基于线共焦相机的触摸屏缺陷检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于线共焦相机的触摸屏缺陷检测装置，包括载台、图像采集设备、图像生成设备、图像处理设备以及数据分析设备，载台承载被检测触摸屏，所述图像采集设备为线共焦相机，其采集被检测触摸屏的各个位置的坐标、灰度值以及高度值并形成一二维数组，图像生成设备根据二维数组生成被检测触摸屏的灰度图和高度图，图像处理设备对灰度图和高度图进行缺陷提取和大小计算，数据分析设备根据缺陷数量及大小判断被检测触摸屏是否合格。本实用新型专利技术对灰度图上缺陷反应出来的位置信息和灰度信息进行灰度值的提取，对高度图上反应的缺陷高度进行提取，在这种双重提取的技术下，可以保证较高的准确性并且可以到达厂商的检测要求。

Touch screen defect detection device based on line confocal camera

The utility model discloses a touch screen defect detection device based on a linear confocal camera, which includes a carrier, an image acquisition device, an image generation device, an image processing device and a data analysis device. The carrier carries a detected touch screen. The image acquisition device is a linear confocal camera, which collects coordinates, gray values and height values of each position of the detected touch screen in parallel A two-dimensional array is formed. The image generating device generates the gray level image and height image of the detected touch screen according to the two-dimensional array. The image processing device extracts and calculates the size of the defects in the gray level image and height image. The data analysis device judges whether the detected touch screen is qualified according to the number and size of the defects. The utility model extracts the gray value of the position information and gray information reflected by the defects on the gray-scale image, and extracts the defect height reflected on the height image. Under this dual extraction technology, the high accuracy can be guaranteed and the detection requirements of the manufacturer can be reached.

【技术实现步骤摘要】
基于线共焦相机的触摸屏缺陷检测装置
本技术涉及产品检测领域，具体涉及一种基于线共焦相机的触摸屏缺陷检测装置。
技术介绍
