阅读说明：本技术 一种点光源控制装置及控制方法 (Point light source control device and control method ) 是由 何家福 黄嘉� 张红江 尹建刚 刘成极 马会林 杨明强 魏贤哲 高云峰 于 2019-07-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种点光源控制装置及控制方法,所述点光源控制装置包括盒体、多个与盒体连接的输出端；所述盒体至少包括底座,所述底座上依次设有导热硅胶层、涂覆于导热硅胶层上的硅胶硅脂层和PCB电路板；所述PCB电路板朝向硅胶硅脂层的面板上设有晶体管；所述PCB电路板背离硅胶硅脂层的面板上电连接有拨动开关、水泥电阻和调节电压旋钮。该点光源控制装置成本低,约为数字型光源控制器的1/12,达到有效地成本控制的同时,也能实现对光源亮度、通断的控制。(The invention discloses a point light source control device and a control method, wherein the point light source control device comprises a box body and a plurality of output ends connected with the box body; the box body at least comprises a base, and a heat-conducting silica gel layer, a silica gel silicone grease layer coated on the heat-conducting silica gel layer and a PCB are sequentially arranged on the base; a transistor is arranged on a panel of the PCB facing the silicone grease layer; and a panel of the PCB, which deviates from the silicone grease layer, is electrically connected with a toggle switch, a cement resistor and a voltage regulation knob. The point light source control device has low cost which is about 1/12 of a digital light source controller, and can realize the control of the brightness and the on-off of a light source while achieving effective cost control.)

一种点光源控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及光源控制技术领域，尤其涉及一种点光源控制装置及控制方法。

背景技术

光源控制器主要目的是给光源供电，控制光源的亮度并控制光源照明状态(亮/灭)，还可以通过给控制器触发信号来实现光源的频闪，进而大大延长光源的寿命。市面上常用的控制器有模拟控制器和数字控制器，模拟控制器通过手动调节，数字控制器可以通过电脑或其他设备远程控制。

机器视觉的作用是用机器代替人眼来做测量和判断，机器视觉系统是指通过机器视觉产品将被取目标转换成图像，传送给图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化；图像处理系统对这些进行运算抽取目标的特征，进而根据判别的结果控制现场的设备动作。在机器视觉系统中，除视觉光源、工业相机、工业镜头等重要组件以外，光源控制器作为其中的关键部件之一，光源控制器可以有效调节光源在机器视觉中的应用，减少使用过程中的不必要损耗，延长光源的使用寿命，保障整个机器视觉系统的协调使用运作。

通常来说，物体运动引起的模糊应该比我们要求的测量精度小一个数量级，这样可以减少其对系统的影响，例如工业相机快曝光时间可以达到几十至一百多微秒。如此短的曝光时间，对光能量要求比较大，所以在现有技术中，工业相机需要选择合适的光源与光源控制器。

现有技术大多采用光源控制器给相机点光源进行供电，从而控制点光源的照明状态。但随着社会的发展，设备的价格越来越透明化，降低设备成本成为了设备后期发展的必要手段。而光源控制器的成本较高，使用频率低，会大大加重设备的成本，光源控制器的取代方案成为了设备商研发所面临的问题。

因此，针对现有技术中存在的问题，亟需提供一种结构简单、易操作、且成本低，取代传统的光源控制器的点光源控制装置和控制方法，实现对相机点光源供电，并控制点光源的照明状态。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处，而提供一种结构简单、易操作、且成本低的点光源控制装置及点光源控制方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种点光源控制装置，包括盒体、多个与盒体连接的输出端；所述盒体包括盖子和底座，所述底座上依次设有导热硅胶层、涂覆于导热硅胶层上的硅胶硅脂层和PCB电路板。

