基于积分笼照明的部件/材料表面的全视面缺陷检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于积分笼照明的部件/材料表面的全视面缺陷检测系统，包括：积分笼照明装置，包括漫射照明装置和积分笼，积分笼的笼壁上开设有用于安装漫射照明装置的光源孔、用于传送部件/材料的传送入口和传送出口、以及用于安装成像组件的至少六个检测孔；成像装置，包括布置于积分笼外的多个成像组件，每一检测孔至少配置一个成像组件，用于透过检测孔对进入积分笼内的部件/材料进行成像扫描以实现对部件/材料表面缺陷的全视面检测；传送装置，用于使部件/材料表面从积分笼照明装置内平稳地穿过；支撑装置，用于安装积分笼照明装置、成像装置；控制器，连接漫射照明装置和成像装置；数字图像处理装置，与控制器及成像装置通信连接。

【技术实现步骤摘要】
基于积分笼照明的部件/材料表面的全视面缺陷检测系统
本专利技术涉及部件/材料表面缺陷检测
，特别地，涉及一种基于积分笼照明的部件/材料表面的全视面缺陷检测系统。
技术介绍
现有的缺陷检测系统，包括激光器、摄像头、计算机和图像处理装置，被检材料/部件放置于载物平台上，摄像头位于载物平台上方，摄像头与计算机相连，计算机内置图像处理装置。激光器位于被检材料的一侧，其发出的光束经玻璃后以一定光路射出，计算机控制摄像机对玻璃正面进行拍摄，拍摄获得的图像由计算机采集并由图像处理装置进行识别。此种缺陷检测系统由于激光器固定于被检材料一侧，其位置固定，只能对被检材料进行单一方向的照明。当需要拍摄被检材料另一面的缺陷图像时，需要将被检材料翻转。这种检测系统在检测过程中由于方向性照明容易出现成像阴影和视角盲点，以及在此背景下产生缺陷隐匿、逃逸现象，部件翻转过程经常造成被检材料的振动，容易对拍摄图像造成干扰，导致检测结果的复杂性和不确定性。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于积分笼照明的部件/材料表面的全视面缺陷检测系统，以解决现有检测系统采用方向性照明和部件翻转容易造成成像阴影、视角盲点，以及由此引发检测结果的复杂性和不确定性的技术问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种基于积分笼照明的部件/材料表面的全视面缺陷检测系统，包括：积分笼照明装置，包括漫射照明装置和积分笼，积分笼的笼壁上开设有用于安装漫射照明装置的光源孔、用于传送部件/材料的传送入口和传送出口、以及用于安装成像组件的至少六个检测孔；成像装置，包括布置于积分笼外的多个成像组件，每一检测孔至少配置一个成像组件，用于透过检测孔对进入积分笼内的部件/材料进行成像扫描以实现对部件/材料表面缺陷的全视面检测；传送装置，用于使部件/材料表面从积分笼照明装置内平稳地穿过；支撑装置，用于安装固定积分笼照明装置、成像装置；控制器，连接漫射照明装置和成像装置，用于控制漫射照明装置实现照明模式的转换和光谱的变换，以及用于控制成像装置在部件/材料进入积分笼内且被照明时对其进行连续扫描以获取各视面影像数据；数字图像处理装置，与控制器及成像装置通信连接，用于生成控制指令给控制器并接收成像装置生成的图像数据，并按照分时切换顺序重组各通道影像数据，使成像装置对每种照明通道形成独立的影像，以及进行图像分析、识别部件/材料表面的缺陷。进一步地，漫射照明装置的光源为可见光源，光源的光谱范围处在成像装置的感光范围内；成像装置包括各检测孔的成像组件，每一检测孔至少部署一个成像组件，成像组件可配置普通镜头或显微镜头；成像组件为CCD线阵成像组件、CCD面阵成像组件、CMOS线阵成像组件、CMOS面阵成像组件中任一种。可选地，积分笼为真空积分笼或者常压积分笼；真空积分笼内为真空腔体，包括积分笼腔体、腔体真空装置、入口气闸和出口气闸，腔体真空装置用于将积分笼腔体内的空气抽出，入口气闸和出口气闸分别位于传送入口和传送出口处，入口气闸和出口气闸分别包括上游常压闸门、下游真空闸门、闸室、阀门、闸室真空装置，闸室通过上游常压闸门和下游真空闸门分别与积分笼腔体和外界区隔，阀门用于供外界空气进入闸室，闸室真空装置用于将气闸内的空气抽出；常压积分笼内为常压，积分笼内外气压相等，传送入口和传送出口选配无门、手动门或自动门。