一种同轴光源精度筛选系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种同轴光源精度筛选系统及方法，包括：自动送料装置、变电流驱动装置、亮度检测装置和控制装置；自动送料装置用于发光器的传输；变电流驱动装置输出预设电流点亮发光器；亮度检测装置测量发光器在预设电流的亮度数据；控制装置采集亮度数据，拟合每个发光器的电流亮度曲线，确定同一电流标记；控制装置发送电流标记到摆放单元；摆放单元按电流标记将发光器进行分类摆放。本发明专利技术降低了筛选同亮度发光器的难度，配合全自动工装，筛选分类归盒时间缩短，提高了灯环亮度精度，简化灯环电路，使其更换更加简单保证了同轴光源的工作亮度一致性。作亮度一致性。作亮度一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种同轴光源精度筛选系统及方法


[0001]本专利技术涉及同轴光源领域，具体地涉及一种同轴光源精度筛选系统及方法。

技术介绍

[0002]高精度同轴光源广泛应用于双目视觉定位系统，组成部分主要包括由多个发光器组成的灯环，支撑固定板，与镜头的连接结构、镜头与图像传感器CMOS连接结构等。
[0003]在应用中，如果使用回射标记物，镜头后的图像传感器收到的是灯环的反射图像，后期的图像处理系统会计算这个亮斑几何中心，此时亮斑中心的精度直接关系到后期测量系统的精度。
[0004]典型的影响精度的问题有：
[0005]1、灯环中各个灯的亮度不统一或安装位置偏移，导致各灯的亮度加权中心不在灯环的物理中心上。
[0006]2、灯环中灯的物理中心与镜头的中轴线存在偏差。
[0007]现阶段问题2相对简单，通过简单机械结构就可以很大程度上予以改进，但问题1却相对复杂，主要是源于相同电流下即使同一种类同一批次牌号的发光器也存在很大的亮度不一致性，如亮度变化范围最窄的型号为FH 4259
‑
U的红外线发射器，在电流I＝100ma时个体亮度在40到80mW/sr之间，差异高达100％。在装配过程中，灯环中的发光器随机安装，很难保证整体亮度的一致性，最终导致整体精度一致性差。
[0008]其解决方法有：
[0009]一是在安装前，对每个发光器进行亮度测量，测出亮度与电流的关系，将相同电流相同亮度的发光器分类安装在同一个灯环上，但这种方法随着发光器数量的增加，实现难度随之增加。如果灯环上的发光器数量大于50个，为保证一致性大于99％，经过实际测量和随机模拟推算，需要在1000个发光器中筛选，同时由于发光器分类随机贴片的原因，在灯环安装中依然会出现小概率均匀度不足的问题，需要在灯环出厂时对灯板进行整体检测以挑选整体亮度一致性好的产品，从而造成的浪费是显而易见的。
[0010]二是通过使用分路可调电流源芯片，对每一发光器单独进行亮度控制，但市售分路可调电流源芯片最多只有8路甚至更少，需要7颗分路可调电流源芯片才能支持50个发光器。同时每一个发光器实际是与后台控制电路单独绑定，如发生更换，需要每个发光器都重新调测。
[0011]由于单个发光器的亮度限制，如果满足一定测量精度要求，则需要对所有的发光器进行测量，随着发光器数量的增加其难度呈指数级别的增加。