所述PCB电路板朝向硅胶硅脂层的面板上设有晶体管；所述PCB电路板背离硅胶硅脂层的面板上电连接有拨动开关、水泥电阻和调节电压旋钮；

所述拨动开关和调节电压旋钮均设有电连接端和控制端；

所述盖子上端面设有通孔，以使所述拨动开关和调节电压旋钮的控制端穿过通孔，使控制端裸露在盒体外，便于用户使用。

所述底座底面还设有散热槽。

当所述盖子和底座连接形成盒体时，所述导热硅胶层、涂覆于导热硅胶层上的硅胶硅脂层、PCB电路板、水泥电阻、拨动开关电连接端和调节电压旋钮电连接端置于盒体内。

优选的，所述水泥电阻的功率为5W。

优选的，所述输出端具有两个；

以上的，两个输出端的接口分别为3PIN公头和2PIN母头。

优选的，所述盒体的材质为铝质。

具体的，该点光源控制装置成本低，约为数字型光源控制器的1/12，达到有效地成本控制的同时，也能实现对光源亮度、通断的控制。

本发明又提供了一种点光源控制方法，所述方法使用计算机、扫描相机实现；所述控制方法包括：

S1.扫描相机获取置于扫描相机镜头区域下的LED芯片图像；

S2.计算机接收图像采集软件开启指令，根据该指令信息，开启图像采集软件；所述图像采集软件与扫描相机建立连接，将获取的LED芯片图像显示在软件界面中；

S3.计算机接收扫描相机触发模式修改指令，根据该指令信息，将扫描相机触发模式修改为“OFF”状态，并修改其曝光时间；

S4.计算机接收用户经调试后所得到有效曝光时间区间和最佳曝光时间；具体过程为：用户观测软件界面的LED芯片图像并通过计算机对曝光时间进行调试，经调试后得到有效曝光时间区间和最佳曝光时间，并将其输入计算机；

S5.计算机接收调节时间指令，根据该指令信息，计算机通过图像采集软件将曝光时间调节至最佳曝光时间，并将所述最佳曝光时间写入至扫描相机配置文件中；

S6.计算机接收芯片测试程序开启指令，根据该指令信息，控制传送设备将不同规格的芯片传送至扫描相机下进行扫描，以使所述扫描相机获取完整的芯片原始图像；

S7.所述扫描相机将获取到的芯片原始图像与扫描相机的曝光时间进行扫描匹配，以获得在最佳曝光时间下的芯片图像；

S8.计算机接收反馈信息，根据该反馈信息进行判断是否继续执行步骤S9；判断如下：

若所述芯片图像在最佳曝光时间下的亮度满足预设条件，则终止调节；若所述芯片图像在最佳曝光时间下的亮度情况未满足预设条件，则执行步骤S9；

S9.所述计算机将有效曝光时间区间写入芯片测量程序中，其中，区间端点的值分别为Min和Max；设置可调节亮度条0～100％，调节亮度条时，则对曝光时间进行相应的调节；当所述亮度条调至0％或100％，则对应区间端点值；

S10.所述扫描相机的扫描光源与运动控制卡的接口连接，以控制扫描光源的通断。

具体的，在步骤S9中，所述反馈信息是指用户经观测后判断所得出的反馈信息。

进一步地，所述最佳曝光时间在有效曝光时间区间范围内。

具体的，若有效曝光时间区间为4000uS-8000uS，则最佳曝光时间∈[4000,8000]。

进一步地，所述芯片测量程序用于控制传送设备或编写亮度条的程序。

进一步地，所述扫描相机配置文件为“camerapara,ini”，并在该文件中写入语句“m_ProfileShutter1＝6000”。

进一步地，所述图像采集软件采用大恒图像的“Galaxyview”软件。

优选的，在所述步骤S6中，所述芯片包括LED芯片。

具体的，在步骤S6中，芯片不止包括LED芯片，还可以是常规芯片。通过获取不同规格的芯片原始图像，再进行扫描匹配，得到在同一种曝光时间下，不同芯片图像的亮度；该操作可以对不同种类的芯片进行兼容性测试，以此来确定最佳曝光时间是否能兼容匹配市面上尺寸不同的芯片。

优选的，在步骤S9中，所述亮度条的每1％对应的曝光时间调节值为(Max-Min)/100。

具体的，例如，有效曝光时间区间为4000uS-8000uS，则Max＝8000uS，Min＝4000uS，则每1％对应的曝光时间调节值为40。

优选的，在所述步骤S10中，运动控制卡的型号为GT2-400-ACC2-G，其具有OUT0～OUT15接口，其中，OUT2接口与所述扫描相机的扫描光源连接，以使运动控制卡控制扫描光源的通断。

具体的，传统的相机使用光源控制器来控制光源亮度的亮暗、光源的通断，而在本技术方案中，通过亮度条来调节亮度的亮、暗，通过运动控制卡来调节光源的通、断，从而实现与光源控制器一样的控制效果，取代了传统的光源控制器。

具体的，该方法的步骤S1～S5是用于获取最佳曝光时间，并将其写入至相机配置文件中，以供后续扫描匹配可用。步骤S6～S8是为了通过获取不同芯片的完整图像，并与相机进行扫描匹配，对不同种类的芯片进行兼容性测试，以确定最佳曝光时间是否能兼容大部分不同尺寸不同种类的芯片，确定最佳曝光时间的可靠性。步骤S9～S10是对不能兼容的芯片进一步调节曝光时间，以确定与芯片最匹配的曝光时间，从而达到调节光度亮暗，同时可通过运动控制卡控制光源的通断，以实现对光源的控制(亮度控制、通断控制)。