缺陷检测通常是指对物品表面缺陷的检测，表面缺陷检测是采用先进的机器视觉检测技术，对工件表面的斑点、凹坑、划痕、色差、缺损等缺陷进行检测，缺陷检测技术一直是检测方面的重点难题，但是目前市场上并没有完善的解决方法，由于缺陷检测技术要求较高，并且厂商要求的漏判率和误判率都要求极高，所以缺陷检测一直是一个让人头疼的难题。目前市场的扫描设备主要为线扫和面阵相机以及3D激光扫描设备，用于缺陷检测的多用于线扫和面阵相机来做扫描设备，一般用这两种相机做检测扫描设备都采用产品的灰度图来做处理，对于识别度不高的缺陷灰度图提取难度较大，最近几年发展起来的3D激光检测技术发展尚未成熟且精度不高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于线共焦相机的触摸屏缺陷检测装置，同时生成被检测触摸屏的灰度图和高度图，对灰度图上缺陷反应出来的位置信息和灰度信息进行灰度值的提取，对高度图上反应的缺陷高度进行提取，在这种双重提取的技术下，可以保证较高的准确性并且可以到达厂商的检测要求。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种基于线共焦相机的触摸屏缺陷检测装置，包括载台、图像采集设备、图像生成设备、图像处理设备以及数据分析设备，所述载台承载被检测触摸屏，所述图像采集设备为线共焦相机，其采集被检测触摸屏的各个位置的坐标、灰度值以及高度值并形成一二维数组；所述图像生成设备根据所述二维数组生成被检测触摸屏的灰度图和高度图；所述图像处理设备对所述灰度图和所述高度图进行缺陷提取和大小计算；所述数据分析设备根据缺陷数量及大小判断被检测触摸屏是否合格。优选的，所述图像采集设备的镜头光轴与所述载台的台面呈65-80°夹角。优选的，所述图像采集设备的镜头光轴与所述载台的台面呈70-75°夹角。优选的，所述图像采集设备的镜头光轴与所述载台的台面呈72°夹角。优选的，所述图像处理设备对生成的高度图进行平面矫正后进行缺陷提取。优选的，所述图像采集设备和所述图像生成设备集成为FocalSpec传感器。优选的，所述图像处理设备和所述数据分析设备集成为基于OpenCV算法的主机。优选的，所述载台的台面为吸附台面。优选的，所述载台的台面为深色台面。优选的，所述图像采集设备固定设置，所述载台设有驱动设备A、驱动设备B以及驱动设备C，所述驱动设备A驱动所述载台沿与其台面垂直的X轴方向运动，所述驱动设备B驱动所述载台沿与其台面平行的Y轴方向运动，所述驱动设备C驱动所述载台绕与其台面垂直的X轴方向自转。由于上述技术方案运用，本技术与现有技术相比具有下列优点：1)本技术公开的基于线共焦相机的触摸屏缺陷检测装置，同时生成被检测触摸屏的灰度图和高度图，对灰度图上缺陷反应出来的位置信息和灰度信息进行灰度值的提取，对高度图上反应的缺陷高度进行提取，在这种双重提取的技术下，可以保证较高的准确性并且可以到达厂商的检测要求；2)本技术公开的基于线共焦相机的触摸屏缺陷检测装置，相机的光轴与所述载台的台面的垂直方向呈夹角设置，可以将缺陷部分与完好部分的高度值差异更明显，从而实现缺陷的提取，使用倾斜放置的放大在一定程度上起到了缺陷放大的作用；3)本技术公开的基于线共焦相机的触摸屏缺陷检测装置，载台的台面为深色台面，减少光的反射；4)本技术公开的基于线共焦相机的触摸屏缺陷检测装置，载台的台面为吸附台面，确保产品不会在载台运动的时候发生偏移。附图说明图1是本技术公开的基于线共焦相机的触摸屏缺陷检测装置的示意图。其中：10、载台；20、被检测触摸屏；30、FocalSpec传感器；40、主机。具体实施方式结合附图及实施例对本技术作进一步描述：参见图1，如其中的图例所示，一种基于线共焦相机的触摸屏缺陷检测装置，包括载台10、图像采集设备、图像生成设备、图像处理设备以及数据分析设备，载台10承载被检测触摸屏20，图像采集设备为线共焦相机，其采集被检测触摸屏20的各个位置的坐标、灰度值以及高度值并形成一二维数组；图像生成设备根据二维数组生成被检测触摸屏的灰度图和高度图；图像处理设备对灰度图和所述高度图进行缺陷提取和大小计算；数据分析设备根据缺陷数量及大小判断被检测触摸屏是否合格。本实施例中优选的实施方式，图像采集设备的镜头光轴与载台10的台面呈72°夹角。在其他实施例中，还可以是65°、68°、70°、75°、78°、80°夹角。本实施例中优选的实施方式，图像处理设备对生成的高度图进行平面矫正后进行缺陷提取。本实施例中优选的实施方式，图像采集设备和图像生成设备集成为FocalSpec传感器30。本实施例中优选的实施方式，所述图像处理设备和所述数据分析设备集成为基于OpenCV算法的主机40。