一种基于侧式多角度光源结构的光学检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于侧式多角度光源结构的光学检测系统，包括依次设置的水平旋转平台、可调侧光源结构、图像获取装置、图像存储装置及图像处理装置，该水平旋转平台可带动待测物体沿水平方向进行旋转，同时本发明专利技术还研制了一种基于侧式多角度光源结构的检测方法，基于增设的水平旋转平台，从而便于CCD相机获取待测物体在不同水平旋转角度下的灰阶图像，此时可将固定的反光区域屏蔽，然后将个灰阶图像的非屏蔽区域与预设的灰阶图像进行比较，从而判定待测物体是否出现瑕疵以及具体瑕疵的位置，避免了传统的采用单边侧式光源模块及采用双边侧式光源模块进行光学检测的弊端，防止漏检的情况发生。

【技术实现步骤摘要】
一种基于侧式多角度光源结构的光学检测系统及检测方法
本专利技术涉及技术光学检测领域，特别涉及一种基于侧式多角度光源结构的光学检测系统及检测方法。
技术介绍
自动光学检测(AutomaticOpticalInspection；AOI)系统，即运用高分辨率CCD、图像撷取、实时图像分析技术所开发的机器视觉设计方案，用以进行大量、精确生产线之产品良率判断用途；运用摄像头取代人眼目视验证改善生产方式，目前已是各家光学检测厂商戮力于此之技术，但是当前技术仍以传统算法法则搭配基础的光机模式来对应外观瑕疵的判定基准，具有较封闭与较高阶的门槛，因此仍存在如下缺陷：(1)外观检查的领域中，通常会结合人眼的评断为基础，而人眼判定存在疲劳、情绪上的风险，因此对于机器检查后的复判有误判的风险；(2)产品上的瑕疵属于不规则的物体，因此对于环境上的洁净度要求是有一定的水平，若环境中粉层异物过多，会造成过筛率上升；(3)检查标准很难有统一的标准，如上述说明:因为瑕疵为不规则物体之外，还有其特征为深浅、方向性等等，因此在判定上仍是由人为主观认定，而不是机器认定；(4)光学检测过程中，若采用单边侧式光源模块，最容易产生的问题为出现大面积的反光区域而造成瑕疵若刚好落在此区域内就会造成死角发生漏检的问题；若采用双边侧式光源模块，可以将反光区域极小化区域，再利用反光区域会在固定地方出现的现象，将此区域屏蔽；但仍有机会造成瑕疵在此出现而产生漏检的风险。针对上述存在的问题，本专利技术研制了一种基于侧式多角度光源结构的光学检测系统及检测方法，以解决现有技术中存在的问题，经检索，未发现与本专利技术相同或相似的技术方案。
技术实现思路
本专利技术目的是：提供一种基于侧式多角度光源结构的光学检测系统及检测方法，以解决现有技术中在光学检测时易出现瑕疵漏检的问题。本专利技术的技术方案是：一种基于侧式多角度光源结构的光学检测系统，包括依次设置的水平旋转平台、可调侧光源结构、图像获取装置、图像存储装置及图像处理装置；其中：所述水平旋转平台用以放置待测物体，并可沿竖直的中轴线方向实现升降及360°旋转；所述可调侧光源结构用以斜向光线照射待测物体，并产生反射光；所述图像获取装置包括镜头及CCD相机，所述镜头用于对准放置在旋转平台上的待测物体，并对获取的图像精度进行调节；所述CCD相机用以接收反射光，并得到对应的灰阶图像信息；所述图像存储装置用于存储待测物体在水平旋转平台不同的旋转角度下的灰阶图像信息以及预设的灰阶图像信息；所述图像处理装置用于根据灰阶图像信息判断待测物体是否存在瑕疵，并输出瑕疵检测结果。优选的，所述图像存储装置用于存储待测物体通过水平旋转平台旋转0°、90°、180°及270°时的灰阶图像信息，所述图像处理装置用于对各灰阶图像信息进行比较并确定瑕疵。优选的，所述可调侧光源结构共设置两个，并分设在水平旋转平台上端两侧，下端为光源发射端，并对准放置在旋转平台上的待测物体。优选的，所述图像处理装置用于获取待测物体的瑕疵位置信息，并通过图像获取装置获取对应瑕疵位置处放大5～15倍后的彩色图像。优选的，所述待检测物体为手机镜头、平板镜头或安防镜头中的一种。本专利技术还研制了一种基于侧式多角度光源结构的检测方法，所述检测方法具体如下：(1)确定环境条件，确保无尘环境等级、机器设备发尘与防尘能力、产品来料的洁净度满足要求；(2)将待测物体放置在水平旋转平台上，调整可调侧光源结构的角度及前后距离，通过镜头实时观察图像质量精度；(3)将水平旋转平台依次旋转0°、90°、180°及270°，并分别获取待测物体的灰阶图像，标记灰阶图像为A1、A2、A3、A4；(4)分别将灰阶图像A1、A2、A3、A4及预设的灰阶图像划分成若干个图像单元，依次比较每个灰阶图像的每个图像单元，判断待测物体是够存在瑕疵，以及瑕疵的具体位置。优选的，所述步骤(3)中，首先依次比较灰阶图像A1、A2、A3、A4的各图像单元，确定屏蔽区域；然后将灰阶图像A1、A2、A3、A4除屏蔽区域以外的部分与预设的灰阶图像的各个图像单元进行比较，判断图像单元的灰阶是否满足预设的灰阶标准，从而判断待测物体是够存在瑕疵，以及瑕疵的具体位置。与现有技术相比，本专利技术的优点是：当有光源照射待测物体时，待测物体上会出现反光区域，若瑕疵刚好出现在反光区域，则会出现瑕疵漏检的情况，因此本专利技术在传统结构中增设了水平旋转平台，从而便于CCD相机获取待测物体在不同水平旋转角度下的灰阶图像，此时可将固定的反光区域屏蔽，然后将个灰阶图像的非屏蔽区域与预设的灰阶图像进行比较，从而判定待测物体是否出现瑕疵以及具体瑕疵的位置。