表面缺陷光学检测方法及相关装置制造方法及图纸

一种表面缺陷光学检测方法及相关装置，方法包括：夹持至少两个待测样品，至少两个待测样品中任意两个相邻的待测样品之间形成在预设方向上直线贯通的狭缝；沿预设方向向狭缝入射平行光线；采集从狭缝出射的光线的光学图像；根据光学图像确定待测样品的表面缺陷。该方法有利于同时检测多个待测样品，提高了表面检测的准确度和效率。

Optical detection method of surface defects and related devices

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表面缺陷光学检测方法及相关装置
本申请涉及光学检测
，具体涉及一种表面缺陷光学检测方法及相关装置。
技术介绍
产品外观检测是工业检测中的重要部分，目前，在对产品表面缺陷的检测中，多采用的是通过对产品表面成像来鉴别表面是否有缺陷存在。利用光波在传播过程中与各种不规则结构(即缺陷本身)所产生的相互作用，如折射，散射，衍射，用于判断在一个产品表面是否存在缺陷。但是，现阶段存在的光学检测方法大多采用入射光对样品表面进行照射，采集反射或者透射光谱，需要对单个样品分别检测，且不易通过光学图像判断缺陷的类型、位置。更重要的是，对于某些非常细微的缺陷，或者肉眼难以识别的缺陷，比如透明表面的轻微凹陷凸起，或者微米级别的细小划痕，难以通过成像辨别。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种表面缺陷光学检测方法及相关装置，以期提高表面缺陷检测的效率和准确率。第一方面，本申请实施例提供一种表面缺陷光学检测方法，应用于表面检测装置，所述方法包括：夹持至少两个待测样品，所述至少两个待测样品中任意两个相邻的待测样品之间形成在预设方向上直线贯通的狭缝；沿所述预设方向向所述狭缝入射平行光线；采集从所述狭缝出射的光线的光学图像；根据所述光学图像确定所述待测样品的表面缺陷。第二方面，本申请实施例提供一种表面检测装置，所述检测装置包括：激光发射模组，夹持机构，图像传感器，空间滤波器和计算机；所述激光发射模组包括激光发射器，扩束器，准直器；所述激光发射器的发射方向垂直所述扩束器和所述准直器的镜面；其中，所述夹持机构用于夹持至少两个待测样品，所述至少两个待测样品中任意两个相邻的待测样品之间形成在预设方向上直线贯通的狭缝；以及所述准直器用于沿所述预设方向向所述狭缝入射平行光线；以及所述图像传感器用于采集从所述狭缝出射的光线的光学图像；以及所述计算机用于根据所述光学图像确定所述待测样品的表面缺陷；以及所述激光器用于发射激光束；所述扩束器用于发散所述激光束；以及所述准直器还用于将发散的激光束转换为平行光线；以及所述空间滤波器连接所述图像传感器，用于对从所述狭缝出射的光线进行滤波；以及所述计算机还用于对所述光学图像进行时域和频域之间的变换，分析所述光学图像的频谱信息。可以看出，本申请实施例中，表面检测装置首先夹持至少两个待测样品，至少两个待测样品中任意两个相邻的待测样品之间形成在预设方向上直线贯通的狭缝；其次沿预设方向向狭缝入射平行光线；再次采集从所述狭缝出射的光线的光学图像；最后根据所述光学图像确定所述待测样品的表面缺陷。可见，表面检测装置能够通过控制夹持至少两个待测样品，使相邻待测样品间形成狭缝，确保了能够同时检测多个待测样品，提高了表面检测的效率；再通过控制平行光线通过狭缝，利用平行光线在狭缝中传播遇到缺陷会发生的折射、反射、衍射等情况，采集到不同的光学图像，根据不同的光学图像可以分析出待测样品的表面缺陷的类型、位置、大小等信息，提高了表面检测的准确度和效率。附图说明为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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。图1是本申请实施例提供的一种表面缺陷光学检测方法的流程示意图；图2(a)是本申请实施例提供的一种曲面待测样品的排列方法；图2(b)是本申请实施例提供的一种平面待测样品的排列方法；图3(a)是本申请实施例提供的一种表面缺陷光学检测的深度学习的神经网络结构图；图3(b)是本申请实施例提供的一种光学图像经机器学习得到产品表面缺陷的效果图；图4是本申请实施例提供的另一种表面缺陷光学检测方法的流程示意图；图5是本申请实施例提供的另一种表面缺陷光学检测方法的流程示意图；图6是本申请实施例提供的一种表面检测装置的结构示意图；图7是本申请实施例提供的一种表面检测装置的功能单元组成框图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。下面对本申请实施例进行详细介绍。