本发明还提供了另外一种点光源控制方法，至少包括前述的点光源控制装置、计算机和扫描相机；所述控制方法包括：

S1’.扫描光源亮度粗调：通过所述点光源控制装置的调节电压旋钮对输出电压进行调节，以使扫描相机光源的亮度调节至预设范围内；

S2’.扫描光源亮度微调：执行前述点光源控制方法的步骤S1～S10。

具体的，在所述步骤S1’中，预设范围是人为调节电压旋钮，对调节后的光源亮度进行判断并确定的大致符合所需的光源亮度后，停止对调节电压旋钮进行旋动。

进一步地，在所述步骤S2’中，若出现调节故障，通过点光源控制装置的拨动开关对光源进行通断控制。

具体的，点光源控制装置是硬件模块，能在微调阶段中，软件卡住或故障的情况下，手动拨动开关从而对光源的通断进行控制，起到保护光源的作用。

具体的，该方法通过增设点光源控制装置，对扫描光源进行大幅度地亮度调节，再通过软件实现对扫描光源的微调。并且在软件出现故障的情况下，能够手动进行通断处理，保护扫描光源。

实施本发明的技术方案，将具有如下有益效果：

采用上述点光源控制装置，可以代替传统的光源控制器。通过电压调节旋钮可将光源亮度调至大致范围内，再采用上述的点光源控制方法设置好亮度条；通过拖动亮度条对曝光时间进行细调，经过对不同规格芯片的扫描测试可知，本发明的技术方案可达到对光源的控制调节，且兼容不同规格的芯片，起到调节光源兼扫描的效果。另外，点光源控制装置相比光源控制器，其成本极低，结构简单，仅由水泥电阻、拨动开关、调节电压旋钮、PCB电路板、硅胶硅脂层、导热硅胶层组成，能达到较好的成本控制效果，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为实施例1的点光源控制装置结构示意图；

图2为实施例2的点光源控制方法执行步骤S1～S4时Galaxyview的界面显示图；

图3～7为实施例2的点光源控制方法在不同曝光时间下LED芯片图像；

图8为实施例2的点光源控制方法将最佳曝光时间写入至相机配置文件的界面图；

图9为实施例2的点光源控制方法的15*30mil芯片图像扫描情况图；

图10为实施例2的点光源控制方法的15*30mil芯片图像匹配情况图；

图11为实施例2的点光源控制方法的45*45mil芯片图像扫描情况图；

图12为实施例2的点光源控制方法的45*45mil芯片图像匹配情况图；

图13为实施例2的点光源控制方法的流程示意图；

图14为实施例3的点光源控制方法的流程示意图。

附图1标记说明

1水泥电阻，2拨动开关，3调节电压旋钮，4散热槽，5盖子，6 PCB电路板，7硅胶硅脂层，8导热硅胶层，9 2PIN母头输出端，10 3PIN公头输出端，11底座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明的实施例之一，如图1所示，本实施例提供了一种点光源控制装置，包括盒体、多个与盒体连接的输出端；两个输出端的接口分别为3PIN公头10和2PIN母头9。

所述盒体包括盖子5和底座11，所述底座11上依次设有导热硅胶层8、涂覆于导热硅胶层上的硅胶硅脂层7和PCB电路板6。

所述PCB电路板6朝向硅胶硅脂层7的面板上设有晶体管；所述PCB电路板6背离硅胶硅脂层7的面板上电连接有拨动开关2、功率为5W的水泥电阻1和调节电压旋钮3；

所述拨动开关2和调节电压旋钮3均设有电连接端和控制端；

所述盖子5上端面设有通孔，所述拨动开关2和调节电压旋钮3的控制端穿过通孔，使控制端裸露在盒体外，便于用户使用。所述底座11底面还设有散热槽4。

当所述盖子5和底座11连接形成盒体时，所述导热硅胶层8、涂覆于导热硅胶层上的硅胶硅脂层7、PCB电路板6、水泥电阻1、拨动开关2电连接端和调节电压旋钮3电连接端置于盒体内。

该点光源控制装置成本低，约为数字型光源控制器的1/12，达到有效地成本控制的同时，也能实现对光源亮度、通断的控制。由本实施例可想而知，所述输出端亦可以为三个。

实施例2

本发明的实施例之二，如图2～13所示，本实施例的主要方案为点光源控制方法，通过该方法可对光源进行小范围的亮度调控和通断控制，所述方法采用计算机、型号为MER-131-75GM的扫描相机实现；该方法包括以下步骤：

S1.扫描相机获取置于扫描相机镜头区域下的尺寸为15*30mil的LED芯片图像，如图2标识的①所示；

S2.计算机接收图像采集软件开启指令，根据该指令信息，开启图像采集软件Galaxyview，软件Galaxyview与MER-131-75GM扫描相机建立连接，将获取的LED芯片图像显示在软件界面中，即点击如图2标识②区域即可建立连接；