附图说明下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：图1为本专利技术所述的一种基于侧式多角度光源结构的光学检测系统的结构示意图；图2为本专利技术所述的一种基于侧式多角度光源结构的光学检测系统的侧视图；图3为本专利技术所述待测物体(具有瑕疵和反光)在旋转角度为0°时的成像图；图4为本专利技术所述待测物体(具有瑕疵和反光)在旋转角度为90°时的成像图；图5为本专利技术所述待测物体(具有瑕疵和反光)在旋转角度为180°时的成像图；图6为本专利技术所述待测物体(具有瑕疵和反光)在旋转角度为270°时的成像图。其中：1、水平旋转平台，2、可调侧光源结构，3、镜头，4、CCD相机，5、平台本体，6、电机，7、第一驱动气缸，8、第二驱动气缸，9、待测物体，10、反光区域，11、瑕疵。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术的内容做进一步的详细说明：如图1、图2所示，一种基于侧式多角度光源结构的光学检测系统，包括依次设置的水平旋转平台1、可调侧光源结构2、图像获取装置、图像存储装置及图像处理装置；其中：水平旋转平台1用以放置待测物体，并可沿竖直的中轴线方向实现升降及360°旋转，其中待检测物体为手机镜头、平板镜头或安防镜头中的一种；水平旋转平台1包括平台本体5、驱动平台本体5旋转的电机6及驱动平台本体5升降的第一驱动气缸7。可调侧光源结构2及图像获取装置均安装在一支架上，其中可调侧光源结构2设置两个，并分设在水平旋转平台1上端两侧，下端为光源发射端，对准放置在旋转平台上的待测物体，用以斜向光线照射待测物体，并产生反射光；该可调侧光源结构2与支架通过可拉伸的销轴铰接，因此能够实现角度的调节以及水平方向前后的调整。图像获取装置安装在支架上，并通过第二驱动气缸8实现其升降，其结构包括镜头3及CCD相机4，镜头3用于对准放置在旋转平台上的待测物体，并对获取的图像精度进行调节；CCD相机4用以接收反射光，并得到对应的灰阶图像信息。图像存储装置及图像处理装置属于外部连接设备，均与图像获取装置连接，其中图像存储装置用于存储待测物体在水平旋转平台1不同的旋转角度下的灰阶图像信息以及预设的灰阶图像信息；图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于侧式多角度光源结构的光学检测系统，其特征在于：包括依次设置的水平旋转平台、可调侧光源结构、图像获取装置、图像存储装置及图像处理装置；其中：/n所述水平旋转平台用以放置待测物体，并可沿竖直的中轴线方向实现升降及360°旋转；/n所述可调侧光源结构用以斜向光线照射待测物体，并产生反射光；/n所述图像获取装置包括镜头及CCD相机，所述镜头用于对准放置在旋转平台上的待测物体，并对获取的图像精度进行调节；所述CCD相机用以接收反射光，并得到对应的灰阶图像信息；/n所述图像存储装置用于存储待测物体在水平旋转平台不同的旋转角度下的灰阶图像信息以及预设的灰阶图像信息；/n所述图像处理装置用于根据灰阶图像信息判断待测物体是否存在瑕疵，并输出瑕疵检测结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于侧式多角度光源结构的光学检测系统，其特征在于：包括依次设置的水平旋转平台、可调侧光源结构、图像获取装置、图像存储装置及图像处理装置；其中：
所述水平旋转平台用以放置待测物体，并可沿竖直的中轴线方向实现升降及360°旋转；
所述可调侧光源结构用以斜向光线照射待测物体，并产生反射光；
所述图像获取装置包括镜头及CCD相机，所述镜头用于对准放置在旋转平台上的待测物体，并对获取的图像精度进行调节；所述CCD相机用以接收反射光，并得到对应的灰阶图像信息；
所述图像存储装置用于存储待测物体在水平旋转平台不同的旋转角度下的灰阶图像信息以及预设的灰阶图像信息；
所述图像处理装置用于根据灰阶图像信息判断待测物体是否存在瑕疵，并输出瑕疵检测结果。


2.根据权利要求1所述的一种基于侧式多角度光源结构的光学检测系统，其特征在于：所述图像存储装置用于存储待测物体通过水平旋转平台旋转0°、90°、180°及270°时的灰阶图像信息，所述图像处理装置用于对各灰阶图像信息进行比较并确定瑕疵。


3.根据权利要求1所述的一种基于侧式多角度光源结构的光学检测系统，其特征在于：所述可调侧光源结构共设置两个，并分设在水平旋转平台上端两侧，下端为光源发射端，并对准放置在旋转平台上的待测物体。


4.根据权利要求1所述的一种基于侧式多角度光源结构的光学检测系统，其特征在于：所述图像处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈证雧，吴嘉航，
申请(专利权)人：昆山亘恒智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32