基于积分笼照明的透明部件缺陷检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于积分笼照明的透明部件缺陷检测系统，包括：成像装置，用于对透明部件进行成像扫描；积分笼照明装置，用于为进入其中的透明部件提供360°立体无影照明；支撑装置，用于安装固定积分笼照明装置、成像装置；传送装置，用于使透明部件从积分笼照明装置内平稳地穿过；控制器，连接积分笼照明装置和成像装置，用于控制积分笼照明装置实现照明模式的转换和/或光谱的变换，以及用于控制成像装置在透明部件被照明时对其进行连续扫描以获取各通道成像数据；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。

【技术实现步骤摘要】
基于积分笼照明的透明部件缺陷检测系统
本技术涉及透明部件缺陷检测领域，特别地，涉及一种基于积分笼照明的透明部件缺陷检测系统。
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被检材料正面进行拍摄，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，只能对缺陷进行粗略检测，导致检出率和识别率非常低。为解决上述问题，业界出现另一种可实现多角度照明和多角度成像的缺陷检测系统，其在被检材料的周围设置多组光源，每组光源从不同角度照向被检材料，通过采用多个光源从不同角度依次对被检材料进行照明，采用同一摄像头对不同照明条件下的图像进行采集，对被检材料进行多角度成像。这种检测系统在检测过程中多角度照明下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，导致检测结果的复杂性和不确定性，以及导致的成本增加。
技术实现思路
本技术提供了一种基于积分笼照明的透明部件缺陷检测系统，以解决现有的检测系统采用多角度照明与多角度检测容易出现成像阴影和视角盲点的技术问题，以及由此而增加的复杂性和不确定性。本技术采用的技术方案如下：一种基于积分笼照明的透明部件缺陷检测系统，用于对透明部件表面和/或内部缺陷在不同照明模式下进行一站式检测，检测系统包括：成像装置，用于对透明部件进行成像扫描；积分笼照明装置，用于为进入其中的透明部件提供360°立体无影照明；支撑装置，用于安装固定积分笼照明装置、成像装置；传送装置，用于使透明部件从积分笼照明装置内平稳地穿过；控制器，连接积分笼照明装置和成像装置，用于控制积分笼照明装置实现照明模式的转换和/或光谱的变换，以及用于控制成像装置在透明部件被照明时对其进行连续扫描以获取各通道成像数据；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。进一步地，积分笼照明装置包括漫射照明装置和积分笼，漫射照明装置用于为积分笼提供漫射光源，积分笼为内壁涂有漫反射材料的空腔笼体；漫射照明装置包括多个光源组合成圆面形、矩形或其它适于检测需要的形状，光源前置粗糙表面的透明材料，多个光源发出的光经透明材料的粗糙表面无规则地向各个方向反射并弥漫地射向不同方向，从而形成漫反射光源；控制器与漫射照明装置的各光源连接，用于控制各光源间的不同组合分时切换照明和光谱变换，以提供多种不同的照明模式；同一积分笼中安装至少一个漫射照明装置；积分笼的笼壁上开设有用于安装漫射照明装置的光源孔、用于供透明部件通过的传送入口与传送出口、以及用于供成像装置对进入积分笼内的透明部件进行成像扫描的至少一个检测孔。传送入口的中心与传送出口的中心之间的连线，简称中心连线，中心连线穿过积分笼的笼心，使得被测透明部件穿过积分笼腔体时，正好穿过笼心，获得均匀度高的照明环境；中心连线与检测孔对应的成像装置的聚焦中线共平面，且呈夹角设置；亦即，布置于对应检测孔处的成像组件的聚焦中线，与被测透明部件的传送方向共平面，且呈夹角设置。成像装置包括检测孔处部署的成像组件，每一检测孔至少部署一个成像组件；成像组件部署方式为以下之一或组合：成像组件嵌入式部署在积分笼壁上，正对积分笼内腔进行扫描成像；成像组件部署在积分笼外，正对积分笼内腔进行扫描成像；成像组件采用CCD线阵成像组件、CCD面阵成像组件、CMOS线阵成像组件或者CMOS面阵成像组件。