本发明专利技术涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及一种表面缺陷检测装置，包括平台、设置于平台上的载物组件、第一支架、分别与第一支架连接的相机和光源组件、第二支架及与第二支架连接的同轴光源，第一支架与第二支架相对设置在平台上，载物组件位于所述相机的拍摄区域内且载物组件用于承载待测样品，光源组件包括九个可独立或者同时发光的发光组件，发光组件与待测样品相对且设置于相机与待测样品之间以提供LED光源，同轴光源倾斜照射在待测样品上以提供同轴光源。提供一种表面缺陷检测方法。本发明专利技术提供的一种表面缺陷检测装置具有效率高、误检率及漏检率低等优点，方法具有较高的三维重建速度和三维重建精度，提高缺陷检测能力等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种表面缺陷检测装置及方法
本专利技术涉及检测设备
，尤其涉及一种表面缺陷检测装置及方法。
技术介绍
目前针对金属表面缺陷的检测技术较不成熟，对于粗糙纹理金属表面缺陷的检出率极低，误检率及漏检率极高。目前市场上存在一种基于视觉的表面细微缺陷检测技术，该技术通过4个红光型点光源图像系统，采集4幅不同光照角度的待测金属表面图像，利用已标定好的光源方向参数，计算物体的灰度值梯度，同时对灰度值梯度进行高斯曲率滤波处理，合成曲率图像，再进行图像分割及形态学操作，实现金属表面的缺陷检测。其不足是：只采集4个方向的图像，会造成信息缺失，出现阴影及奇异点的情况，引起误检及漏检。
技术实现思路
为克服现有的表面缺陷检测装置漏检率高的缺陷，本专利技术提供一种表面缺陷检测装置及方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：提供一种表面缺陷检测装置，包括平台、设置于平台上的载物组件、第一支架、分别与第一支架连接的相机和光源组件、第二支架及与第二支架连接的同轴光源，所述第一支架与第二支架相对设置在所述平台上，所述载物组件位于所述相机的拍摄区域内且所述载物组件用于承载待测样品，所述光源组件包括九个可独立或者同时发光的发光组件，所述发光组件与所述待测样品相对且设置于所述相机与所述待测样品之间以提供LED光源，所述同轴光源倾斜照射在待测样品上以提供同轴光源。优选地，所述光源组件还包括与九个所述发光组件一侧连接的光源盘，所述光源盘为圆形且所述发光组件圆周设置在所述光源盘朝载物组件的一侧上，九个发光组件形成一个环形光源；所述发光组件包括与光源盘连接的连接件、与连接件转动连接的旋转件及与旋转件连接的发光件，可通过转动所述旋转件以改变发光件的转动角度。优选地，所述连接件靠近所述旋转件上设置有限位块，所述限位块由所述连接件相对的一侧凸起形成，所述旋转件转动至抵持限位块以限制所述发光件的照射角度，所述限位块之间限制所述发光件的转动角度范围为0-70°，所述同轴光源的转动角度范围为30°-60°；所述第一支架包括与平台连接的连接杆、与连接杆滑动连接的相机固定部和固定架，所述固定架设置在所述相机固定部朝所述平台的一侧；所述相机固定部包括与连接杆滑动连接的相机调节块以及分别与相机调节块连接的第一夹块和第二夹块，所述相机调节块上设置有与第一夹块和第二夹块分别连接的腰形孔，所述第一夹块与所述第二夹块之间夹持以固定所述相机。优选地，所述固定架包括与连接杆连接的光源固定块、分别与光源固定块连接的第一连接块和第二连接块，所述第一连接块、第二连接块与所述光源盘连接；所述第二支架包括与平台连接的支撑杆及与支撑杆滑动连接的光源固定件，所述光源固定件与所述相机固定部结构相同以固定所述同轴光源。