光谱检测方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种光谱检测方法及系统，光谱检测系统由光源、分光器件、镜头、图像采集器和控制电路组成，待检测薄膜的一条窄带区域的发射光、反射光或透射光经过所述镜头聚焦后进入分光组件，经分光组件分光后，不同波长的光在空间上分开，投射到图像采集器，光谱检测系统包含一组或多组光谱成像装置，光谱检测方法包括：根据接收到的检测命令采集待检测薄膜的光谱数据；确定光谱数据的光谱质量信息；根据光谱质量信息，通过预设缺陷值计算公式计算待检测薄膜的综合缺陷值；确定综合缺陷值是否满足预设条件，以供确定待检测薄膜的质量是否合格。通过本发明专利技术的技术方案，可以提升薄膜质量检测结果的可靠性，进而提升薄膜检测的效率和质量。

Spectrum detection method and system

The present invention provides a method and system for spectrum detection, spectrum detection system consists of light source, optical splitter, lens, image acquisition and control circuit, light emission, a narrow band detected film of the reflected light or transmitted light focused by the lens into the optical components, through optical component light, light of different wavelength spatially separated, projected image acquisition, spectrum detection system contains one or more groups of spectral imaging device, including spectrum detection methods: according to the commands received detection acquisition detected film spectral data; determining the spectral quality information of spectral data; according to the spectral quality information, comprehensive the defect through the preset value calculation formula to calculate the defect detection value of the films; determine the comprehensive defect value meets the preset conditions to determine the quality of film is to be detected Unqualified. By adopting the technical proposal of the invention, the reliability of the quality detection result of the film can be improved, and the efficiency and quality of the film detection can be improved.

【技术实现步骤摘要】
光谱检测方法及系统
本专利技术涉及质量检测
，具体而言，涉及一种光谱检测方法和一种光谱检测系统。
技术介绍
目前，市场上的薄膜大体上包括液晶薄膜、全息脱铝安全线、光变薄膜、塑料薄膜、纸张、布料、字画等，而这些薄膜在生产制造过程中难免会存在缺陷，通过人工进行质量检测不仅浪费资源，操作麻烦，且检测结果误差大。因此需要一种新的技术方案，可以自动对薄膜进行质量检测。
技术实现思路
本专利技术正是基于上述问题，提出了一种新的技术方案，可以自动对薄膜进行质量检测。有鉴于此，本专利技术提出了一种光谱检测方法，用于光谱检测系统，包括：根据接收到的检测命令，采集待检测薄膜的光谱数据，其中，所述检测命令包括周期性采集命令或根据触发信号进行采集的命令；确定所述光谱数据的光谱质量信息；根据所述光谱质量信息，通过预设缺陷值计算公式计算所述待检测薄膜的综合缺陷值，所述预设缺陷值计算公式为：其中，i表示采集所述光谱数据时的宽度方向，j表示采集所述光谱数据的长度方向，wn的范围为[0,1]，表示所述待检测薄膜的第n面向图像缺陷权重系数，Blobn(i，j)的范围为[0,255]，表示所述待检测薄膜的第n面向图像缺陷值，TotolBlob(i，j)表示所述待检测薄膜的所述综合缺陷值；确定所述综合缺陷值是否满足预设条件，以供确定所述待检测薄膜的质量是否合格。