同一积分笼中至少开设一个检测孔，检测孔的类型为以下之一或组合：根据检测孔处成像组件获取图像的角度，分为斜角检测孔、垂直检测孔和笼心垂直检测孔；斜角检测孔指检测孔部署的成像组件的聚焦中线与传送方向或传送面呈所需夹角，且与传送方向共平面，这样成像组件从斜角捕获被测透明部件穿过腔体的影像；垂直检测孔指检测孔部署的成像组件的聚焦中线与传送方向或传送面呈直角，且与传送方向共平面，这样成像组件正好从正面捕获被测透明部件穿过腔体的影像；笼心垂直检测孔指检测孔部署的成像组件的聚焦中线穿过笼心，与传送方向或传送面呈直角或呈0°，且与传送方向共平面，成像组件正好从正面捕获被测透明部件穿过笼心的照明均匀度高的影像。积分笼的检测模式为以下至少之一：积分笼的检测模式根据被测透明部件被检测视面的数量分为单面检测模式、面对面检测模式、邻侧面检测模式、三面检测模式、双对面检测模式、六面检测模式以及其它任意多面组合检测模式，根据产品检测需要设计；单面检测模式指在积分笼的任一视面开设一个或多个检测孔，各检测孔的成像组件从不同角度对被测透明部件同一视面进行成像扫描；面对面检测模式指在积分笼任意两个相对的视面上分别开设一个或多个检测孔，各检测孔的成像组件从不同角度对被测透明部件两个相对视面进行成像扫描；邻侧面检测模式指在积分笼任意两个相邻的视面分别开设一个或多个检测孔，各检测孔的成像组件从不同角度对被测透明部件两个相邻视面进行成像扫描；三面检测模式指在面对面检测模式基础上，增加任一视面的检测；双对面检测模式指在面对面检测模式基础上，再增加一组面对面检测模式；六面检测模式指在在积分笼的上下视面、左右视面、前后视面上分别开设一个或多个检测孔，各检测孔的成像组件从不同角度对被测透明部件六个视面进行成像扫描；其它任意多面检测模式指在六面检测模式的基础上，再在积分笼任意多个面上分别开设一个或多个检测孔，各检测孔的成像组件从不同角度对被测透明部件多个面进行成像扫描。传送装置为用于使透明部件依靠自身重力相对从积分笼内自由落体穿过的重力型传送装置或为用于使透明部件依靠机械手传送穿过积分笼的机械手式传送装置，重力型传送装置包括传送带式重力型传送装置、机械手式重力型传送装置、混合式重力型传送装置中任一种；重力型传送装置对应的积分笼的传送入口与传送出口呈上下设置于同一竖直线上，且传送入口开设于积分笼笼壁的顶部、传送出口开设于积分笼笼壁的底部。传送带式重力型传送装置包括入口传送带、入口滑落装置、出口接住装置和出口传送带，入口传送带位于积分笼上方，入口滑落装置设置于传送入口处并衔接入口传送带和传送入口，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传送带；机械手式重力型传送装置包括设置于传送入口附近并位于积分笼外的入口机械手、设置于传送出口附近并位于积分笼外的出口机械手，入口机械手用于抓取被测透明部件从传送入口放入积分笼，出口机械手用于在传送出口外接住自传送出口跌落的被测透明部件；混合式重力型传送装置包括入口机械手、出口机械手、入口滑落装置、出口接住装置、入口传送带和出口传送带，入口传送带位于积分笼上方，入口滑落装置设置于传送入口处，入口机械手设置于入口传送带与入口滑落装置之间、用于自入口传送带抓取被测透明部件直接放入传送入口或放入入口滑落装置，出口接住装置设置于传送出口处，出口传送带位于积分笼下方，出口机械手设置于出口接住装置与出口传送带之间、用于在传送出口或者出口接住装置处接住跌落的被测透明部件并放至出口传送带；机械手式传送装置包括设置于传送入口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于积分笼照明的透明部件缺陷检测系统，其特征在于，用于对透明部件表面和/或内部缺陷在不同照明模式下进行一站式检测，所述检测系统包括：成像装置，用于对透明部件进行成像扫描；积分笼照明装置，用于为进入其中的透明部件提供360°立体无影照明；支撑装置，用于安装固定所述积分笼照明装置、所述成像装置；传送装置，用于使所述透明部件从所述积分笼照明装置内平稳地穿过；控制器，连接所述积分笼照明装置和所述成像装置，用于控制积分笼照明装置实现照明模式的转换和/或光谱的变换，以及用于控制成像装置在透明部件被照明时对其进行连续扫描以获取各通道成像数据；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。

