述机器的所述视场内，使得所述机器的所述视场正交于与所述弯曲表面的主曲率轴相切的平面，其中所述主曲率轴以所述弯曲表面为中心。
所属类别：	发明专利