优选地，所述平台上设置有U形槽，所述第二支架包括与所述支撑杆连接的滑动件，所述支撑杆穿设所述滑动件且所述滑动件与所述U形槽连接，所述平台、第一支架、第二支架、光源盘为铝合金材料，所述相机为面阵彩色相机，所述发光件、同轴光源发出的光源为蓝光且发出的光源波长范围为435-480nm。优选地，所述相机、同轴光源及发光组件与外设的计算机连接，所述外设的计算机控制所述控制相机采集图像、所述同轴光源和所述发光组件照射待测样品，所述待测样品包括金属制品、陶瓷制品、电子制品中的任一种。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：提供相机、同轴光源、待测样品以及九个发光组件，计算机控制同轴光源、相机以及发光组件的工作状态并照射待测样品，包括以下步骤：S1：同轴光源对待测样品进行光源照射；S2：相机采集1幅图像并传输至计算机进行处理；S3：判断是否存在缺陷；若存在缺陷，则进行步骤S4：输出缺陷信息及位置信息并结束检测；若所述步骤S3判断不存在缺陷，则进行下列步骤：S5：计算机控制每个发光组件依次对待测样品进行光源照射，相机依次采集九幅图像。优选地，所述步骤S5之后包括如下步骤：S6：使用光度立体视觉原理对采集的九幅图像进行计算，构造偏微分方程求解待测样品表面的灰度值梯度并获得梯度图；S7：计算机进一步对梯度图进行高斯曲率滤波处理及形态学处理；S8：是否存在缺陷；若存在缺陷，则进行步骤S4；若不存在缺陷，则进行下列步骤：S9：对获得的梯度进行积分及曲面拟合获得深度图，并对深度图进行高斯曲率滤波处理及形态学处理。S10：是否存在缺陷；若存在缺陷，则进行步骤S4；若不存在缺陷，则进行步骤S11：输出无缺陷信息并结束检测。优选地，所述步骤S2具体为：计算机将所述相机拍摄的灰度图像进行傅里叶变换及形态学处理；所述步骤S5与所述步骤S6之间包括步骤S51：所述计算机采用基于固定gamma值亮度校正法进行亮度校正；所述步骤S1之前包括步骤S0：通过九个发光组件依次对采样球进行照射，相机采集灰度图像并通过灰度图像设置一阈值，选择大于该阈值的灰度值并通过偏微分方程组计算以获得光源方向向量。优选地，所述S6具体为：对求取的灰度值梯度使用SouthWell算法进行三维形貌恢复，采用级数展开法的最小二乘法进行曲面拟合，对拟合后的深度值转为点云数据；所述步骤S7中对梯度图的点云数据进行高斯滤波处理以获得曲率图。与现有技术相比，本专利技术提供的表面缺陷检测装置及表面缺陷检测方法具有以下有益效果：1、所述表面缺陷检测装置平台、设置于平台上的载物组件、第一支架、分别与第一支架连接的相机和光源组件、第二支架及与第二支架连接的同轴光源，所述第一支架与第二支架相对设置在所述平台上，所述载物组件位于所述相机的拍摄区域内且所述载物组件用于承载待测样品，所述光源组件包括多个可独立或者同时发光的发光组件，所述发光组件与所述待测样品相对且设置于所述相机与所述待测样品之间以提供LED光源，所述同轴光源倾斜照射在待测样品上以提供同轴光源。同轴光源可用于检测反光程度很大的表面物体，能够凸显待测样品上的表面不平整，克服表面反光造成的干扰，主要用于检测待测样品平整光滑表面的碰伤、划伤、裂纹和异物；同轴光源照射在待测样品上可获得较大的照射区域，能快速的采集到待测样品特性的图片，通过一幅图像即可快速初步判定待测样品是否存在缺陷，能很好的提高效率；但是其检测的角度是相对有限的，无法很好的对待测样品进行全方位的照射，采集待测样品全方位的图像数据，在准确性上相对多个发光组件存在缺陷，因此，当同轴光判定出待测样品存在缺陷时，进一步结合多个发光组件做进一步判定，能很好的保证准确性，因此，将同轴光源和多个发光组件结合，能很好的保证效率且提高准确性；采用发光组件的数量为九个的设计具有减小成本、减小误差、提高表面图像质量的优点。