S3.计算机中的Galaxyview软件接收扫描相机触发模式修改指令，根据该指令信息，将扫描相机触发模式修改为“OFF”状态，并修改其曝光时间，如图2标识的③～④所示；

S4.计算机接收用户经调试后所得到有效曝光时间区间和最佳曝光时间；

其调试过程为：用户观测软件界面的LED芯片图像并对曝光时间进行调试，即观测如图2标识的⑤区域，经调试后得到有效曝光时间区间为4000uS-8000uS、最佳曝光时间为6000uS；如图3～7所示，其分别是在曝光时间为4000uS、5000uS、6000uS、7000uS和8000uS的情况下，界面LED芯片图像显示情况。

S5.计算机接收调节时间指令，根据该指令信息，计算机通过Galaxyview软件将曝光时间调节至6000uS，并在扫描相机配置文件“camerapara,ini”中写入语句“m_ProfileShutter1＝6000”，如图8所示；

S6.计算机接收芯片测试程序ChipMeasure.exe开启指令，根据该指令信息，控制传送设备(探针台)将尺寸为15*30mil的芯片传送至扫描相机下进行扫描，以使所述扫描相机获取完整的芯片原始图像；

在本实施例中，ChipMeasure.exe程序为自己撰写的程序；

S7.所述扫描相机将获取到的芯片原始图像与扫描相机的曝光时间进行扫描匹配，以获得在曝光时间为6000uS下的芯片图像；如图9～10所示，两张图分别为15*30mil芯片图像扫描情况、匹配情况。

在本实施例中，重复执行S6～S7，执行时扫描的对象更改为尺寸45*45mil的芯片。如图11～12所示，两张图分别为45*45mil芯片图像扫描情况、匹配情况；可知，6000uS的曝光时间可兼容不同尺寸的芯片。

S8.计算机接收反馈信息，根据该反馈信息进行判断是否继续执行步骤S9；判断如下：

若上述两张不同规格的芯片图像在最佳曝光时间下的亮度满足预设条件，则终止调节；若存在芯片图像在最佳曝光时间下的亮度情况未满足预设条件，则执行步骤S9，其中，所述预设条件由用户预设；

S9.所述计算机将有效曝光时间区间写入芯片测量程序ChipMeasure.exe中，其中，区间端点的值分别为Min和Max，Min＝4000uS，Max＝8000uS；设置可调节亮度条0～100％，调节亮度条时，则对曝光时间进行相应的调节；在本实施例中，当所述亮度条调至0％时，对应曝光时间为4000uS，当所述亮度条调至100％，对应曝光时间为8000uS；每调节1％对应的曝光时间调节值为40；

S10.所述扫描相机的扫描光源与运动控制卡GT2-400-ACC2-G的OUT2接口连接，以控制扫描光源的通断。

传统的相机使用光源控制器来控制光源亮度的亮暗、光源的通断，而在本技术方案中，通过亮度条来调节亮度的亮、暗，通过运动控制卡来调节光源的通、断，从而实现与光源控制器一样的控制效果，取代了传统的光源控制器。

本实施例的控制方法的步骤S1～S5是用于获取最佳曝光时间，并将其写入至相机配置文件中，以供后续扫描匹配可用。步骤S6～S8是为了通过获取不同芯片的完整图像，并与相机进行扫描匹配，对不同种类的芯片进行兼容性测试，以确定最佳曝光时间是否能兼容大部分不同尺寸不同种类的芯片，确定最佳曝光时间的可靠性。步骤S9～S10是对不能兼容的芯片进一步调节曝光时间，以确定与芯片最匹配的曝光时间，从而达到调节光度亮暗，同时可通过运动控制卡控制光源的通断，以实现对光源的控制(亮度控制、通断控制)。

实施例3

本发明的实施例之三，如图14所示，本实施例的主要技术方案与实施例1、实施例2基本相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1或者实施例2中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1或者实施例2的区别在于：

本实施例结合了实施例1中的点光源控制装置，和实施例2中的微调点光源控制方法而提供了另外一种点光源控制方法，使本实施例的技术方案可对光源进行粗调和微调；

本实施例的点光源控制方法，包括实施例1的点光源控制装置、计算机和型号为MER-131-75GM的扫描相机；所述控制方法包括：

S1’.扫描光源亮度粗调：通过所述点光源控制装置的调节电压旋钮对输出电压进行调节，以使扫描相机光源的亮度调节至预设范围内；

S2'.扫描光源亮度微调：执行实施例2中点光源控制方法的步骤S1～S10。

在本实施例中，增加点光源控制装置设定通断开关“ON”及“OFF”，通过拨动开关对点光源进行手动控制通断处理，在软件卡住的情况下能够起到保护点光源作用。增加调节电压旋钮、5W水泥电阻对输出电压进行调节，起到大幅度控制光源的亮度强度，而曝光时间起到微调作用。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。