可选地，成像装置包括各检测孔的成像组件，每一检测孔至少部署一个成像组件；至少在积分笼的上视面、下视面、左视面、右视面、前视面、后视面共六个视面的中心上分别开设一个笼心垂直检测孔，每一检测孔至少部署一个成像组件，分别从被测部件/材料的正视面、后视面、上视面、下视面、左视面以及右视面六个检测面捕获被测部件/材料穿过笼心时的正视图、后视图、上视图、下视图、左视图和右视图影像，实现对被测部件/材料的全视面检测。可选地，至少六个检测孔的成像组件在控制器的控制下开启或关闭，组合成多种检测模式：单视面检测模式、面对面检测模式、邻接面检测模式、三邻接面检测模式、四邻接面检测模式、双对面检测模式、盆形检测模式和全视面检测模式。进一步地，传送装置包括重力传送装置和磁悬浮传送装置中至少一种。可选地，重力传送装置包括喂入装置、入口滑落装置、出口接住装置和出口转运装置，喂入装置位于传送入口的上方，入口滑落装置设置于传送入口处并衔接入口的喂入装置和传送入口，出口接住装置设置于传送出口处并衔接传送出口和位于积分笼下方的出口转运装置。可选地，磁悬浮传送装置包括入口放置装置、传送带式输送机构、悬浮模块和出口转运装置，传送带式输送机构包括置于积分笼下方的主动轮、从动轮以及传送带，传送带在主动轮及从动轮的驱动下在积分笼下方水平运动，悬浮模块与传送带相连接并用于对部件/材料产生悬浮力使之起浮至传送入口的高度，悬浮模块随传送带水平运动，部件/材料随悬浮模块沿水平向从传送入口进入积分笼并从传送出口移出。进一步地，数字图像处理装置包括以下至少之一：超分辨模块，用于对接收的连续多帧图像，利用图像拟合算法和图像重建的超分辨率算法对图像进行合成，突破成像组件本身分辨率的限制，获得超分辨率图像，获得部件/材料表面的全视面的细节信息；三维合成模块，用于将同一时序上六个视面的影像进行合成，建立被测部件/材料的三维模型，与被测部件/材料的三维标准模型进行比较，从而从整体上对被测部件/材料的形状变异缺陷进行检测，和长宽高极值检测；缺陷识别模块，用于对采集的图像进行图像分析，识别其感知范围内的所有缺陷。进一步地，数字图像处理装置还包括以下至少之一：质量等级划分模块，用于对缺陷分析结果进行统计以对产品进行质量分级得到质量等级信息；缺陷位置分析模块，用于根据缺陷分析结果确定各缺陷的长度、宽度、面积和三维相对位置信息，并生成缺陷的平面分布图和/或三维分布图；存储模块，用于接收并存储缺陷分析结果。本专利技术基于积分笼照明的部件/材料表面的全视面缺陷检测系统，通过控制器控制照明模式的变化，并且采用非接触传送装置实现部件/材料在积分笼中无接触地穿过积分笼腔体，成像装置在积分笼照明装置提供的360°立体无影照明环境下一站式捕获部件/材料表面的全视面影像，数字图像处理装置同时对全视面影像进行分析，各视面影像相互佐证，相互补充，提高了缺陷的检测效率、检出率和识别率，本专利技术通过在积分笼上设置多个检测孔，并对应配置成像组件以对部件/材料实现全视面检测，无需翻转部件，避免了方向性照明和部件翻转背景下的成像阴影、视角盲点和复杂性和不确定性，以及在此背景下缺陷隐匿、逃逸现象。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的基于积分笼照明的部件/材料表面的全视面缺陷检测系统的结构示意图；图2是本专利技术的悬浮传送装置的另一种实施方式的结构示意图。