【技术特征摘要】
1.一种基于积分笼照明的透明部件缺陷检测系统，其特征在于，用于对透明部件表面和/或内部缺陷在不同照明模式下进行一站式检测，所述检测系统包括：成像装置，用于对透明部件进行成像扫描；积分笼照明装置，用于为进入其中的透明部件提供360°立体无影照明；支撑装置，用于安装固定所述积分笼照明装置、所述成像装置；传送装置，用于使所述透明部件从所述积分笼照明装置内平稳地穿过；控制器，连接所述积分笼照明装置和所述成像装置，用于控制积分笼照明装置实现照明模式的转换和/或光谱的变换，以及用于控制成像装置在透明部件被照明时对其进行连续扫描以获取各通道成像数据；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。2.根据权利要求1所述的基于积分笼照明的透明部件缺陷检测系统，其特征在于，所述积分笼照明装置包括漫射照明装置和积分笼，所述漫射照明装置用于为所述积分笼提供漫射光源，所述积分笼为内壁涂有漫反射材料的空腔笼体；所述漫射照明装置包括多个光源组合成圆面形、矩形或其它适于检测需要的形状，光源前置粗糙表面的透明材料，多个光源发出的光经所述透明材料的粗糙表面无规则地向各个方向反射并弥漫地射向不同方向，从而形成漫反射光源；所述控制器与所述漫射照明装置的各光源连接，用于控制各光源间的不同组合分时切换照明和光谱变换，以提供多种不同的照明模式；同一积分笼中安装至少一个所述漫射照明装置；所述积分笼的笼壁上开设有用于安装所述漫射照明装置的光源孔、用于供所述透明部件通过的传送入口与传送出口、以及用于供所述成像装置对进入所述积分笼内的所述透明部件进行成像扫描的至少一个检测孔。3.根据权利要求2所述的基于积分笼照明的透明部件缺陷检测系统，其特征在于，所述传送入口的中心与所述传送出口的中心之间的连线，简称中心连线，所述中心连线穿过所述积分笼的笼心，使得被测透明部件穿过积分笼腔体时，正好穿过笼心，获得均匀度高的照明环境；所述中心连线与所述检测孔对应的成像装置的聚焦中线共平面，且呈夹角设置；亦即，布置于对应检测孔处的成像组件的聚焦中线，与被测透明部件的传送方向共平面，且呈夹角设置。4.根据权利要求3所述的基于积分笼照明的透明部件缺陷检测系统，其特征在于，所述成像装置包括所述检测孔处部署的成像组件，每一检测孔至少部署一个成像组件；成像组件部署方式为以下之一或组合：成像组件嵌入式部署在积分笼壁上，正对积分笼内腔进行扫描成像；成像组件部署在积分笼外，正对积分笼内腔进行扫描成像；成像组件采用CCD线阵成像组件、CCD面阵成像组件、CMOS线阵成像组件或者CMOS面阵成像组件。5.根据权利要求2所述的基于积分笼照明的透明部件缺陷检测系统，其特征在于，同一积分笼中至少开设一个检测孔，所述检测孔的类型为以下之一或组合：根据检测孔处成像组件获取图像的角度，分为斜角检测孔、垂直检测孔和笼心垂直检测孔；所述斜角检测孔指检测孔部署的成像组件的聚焦中线与传送方向或传送面呈所需夹角，且与传送方向共平面，这样成像组件从斜角捕获被测透明部件穿过腔体的影像；所述垂直检测孔指检测孔部署的成像组件的聚焦中线与传送方向或传送面呈直角，且与传送方向共平面，这样成像组件正好从正面捕获被测透明部件穿过腔体的影像；所述笼心垂直检测孔指检测孔部署的成像组件的聚焦中线穿过笼心，与传送方向或传送面呈直角或呈0°，且与传送方向共平面，成像组件正好从正面捕获被测透明部件穿过笼心的照明均匀度高的影像。6.根据权利要求5所述的基于积分笼照明的透明部件缺陷检测系统，其特征在于，所述积分笼的检测模式为以下至少之一：所述积分笼的检测模式根据被测透明部件被检测视面的数量分为单面检测模式、面对面检测模式、邻侧面检测模式、三面检测模式、双对面检测模式、六面检测模式以及其它任意多面组合检测模式，根据产品检测需要设计；所述单面检测模式指在积分笼的任一视面开设一个或多个检测孔，各检测孔的成像组件从不同角...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘应龙，吴旭，伍华力，马中锋，钟文章，刘明玉，谭颖，胡芳，裴晓华，易小燕，
申请(专利权)人：湖南科创信息技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43