一种非视域单像素成像系统及光泽表面缺陷检测方法技术方案

本发明专利技术是一种非视域单像素成像技术及光泽表面缺陷检测方法，其系统包括投影仪和探测器，还包括漫反射墙，漫反射墙与类镜面材料成对立面；投影仪负责对基底图案进行编码，然后将编码后的图案投射在类镜面物体表面，投影仪的光线与类镜面材料的夹角保持设定角度α，调整焦距和投影仪距离，使基底图案在类镜面物体显示清晰度满足设定要求；探测器用于接收漫反射墙反射的光线。本发明专利技术非视域单像素成像系统及光泽表面缺陷检测方法不仅克服了镜面反射现象而且均衡了反射光强度，并且使得单个检测器在一个位置能够捕获来自光泽表面的所有表面反射光，即本发明专利技术的非视域单像素成像系统可以在不受周边环境虚像影响的情况下对光滑表面进行理想成像。面进行理想成像。面进行理想成像。

【技术实现步骤摘要】
一种非视域单像素成像系统及光泽表面缺陷检测方法


[0001]本专利技术涉及光泽表面缺陷检测
，具体涉及一种非视域单像素成像系统及光泽表面缺陷检测方法。

技术介绍

[0002]随着表面测量和制造技术的发展，类镜面材料已经在精密机械、光学元件和芯片制造中广泛应用。随着现代工业中的制造精度越来越高，在许多情况下，检测这种光滑表面的困难阻碍了制造技术的发展，甚至成为制约制造高精度物体的瓶颈
[0003]目前，光泽面的检测方法主要分为两大类：一种是以原子力显微镜(AFM)为代表的接触测量。这个方法测量精度高，但接触式测量可能会损坏测量面，测量效率低，测量范围小。另一个是非接触式测量，不接触物体表面，不会引起表面损伤。非接触式方法主要包括扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、超声波检测、热成像和光学方法。光学法可分为非成像法和成像法。这非成像方法包括全积分散射法(TIS)、角分布散射法(ARS)。这种方法装置比较复杂，只能根据散射能量而不是直接测量来定性描述缺陷。成像方法包括显微暗场成像(MS
‑
>DFI)、激光散射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非视域单像素成像系统，包括投影仪和探测器，其特征在于，还包括漫反射墙，漫反射墙与类镜面材料成对立面；投影仪负责对基底图案进行编码，然后将编码后的图案投射在类镜面物体表面，投影仪的光线与类镜面材料的夹角保持设定角度α，调整焦距和投影仪距离，使基底图案在类镜面物体显示清晰度满足设定要求；探测器用于接受漫反射墙反射的光线。2.根据权利要求1所述的非视域单像素成像系统，其特征在于：30
°
＜α＜60
°
。3.根据权利要求1所述的非视域单像素成像系统，其特征在于：α为45
°
。4.根据权利要求1所述的非视域单像素成像系统，其特征在于：漫反射墙为具有漫反射性质的积分面。5.一种光泽表面缺陷检测方法，基于权利要求1
‑
4任意一项所述的非视域单像素成像系统，其特征在于：包括以下步骤：S1：首先，投影仪投射出一系列傅立叶基底图案，投影的图案表示为：P(x，y；f
x
，f
y
，φ)＝a+b
·
cos(2πf
x
x+2πf
y
y+φ)其中a是平均光强、b是对比度，x、y是目标物体所在平面的直角坐标，f
x
和f
y
分别是对应x、y方向的空间频率，φ是初位相依次为0，π/2，π，3π/2；S2：入射光第一次在类镜面反射，法线分布函数是峰值函数，具有相同取向的微面将同一方向的入射光反射形成反射窗，来自反射窗的反射光在漫反射平面上进行第二次反射；反射的光强被探测器收集到表示为：D
φ
(f
x
，f
y
)＝D
n
+β
·
∫∫
S
R(x，y)P(x，y；f
x
，f
y
，φ)dxdyD
n
是背景照明在探测器位置引起的光响应值，β是一个与单像素探测器放大倍数、探测器与物体的空间关系有关的因子，S是投影区域；S3：单像...

【专利技术属性】
技术研发人员：马孟超，苏义龙，查沛源，邓华夏，钟翔，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：