附图标号说明：1、积分笼；2、漫射面光源；3、上视检测孔；4、下视检测孔；5、传送出口；6、传送入口；7、上视相机；8、左视相机；9、下视相机；10、右视相机；11、传送带；12、悬浮模块；13、被测部件/材料；14、控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于积分笼照明的部件/材料表面的全视面缺陷检测系统，其特征在于，包括：积分笼照明装置，包括漫射照明装置和积分笼，所述积分笼的笼壁上开设有用于安装漫射照明装置的光源孔、用于传送部件/材料的传送入口和传送出口、以及用于安装成像组件的至少六个检测孔；成像装置，包括布置于积分笼外的多个成像组件，每一所述检测孔至少配置一个成像组件，用于透过所述检测孔对进入所述积分笼内的所述部件/材料进行成像扫描以实现对部件/材料表面缺陷的全视面检测；传送装置，用于使部件/材料表面从所述积分笼照明装置内平稳地穿过；支撑装置，用于安装固定积分笼照明装置、成像装置；控制器，连接所述漫射照明装置和所述成像装置，用于控制漫射照明装置实现照明模式的转换和光谱的变换，以及用于控制成像装置在部件/材料进入积分笼内且被照明时对其进行连续扫描以获取各视面影像数据；数字图像处理装置，与所述控制器及所述成像装置通信连接，用于生成控制指令给控制器并接收所述成像装置生成的图像数据，并按照分时切换顺序重组各通道影像数据，使成像装置对每种照明通道形成独立的影像，以及进行图像分析、识别部件/材料表面的缺陷。

【技术特征摘要】
1.一种基于积分笼照明的部件/材料表面的全视面缺陷检测系统，其特征在于，包括：积分笼照明装置，包括漫射照明装置和积分笼，所述积分笼的笼壁上开设有用于安装漫射照明装置的光源孔、用于传送部件/材料的传送入口和传送出口、以及用于安装成像组件的至少六个检测孔；成像装置，包括布置于积分笼外的多个成像组件，每一所述检测孔至少配置一个成像组件，用于透过所述检测孔对进入所述积分笼内的所述部件/材料进行成像扫描以实现对部件/材料表面缺陷的全视面检测；传送装置，用于使部件/材料表面从所述积分笼照明装置内平稳地穿过；支撑装置，用于安装固定积分笼照明装置、成像装置；控制器，连接所述漫射照明装置和所述成像装置，用于控制漫射照明装置实现照明模式的转换和光谱的变换，以及用于控制成像装置在部件/材料进入积分笼内且被照明时对其进行连续扫描以获取各视面影像数据；数字图像处理装置，与所述控制器及所述成像装置通信连接，用于生成控制指令给控制器并接收所述成像装置生成的图像数据，并按照分时切换顺序重组各通道影像数据，使成像装置对每种照明通道形成独立的影像，以及进行图像分析、识别部件/材料表面的缺陷。2.根据权利要求1所述的基于积分笼照明的部件/材料表面的全视面缺陷检测系统，其特征在于，所述漫射照明装置的光源为可见光源，光源的光谱范围处在成像装置的感光范围内；所述成像装置包括各检测孔的成像组件，每一检测孔至少部署一个成像组件，成像组件可配置普通镜头或显微镜头；所述成像组件为CCD线阵成像组件、CCD面阵成像组件、CMOS线阵成像组件、CMOS面阵成像组件中任一种。3.根据权利要求1所述的基于积分笼照明的部件/材料表面的全视面缺陷检测系统，其特征在于，所述积分笼为真空积分笼或者常压积分笼；所述真空积分笼内为真空腔体，包括积分笼腔体、腔体真空装置、入口气闸和出口气闸，所述腔体真空装置用于将积分笼腔体内的空气抽出，所述入口气闸和所述出口气闸分别位于传送入口和传送出口处，所述入口气闸和所述出口气闸分别包括上游常压闸门、下游真空闸门、闸室、阀门、闸室真空装置，所述闸室通过上游常压闸门和下游真空闸门分别与积分笼腔体和外界区隔，所述阀门用于供外界空气进入所述闸室，所述闸室真空装置用于将气闸内的空气抽出；所述常压积分笼内为常压，积分笼内外气压相等，传送入口和传送出口选配无门、手动门或自动门。4.根据权利要求1所述的基于积分笼照明的部件/材料表面的全视面缺陷检测系统，其特征在于，所述成像装置包括各检测孔的成像组件，每一检测孔至少部署一个成像组件；至少在积分笼的上视面、下视面、左视面、右视面、前视面、后视面共六个视面的中心上分别开设一个笼心垂直检测孔，每一检测孔至少部署一个成像组件，分别从被测部件/材料的正视面、后视面、上视面、下视面、左视...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘应龙，吴旭，刘海涛，伍华力，刘明玉，谭鸽，孙智，卿前云，蒋龙，马中锋，
申请(专利权)人：湖南科创信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43