在该技术方案中，当接收到检测命令时，可以进行周期性的图像采集，也可以在每次接收到触发信号时对数据进行采集，通过预设缺陷值计算公式计算薄膜的检测位置的缺陷值，以便根据缺陷值的大小或者说缺陷值的所处范围是否满足预设条件，判定薄膜质量是否符合要求，从而可以使得薄膜质量检测结果更加准确全面，提升了薄膜检测的质量和效率。其中，本技术方案中所述的薄膜包括但不限于液晶薄膜、全息脱铝安全线、光变薄膜、塑料薄膜、纸张、布料、字画等。在上述技术方案中，优选地，所述光谱检测系统由光源、分光器件、镜头、图像采集器和控制电路组成，待检测薄膜的一条窄带区域的发射光、反射光或透射光，经过所述镜头聚焦后进入所述分光组件，经所述分光组件分光后，不同波长的光在空间上分开，投射到所述图像采集器，其中，所述图像采集器为面阵灰度相机；所述光谱检测系统可包含一组或多组光谱成像装置。在该技术方案中，分光组件前端有光学镜头。待检测薄膜的一条窄带区域的反射光或透射光，经过镜头聚焦后进入分光组件，分光后不同波长的光在空间上分开，投射到面阵灰度相机的采集单元。面阵灰度相机采集到的每一幅二维图像对应一条窄带区域的光谱信息，图像横向对应待检测薄膜的横向，每一行代表窄带区域在该行对应波长的信息，图像纵向对应不同光谱波长，每一列代表窄带区域的一块子区域的光谱展开信息，图像像素值大小表示某个波长的强度。其中，图像采集器可以是面阵灰度相机，也可以是根据需要除此之外的其他类型的图像采集装置。在上述技术方案中，优选地，所述采集待检测薄膜的光谱数据，具体包括：使用图像采集器多次采集所述待检测薄膜的整个幅面宽度的光谱数据，以采集所述待检测薄膜的全宽度光谱数据；或使用图像采集器多次采集所述待检测薄膜的部分幅面宽度的光谱数据，其中，所述图像采集器在所述宽度方向静止或进行往返运动。在该技术方案中，可以根据实际需求采用不同的图像采集手段来采集图像数据，具体地，既可以采集薄膜的全宽度图像数据，也可以采集薄膜的部分幅面宽度的图像数据，其中，在采集过程中，可以通过移动图像数据采集器来对静态的薄膜进行图像数据采集，也可以让静态的图像采集器对移动的薄膜进行图像数据采集。也就是说，光谱采集的典型方法包含两种：一是薄膜沿纵向运动，光谱采集系统固定不动，或(当光谱采集窄带的宽度小于薄膜宽度时)光谱采集系统横向往复移动；二是薄膜固定不动，光谱采集系统沿一个方向运动一次或多次，完成整片薄膜的光谱信息采集。此外，系统可根据实际情况和需要，按特定运动方式采集光谱信息。通过本专利技术的技术方案，多样化的图像采集手段可以更加贴合用户对检测薄膜的需求，提升了薄膜质量检测结果的可靠性，便于提升检测效率，降低检测成本。在上述技术方案中，优选地，在所述采集待检测薄膜的光谱数据的过程中，还包括：降低所述图像采集器的运行速度，以提升采集所述光谱数据时的方向分辨率；或增大所述图像采集器的曝光时间，以提升采集所述光谱数据时的所述方向分辨率。在该技术方案中，在采集待检测薄膜的光谱数据的过程中，采集到的方向分辨率的高低影响薄膜质量检测结果的准确性，具体地，方向分辨率与图像采集器的运行速度成正相关关系及与图像采集器的曝光时间成反相关系，用户可根据实际情况通过降低图像采集器的运行速度或增大图像采集器的曝光时间，以获得较低的方向分辨率，使得采集到的数据更准确，有利于提升薄膜检测质量的准确性。在上述技术方案中，优选地，所述光谱数据的光谱质量信息包括以下至少之一或其组合：所述光谱数据的主波长、半波宽、峰值强度、能量积分、某个波长区间的主波长、某个波长区间的半波宽、某个波长区间的峰值强度、某个波长区间的能量积分、CIEXYZ值、CIEL*a*b*值、CIEhab和值；以及所述光谱检测方法还包括：根据所述光谱数据的所述光谱质量信息，确定所述光谱数据的合格数据空间与不合格数据空间，以供根据所述合格数据空间与所述不合格数据空间为所述综合缺陷值设置所述预设条件；以及根据所述光谱质量信息、所述合格数据空间和所述不合格数据空间，计算所述光谱数据的Blobn(i，j)。在该技术方案中，通过多种图像数据属性对薄膜质量进行判定，多样化的判定依据可以使得薄膜质量检测结果更加准确全面，同时通过预设缺陷值计算公式计算薄膜的检测位置的缺陷值时，可以根据图像数据属性划分出合格数据空间与不合格数据空间，从而可以进一步判断缺陷值是位于合格数据空间内还是位于不合格数据空间内，得出薄膜质量检测结果。通过该技术方案，划分的合格数据空间与不合格数据空间可以使得对缺陷值的范围判断更加准确，从而可以使得薄膜质量检测结果更加准确全面，提升了薄膜检测的质量和效率。其中，CIE为颜色系统，CIEXYZ、CIEL*a*b*、CIEhab、为其不同的色彩空间。在上述技术方案中，优选地，在所述确定所述待检测薄膜的质量是否合格之后，还包括：存储质量检测结果，并为质量不合格的所述待检测薄膜设置缺陷标记，以供识别并处理具有所述缺陷标记的所述待检测薄膜。