2、所述光源组件包括与多个所述发光组件一侧连接的光源盘，所述光源盘为圆形且所述发光组件圆周设置在所述光源盘朝载物组件的一侧上，多个发光组件形成一个环形光源。环形光源能够提供全方位、多本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种表面缺陷检测装置，其特征在于：包括平台、设置于平台上的载物组件、第一支架、分别与第一支架连接的相机和光源组件、第二支架及与第二支架连接的同轴光源，所述第一支架与第二支架相对设置在所述平台上，所述载物组件位于所述相机的拍摄区域内且所述载物组件用于承载待测样品，所述光源组件包括九个可独立或者同时发光的发光组件，所述发光组件与所述待测样品相对且设置于所述相机与所述待测样品之间以提供LED光源，所述同轴光源倾斜照射在待测样品上以提供同轴光源。/n
【技术特征摘要】
20200331 CN 20202044967401.一种表面缺陷检测装置，其特征在于：包括平台、设置于平台上的载物组件、第一支架、分别与第一支架连接的相机和光源组件、第二支架及与第二支架连接的同轴光源，所述第一支架与第二支架相对设置在所述平台上，所述载物组件位于所述相机的拍摄区域内且所述载物组件用于承载待测样品，所述光源组件包括九个可独立或者同时发光的发光组件，所述发光组件与所述待测样品相对且设置于所述相机与所述待测样品之间以提供LED光源，所述同轴光源倾斜照射在待测样品上以提供同轴光源。
2.如权利要求1所述的表面缺陷检测装置，其特征在于：所述光源组件还包括与九个所述发光组件一侧连接的光源盘，所述光源盘为圆形且所述发光组件圆周设置在所述光源盘朝载物组件的一侧上，九个发光组件形成一个环形光源；
所述发光组件包括与光源盘连接的连接件、与连接件转动连接的旋转件及与旋转件连接的发光件，可通过转动所述旋转件以改变发光件的转动角度。
3.如权利要求2所述的表面缺陷检测装置，其特征在于：所述连接件靠近所述旋转件上设置有限位块，所述限位块由所述连接件相对的一侧凸起形成，所述旋转件转动至抵持限位块以限制所述发光件的照射角度，所述限位块之间限制所述发光件的转动角度范围为0-70°，所述同轴光源的转动角度范围为30°-60°；
所述第一支架包括与平台连接的连接杆、与连接杆滑动连接的相机固定部和固定架，所述固定架设置在所述相机固定部朝所述平台的一侧；
所述相机固定部包括与连接杆滑动连接的相机调节块以及分别与相机调节块连接的第一夹块和第二夹块，所述相机调节块上设置有与第一夹块和第二夹块分别连接的腰形孔，所述第一夹块与所述第二夹块之间夹持以固定所述相机。
4.如权利要求3所述的表面缺陷检测装置，其特征在于：所述固定架包括与连接杆连接的光源固定块、分别与光源固定块连接的第一连接块和第二连接块，所述第一连接块、第二连接块与所述光源盘连接；所述第二支架包括与平台连接的支撑杆及与支撑杆滑动连接的光源固定件，所述光源固定件与所述相机固定部结构相同以固定所述同轴光源。
5.如权利要求2所述的表面缺陷检测装置，其特征在于：所述平台上设置有U形槽，所述第二支架包括与所述支撑杆连接的滑动件，所述支撑杆穿设所述滑动件且所述滑动件与所述U形槽连接，所述平台、第一支架、第二支架、光源盘为铝合金材料，所述相机为面阵彩色相机，所述发光件、同轴光源发出的光源为蓝光...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱勇建，罗坚，刘浩，张力，秦运柏，秦国锋，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：发明
国别省市：广西;45
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