技术实现思路

[0012]本专利技术提供一种同轴光源精度筛选系统及方法，很大程度上降低了筛选同亮度发光器的难度，配合全自动工装，筛选分类归盒时间缩短，提高了灯环亮度精度，简化灯环电路，使其更换更加简单保证了同轴光源的工作亮度一致性。
[0013]本专利技术的第一方面，提供一种同轴光源精度筛选系统，包括：自动送料装置、变电流驱动装置、亮度检测装置和控制装置；其中，
[0014]自动送料装置依次设置上料架、传送带、下料架，用于发光器的传输；沿传送带传送方向，在传送带中线上均匀设置多个发光器点亮单元；下料架设置摆放单元；
[0015]变电流驱动装置用于向发光器点亮单元输出预设电流依次点亮发光器；
[0016]亮度检测装置设置在传送带上方，用于依次测量每个发光器在预设电流的亮度数据；
[0017]控制装置采集亮度数据，拟合每个发光器的电流亮度曲线，标记每个发光器达到同一工作亮度值的电流为标记电流，将不同发光器之间的标记电流差值小于等于预设阈值的发光器分配同一电流标记；控制装置发送发光器的电流标记到摆放单元；摆放单元按电流标记将发光器进行分类摆放。
[0018]进一步的，通过控制装置根据预设测试规则控制变电流驱动装置输出预设电流；预设测试规则包括预设电流的调整范围、精度。
[0019]进一步的，亮度检测装置采用以积分球为核心的亮度检测单元。
[0020]进一步的，上料架设置有夹取单元，用于夹取发光器放置到靠近上料架的发光器点亮单元上。
[0021]进一步的，传送带用于将发光器点亮单元从上料架传送到下料架。
[0022]进一步的，下料架还设置有下料盘，摆放单元将传送带传送到下料架的发光器摆放到与电流标记相应的下料盘中；下料盘设置多个，与电流标记一一对应设置。
[0023]进一步的，工作亮度值是根据行业标准确定的预设亮度数值。
[0024]本专利技术的第二方面，提供一种同轴光源精度筛选方法，采用上述的同轴光源精度筛选系统进行同轴光源的筛选，包括：
[0025]数据预设：在控制装置内预设工作亮度值及预设电流输出测试规则；
[0026]亮度检测：将发光器随机码放到自动送料装置上，控制装置控制变电流驱动装置点亮发光器，亮度检测装置依次检测亮度，控制装置采集亮度数据拟合成电流亮度曲线，标记每个发光器达到同一工作亮度值的电流为标记电流，将不同发光器之间的标记电流差值小于等于预设阈值的发光器分配同一电流标记；
[0027]筛选分批：摆放单元接收控制装置发送的电流标记，将带有同一电流标记的发光器筛选出后摆放到对应的下料盘中，装盒并记录相应批号备用。
[0028]本专利技术的第三方面，提供一种同轴光源的制作方法，采用上述的同轴光源精度筛选系统及筛选方法筛选出同一电流标记的发光器，制作方法为：将灯环内的发光器安装位置进行分组，形成不同区域；将同一批号的发光器贴入同一区域内；每个区域设置一个分路可调电流源芯片，控制此区域内发光器的工作亮度值，保证全部发光器的工作亮度值保持一致，提高同轴光源的亮度精度。
[0029]本专利技术通过绘出每一个发光器的亮度电流曲线，计算出同一工作亮度值下发光电流偏差小于0.5％的发光器，将其归入同一批号入盒备用，每一盒内的发光器即可任意互换。通过以上的设计，将同轴光源的灯环上的发光器分组，降低各组中发光器数量，使发光器筛选难度指数级降低，配合全自动工装，筛选分类归盒时间缩短，提高了灯环亮度精度，简化灯环电路，使其更换更加简单保证了灯环的亮度一致性。
[0030]应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本专利技术的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
[0031]结合附图并参考以下详细说明，本专利技术各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
[0032]图1示出了本专利技术的同轴光源筛选系统的结构示意图；
[0033]图2示出了本专利技术的同轴光源筛选方法的流程图；
[0034]图3示出了本专利技术的电流亮度曲线的曲线图；
[0035]图4示出了本专利技术的同轴光源发光器分组示意图；
[0036]其中，图1至图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
[0037]1变电流驱动装置，2亮度检测装置，3控制装置，11上料架，12传送带，13下料架，14夹取单元，15发光器点亮单元，16摆放单元，17下料盘，18灯环，19发光器。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同轴光源精度筛选系统，其特征在于，包括：自动送料装置、变电流驱动装置、亮度检测装置和控制装置；其中，所述自动送料装置依次设置上料架、传送带、下料架，用于发光器的传输；沿所述传送带传送方向，在所述传送带中线上均匀设置多个所述发光器点亮单元；所述下料架设置摆放单元；所述变电流驱动装置用于向所述发光器点亮单元输出预设电流依次点亮所述发光器；所述亮度检测装置设置在所述传送带上方，用于依次测量每个所述发光器在所述预设电流的亮度数据；所述控制装置采集所述亮度数据，拟合每个所述发光器的电流亮度曲线，标记每个所述发光器达到同一工作亮度值的电流为标记电流，将不同所述发光器之间的所述标记电流差值小于等于预设阈值的所述发光器分配同一电流标记；所述控制装置发送所述发光器的所述电流标记到所述摆放单元；所述摆放单元按所述电流标记将所述发光器进行分类摆放。2.根据权利要求1所述的筛选系统，其特征在于，通过所述控制装置根据预设测试规则控制所述变电流驱动装置输出所述预设电流；所述预设测试规则包括所述预设电流的调整范围、精度。3.根据权利要求1所述的筛选系统，其特征在于，所述亮度检测装置采用以积分球为核心的亮度检测单元。4.根据权利要求1所述的筛选系统，其特征在于，所述上料架设置有夹取单元，用于夹取所述发光器放置到靠近所述上料架的所述发光器点亮单元上。5.根据权利要求1所述的筛选系统，其特征在于，所述传送带用于将所述发光器点亮单...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彬彬，
申请(专利权)人：北京水木东方医用机器人技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：