本实施例中优选的实施方式，载台10的台面为吸附台面。本实施例中优选的实施方式，载台10的台面为深色台面。本实施例中优选的实施方式，图像采集设备固定设置，载台10设有驱动设备A(图中未视出)、驱动设备B(图中未视出)以及驱动设备C(图中未视出)，驱动设备A驱动载台10沿与其台面垂直的X轴方向运动，驱动设备B驱动载台10沿与其台面平行的Y轴方向运动，驱动设备C驱动载台10绕与其台面垂直的X轴方向自转。下面介绍本实施例的触摸屏缺陷检测装置的工作过程：首先，要控制载台进行运动，载台运动的主要作用是扫描图像和换边，相机位置不变，采集图像要通过载台运动来完成，本次设计共有三个轴可以运动，X轴Y轴和旋转轴R轴，换边是处理完一个产品的一个边缘后，需要通过控制轴运动来继续扫描产品其他的边，累计共需要扫描九次。其次，在载台运动过程中，相机可以进行图像的采集，在采集图像前要设置传感器的参数，该传感器这主要有三个重要的参数，光强、频率和间距，光强就是曝光的强度，光强会影响采集图像的灰度值，频率和间距会影响传感器的扫描速率，可以通过频率和间距的乘积来计算载台运动速度，频率和间距越大，载台运动速度越快，本次设计的光强设置为300，频率和间距设置为1500和0.02，当相机完成图像采集后，相机内部会生成一个二维数组，包括X坐标、Y坐标、灰度值和高度值。然后，主机的图像生成设备利用这个数组分别生成一个产品的高度图和灰度图，本次设计用图像处理的算法来生成图像，具体的算子为，CreateGrayImage、CreateDeepImage等即可生成图像。之后，主机的图像处理设备对高度图进行平面矫正，由于传感器的放置方式为倾斜18°角放置，所以生成的高度图像反应出的效果与实际物体有一定的差异，所以需要做平面的矫正，在深度图像中做平面矫正其实就是通过一个一阶表面(平面)计算灰度值力矩和近似值，然后再创建一阶多项式的一个弯曲灰度表面，在图像处理的算子为FitSurfaceImage和CreateSurfaceImage，经过平面矫正后的图像和实际物体反应出来的几乎一致。接着，主机的图像处理设备在平面矫正之后进一步处理图像，通过一些列复杂的算法，最终将缺陷完整的提取并计算缺陷的大小，针对产品九个边的图像信息，对应有九套相对应的图像算法，下面将详细例举长边和电极的缺陷提取的算法。长边算法：长边算法的主要过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于线共焦相机的触摸屏缺陷检测装置，包括载台、图像采集设备、图像生成设备、图像处理设备以及数据分析设备，所述载台承载被检测触摸屏，其特征在于，所述图像采集设备为线共焦相机，其采集被检测触摸屏的各个位置的坐标、灰度值以及高度值并形成一二维数组；所述图像生成设备根据所述二维数组生成被检测触摸屏的灰度图和高度图；所述图像处理设备对所述灰度图和所述高度图进行缺陷提取和大小计算；所述数据分析设备根据缺陷数量及大小判断被检测触摸屏是否合格。

【技术特征摘要】
1.一种基于线共焦相机的触摸屏缺陷检测装置，包括载台、图像采集设备、图像生成设备、图像处理设备以及数据分析设备，所述载台承载被检测触摸屏，其特征在于，所述图像采集设备为线共焦相机，其采集被检测触摸屏的各个位置的坐标、灰度值以及高度值并形成一二维数组；所述图像生成设备根据所述二维数组生成被检测触摸屏的灰度图和高度图；所述图像处理设备对所述灰度图和所述高度图进行缺陷提取和大小计算；所述数据分析设备根据缺陷数量及大小判断被检测触摸屏是否合格。2.根据权利要求1所述的基于线共焦相机的触摸屏缺陷检测装置，其特征在于，所述图像采集设备的镜头光轴与所述载台的台面呈65-80°夹角。3.根据权利要求2所述的基于线共焦相机的触摸屏缺陷检测装置，其特征在于，所述图像采集设备的镜头光轴与所述载台的台面呈70-75°夹角。4.根据权利要求3所述的基于线共焦相机的触摸屏缺陷检测装置，其特征在于，所述图像采集设备的镜头光轴与所述载台的台面呈72°夹角。5.根据权利要求2至4任一所述的基于线共焦相机...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚钦，刘天成，陈晨，
申请(专利权)人：苏州鼎纳自动化技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32