请参阅图1，图1是本申请实施例提供了一种表面缺陷光学检测方法的流程示意图，应用于如图6所示的表面检测装置；如图所示，本表面缺陷光学检测方法包括：S101，夹持至少两个待测样品，所述至少两个待测样品中任意两个相邻的待测样品之间形成在预设方向上直线贯通的狭缝；其中，表面检测装置可以控制夹持机构夹持至少两个待测样品，并使待测样品相邻的表面之间存在狭缝；若当待测样品为平面样品时，使待测样品表面相互平行排列；若当待测样品为曲面样品时，使其在与入射光线一致的方向上行程直线贯通的狭缝。其中，对于表面均匀性好，平整度高的待测样品，其本身可以作为一种光学器件，将其按照一定间距排列即可形成狭缝，这种排列不限制待测样品的数量和狭缝的数量，且狭缝的各种参数可以根据待测样品要求进行调整，能够同时进行大批量的产品的表面缺陷检测作业，十分高效。S102，所述表面检测装置沿所述预设方向向所述狭缝入射平行光线；其中，所述预设方向是指所述待测样品形成的狭缝的直线贯通的预设方向。S103，所述表面检测装置采集从所述狭缝出射的光线的光学图像；其中，入射光经过狭缝之后会发生衍射、散射等物理过程，最终投射在图像传感器上形成光学图像，所述表面检测装置通过图像传感器采集穿过狭缝的光线的光学图像。S104，所述表面检测装置根据所述光学图像确定所述待测样品的表面缺陷。其中，采集的光学图像的几何形状(即光强在不同位置的分布)和光在传播过程中遇到的障碍物有直接关系。例如，入射光在待测样品形成的狭缝中没有遇到障碍，即待测样品表面光滑，没有缺陷时，采集到的光学图像是规则的光学图像；当待测样品的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面缺陷光学检测方法，其特征在于，应用于表面检测装置，所述检测方法包括：/n夹持至少两个待测样品，所述至少两个待测样品中任意两个相邻的待测样品之间形成在预设方向上直线贯通的狭缝；/n沿所述预设方向向所述狭缝入射平行光线；/n采集从所述狭缝出射的光线的光学图像；/n根据所述光学图像确定所述待测样品的表面缺陷。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种表面缺陷光学检测方法，其特征在于，应用于表面检测装置，所述检测方法包括：
夹持至少两个待测样品，所述至少两个待测样品中任意两个相邻的待测样品之间形成在预设方向上直线贯通的狭缝；
沿所述预设方向向所述狭缝入射平行光线；
采集从所述狭缝出射的光线的光学图像；
根据所述光学图像确定所述待测样品的表面缺陷。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，应用于表面检测装置，所述表面检测装置包括激光发射模组，所述激光发射模组包括依次设置的激光发射器、扩束器以及准直器；所述沿所述预设方向向所述狭缝入射平行光线，包括：
将所述激光发射模组的发射方向调整为所述预设方向；
控制激光发射器发出激光束，所述激光束经过所述扩束器和所述准直器后形成向所述狭缝入射的平行光线。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面检测装置包括夹持机构，所述至少两个待测样品中任意两个相邻的待测样品之间形成在预设方向上直线贯通的狭缝，包括：
当所述至少两个待测样品为曲面待测样品时，控制所述夹持机构夹持所述至少两个待测样品，所述至少两个待测样品的第一待测样品的第二表面与所述至少两个待测样品的第二待测样品的第一表面相邻形成狭缝；所述狭缝在预设方向上直线贯通。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面检测装置包括夹持机构，所述至少两个待测样品中任意两个相邻的待测样品之间形成在预设方向上直线贯通的狭缝，包括：
当所述至少两个待测样品为平面待测样品时，控制所述夹持机构夹持所述至少两个待测样品，所述至少两个待测样品包括第三待测样品和第四待测样品，所述第三待测样品的第一表面或第二表面与所述第四待测样品的第一表面或第二表面相邻形成狭缝，所述狭缝在预设方向上形成直线贯通。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据预设策略调节所述至少两个待测样品之间的狭缝或发射的激光束的光波。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据预设策略调节所述至少两个待测样品之间的狭缝或发射的激光束的光波，包括：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王星泽，祝毅博，何良雨，
申请(专利权)人：合刃科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44