在该技术方案中，通过存储质量检测结果，并为质量不合格的待检测薄膜设置缺陷标记，以供识别并处理具有缺陷标记的待检测薄膜，使得后续相关处理系统可根据标识直接对缺陷产品进行分类处理，进而大大提升了薄膜检测的效率。本专利技术还提出了一种光谱检测系统，包括：光谱数据采集单元，根据接收到的检测命令，采集待检测薄膜的光谱数据，其中，所述检测命令包括周期性采集命令或根据触发信号进行采集的命令；光谱质量信息确定单元，确定所述光谱数据的光谱质量信息；缺陷值计算单元，根据所述光谱质量信息，通过预设缺陷值计算公式计算所述待检测薄膜的综合缺陷值，所述预设缺陷值计算公式为：其中，i表示采集所述光谱数据时的宽度方向，j表示采集所述光谱数据的长度方向，wn的范围为[0,1]，表示所述待检测薄膜的第n面向图像缺陷权重系数，Blobn(i，j)的范围为[0,2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光谱检测方法，用于光谱检测系统，其特征在于，所述光谱检测系统由光源、分光器件、镜头、图像采集器和控制电路组成，待检测薄膜的一条窄带区域的发射光、反射光或透射光，经过所述镜头聚焦后进入所述分光组件，经所述分光组件分光后，不同波长的光在空间上分开，投射到所述图像采集器，其中，所述图像采集器为面阵灰度相机；所述光谱检测系统可包含一组或多组光谱成像装置；以及所述光谱检测方法包括：根据接收到的检测命令，采集待检测薄膜的光谱数据，其中，所述检测命令包括周期性采集命令或根据触发信号进行采集的命令；确定所述光谱数据的光谱质量信息；根据所述光谱质量信息，通过预设缺陷值计算公式计算所述待检测薄膜的综合缺陷值，所述预设缺陷值计算公式为：

【技术特征摘要】
1.一种光谱检测方法，用于光谱检测系统，其特征在于，所述光谱检测系统由光源、分光器件、镜头、图像采集器和控制电路组成，待检测薄膜的一条窄带区域的发射光、反射光或透射光，经过所述镜头聚焦后进入所述分光组件，经所述分光组件分光后，不同波长的光在空间上分开，投射到所述图像采集器，其中，所述图像采集器为面阵灰度相机；所述光谱检测系统可包含一组或多组光谱成像装置；以及所述光谱检测方法包括：根据接收到的检测命令，采集待检测薄膜的光谱数据，其中，所述检测命令包括周期性采集命令或根据触发信号进行采集的命令；确定所述光谱数据的光谱质量信息；根据所述光谱质量信息，通过预设缺陷值计算公式计算所述待检测薄膜的综合缺陷值，所述预设缺陷值计算公式为：其中，i表示采集所述光谱数据时的宽度方向，j表示采集所述光谱数据的长度方向，wn的范围为[0,1]，表示所述待检测薄膜的第n面向图像缺陷权重系数，Blobn(i，j)的范围为[0,255]，表示所述待检测薄膜的第n面向图像缺陷值，TotolBlob(i，j)表示所述待检测薄膜的所述综合缺陷值；确定所述综合缺陷值是否满足预设条件，以供确定所述待检测薄膜的质量是否合格。2.根据权利要求1所述的光谱检测方法，其特征在于，所述采集待检测薄膜的光谱数据，具体包括：使用图像采集器多次采集所述待检测薄膜的整个幅面宽度的光谱数据，以采集所述待检测薄膜的全宽度光谱数据；或使用图像采集器多次采集所述待检测薄膜的部分幅面宽度的光谱数据，其中，所述图像采集器在所述宽度方向静止或进行往返运动。3.根据权利要求2所述的光谱检测方法，其特征在于，在所述采集待检测薄膜的光谱数据的过程中，还包括：降低所述图像采集器的运行速度，以提升采集所述光谱数据时的方向分辨率；或增大所述图像采集器的曝光时间，以提升采集所述光谱数据时的所述方向分辨率。4.根据权利要求3所述的光谱检测方法，其特征在于，所述光谱数据的光谱质量信息包括以下至少之一或其组合：所述光谱数据的主波长、半波宽、峰值强度、能量积分、某个波长区间的主波长、某个波长区间的半波宽、某个波长区间的峰值强度、某个波长区间的能量积分、CIEXYZ值、CIEL*a*b*值、CIEhab和值；以及所述光谱检测方法还包括：根据所述光谱数据的所述光谱质量信息，确定所述光谱数据的合格数据空间与不合格数据空间，以供根据所述合格数据空间与所述不合格数据空间为所述综合缺陷值设置所述预设条件；以及根据所述光谱质量信息、所述合格数据空间和所述不合格数据空间，计算所述光谱数据的Blobn(i，j)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的光谱检测方法，其特征在于，在所述确定所述待检测薄膜的质量是否合格之后，还包括：存储质量检测结果，并为质量不合格的所述待检测薄膜设置缺陷标记，以供识别并处理具有所述缺陷标记的所述待检测薄膜。6.一种光谱检测系统，其特征在于，所述光谱检测系统由光源、分光器件、镜头、图像采集器和控制电路组成，待检测薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，冯礼，秦庆旺，冯治国，卢继兵，韩英魁，魏智韬，
申请(专利权)人：中国人民银行印制科学技术研究所，中国印钞造币总公司，
类型：发明
国别省市：北京,11