本发明专利技术提供一种表面缺陷检测系统、表面缺陷检测方法和表面检测产线，其中表面缺陷检测系统包括承载结构、图像获取装置和多个光源。承载结构用于支撑被检测表面，图像获取装置能够与承载结构或被检测表面以预设路径相对运动。光源能够单独控制开启或关闭并与图像获取装置的相对位置固定，光源受控以不同的入射角照射向承载结构，并能够形成条状的照射范围，且多个光源在承载结构上的照射范围重合。本发明专利技术的实施例能够全面反映被检测表面的特征，多个光源以不同的入射角照射在同一位置，能够使图像获取装置获取足够强度的反射光，为改进表面缺陷检测方法提供硬件基础，可应用于镜面或半镜面表面缺陷检测。半镜面表面缺陷检测。半镜面表面缺陷检测。
【技术实现步骤摘要】
表面缺陷检测系统、表面缺陷检测方法及表面检测产线
[0001]本专利技术大致涉及工件表面检测
，尤其是一种表面缺陷检测系统、表面缺陷检测方法及表面检测产线。
技术介绍
[0002]对于具有高精度加工要求的工件来说，在后续加工或出厂交付前需要对工件的表面进行检测，以判断工件表面是否存在斑点、凸起、凹坑、划痕、色差等缺陷，是判断工件合格与否的必要过程。
[0003]现有的利用机器视觉表面缺陷检测的方法主要是利用2D相机或3D相机，对工件的表面进行拍摄，然后根据获取的图像特征，利用特定的算法判断工件的表面是否存在缺陷，并确定表面缺陷的类型和位置。但现有的表面缺陷检测系统主要利用halcon算法库(一种机器视觉算法库)，是一种基于朗伯光照数学模型的计算方法，根据朗伯光照数学模型的原理，限定在所有视角下表面的亮度相同，这一特征要求光源设置为平行光源或无限远点光源，相机设置成光轴与被检测表面保持垂直，而在这种光源和相机的设计形式下，只有漫反射表面才能够使相机接收到足够的反射光，而对于镜面反射表面和半镜面反射表面，采用这种现有的表面缺陷检测形式，导致相机无法获得足够的反射光，难以呈现可应用的条纹虚像，导致表面缺陷检测的精度下降，无法充分反映工件的表面特征，因此需要提供一种新型的，不仅限制于漫反射表面的表面缺陷检测系统。
[0004]
技术介绍
部分的内容仅仅是专利技术人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中的一个或多个缺陷，本专利技术提供一种表面缺陷检测系统，包括：
[0006]承载结构，所述承载结构用于支撑被检测表面；
[0007]图像获取装置，所述图像获取装置配置成能够与所述承载结构或所述被检测表面以预设路径相对运动；和
[0008]多个光源，所述光源能够单独控制开启或关闭并与所述图像获取装置的相对位置固定；多个光源受控以不同的入射角照射向所述承载结构，并配置成能够形成条状的照射范围，且多个所述光源在所述承载结构上的照射范围重合；所述光源的照射范围位于所述图像获取装置的视野范围内。
[0009]根据本专利技术的一个方面，其中所述图像获取装置的光轴指向多个所述光源在所述承载结构或所述被检测表面上形成的条状照射范围。
[0010]根据本专利技术的一个方面，其中所述承载结构包括驱动单元，所述驱动单元带动所述被检测表面以预设路径运动；所述图像获取装置和所述光源固定设置。
[0011]根据本专利技术的一个方面，其中所述被检测表面的预设路径包括：
[0012]以第一方向沿所述承载结构的平面平移；和
[0013]以第二方向沿所述承载结构的平面平移，所述被检测表面在沿第一方向运动和沿第二方向运动时，所述光源在所述被检测表面上的条状照射范围大致垂直。
[0014]根据本专利技术的一个方面，所述表面缺陷检测系统还包括控制系统，所述控制系统与所述图像获取装置和所述光源通讯，并配置成能够分别控制不同的所述光源以预设的频率和时序开启或关闭。
[0015]根据本专利技术的一个方面，其中所述图像获取装置的光轴方向与所述光源形成的条状照射范围的长边方向大致垂直；
[0016]所述被检测表面以法向为分界面分隔为第一侧和第二侧，多个所述光源分为第一光源组和第二光源组，所述第一光源组和第二光源组分别设置在所述被检测表面的第一次和第二侧。
[0017]根据本专利技术的一个方面，其中所述第一光源组包括一条形光源，所述条形光源以不小于75
°
的入射角侧面照射向所述承载结构。
[0018]根据本专利技术的一个方面，其中所述第二光源组包括至少三个条形光源，且条形光源以不同的入射角照射向所述承载结构的同一位置；所述第二光源组的三个条形光源中入射角最大的条形光源以不小于75
°
的入射角侧面照射向所述承载结构。
[0019]根据本专利技术的一个方面，其中所述第二光源组包括至少三个条形光源，所述三个条形光源在所述被检测表面的第二侧的预设入射角度范围内平行且均匀设置。
[0020]根据本专利技术的一个方面，所述表面缺陷检测系统还包括第二图像获取装置，所述第二图像获取装置设置于所述被检测表面的第一侧，且所述第二图像获取装置的光轴指向多个所述光源在所述承载结构或被检测表面上形成的条状照射范围。
[0021]根据本专利技术的一个方面，其中所述图像获取装置与所述承载结构在其光轴方向上的距离小于所述第二图像获取装置与所述承载结构在其光轴方向上的距离。
[0022]根据本专利技术的一个方面，以所述第一侧的延伸方向为0
°
方向，所述图像获取装置的光轴方向与0
°
方向的夹角取值范围为30
‑
95
°
，并在该角度范围内可调。
[0023]根据本专利技术的一个方面，其中所述第一光源组的入射方向与被检测表面的法向的夹角取值范围为75
‑
87
°
；所述第二光源组的入射方向与被检测表面的法向的夹角取值范围为10
‑
87
°
。
[0024]根据本专利技术的一个方面，其中所述图像获取装置与所述承载结构在沿光轴方向上的距离为750
‑
850毫米。
[0025]根据本专利技术的一个方面，其中所述第一光源组与所述承载结构在照射方向上的距离为600
‑
1000毫米；所述第二光源组中至少包括三个单独控制的条形光源，且三个条形光源与所述承载结构沿照射方向上的距离为600
‑
1000毫米。
[0026]根据本专利技术的一个方面，其中所述第二光源组中的多个条形光源与所述承载结构沿照射方向上的距离相等。
[0027]根据本专利技术的一个方面，其中所述第二图像获取装置设置于所述被检测表面的第一侧，所述第二图像获取装置的光轴方向与所述被检测表面的法向在第一侧的夹角取值范围为25
‑
60
°
。
[0028]根据本专利技术的一个方面，其中所述第二图像获取装置与所述承载结构在沿其光轴方向上的距离为940
‑
1040毫米。
[0029]根据本专利技术的一个方面，其中所述图像获取装置为16K线扫相机；所述第二图像获取装置为8K线扫相机。
[0030]根据本专利技术的一个方面，本专利技术还包括一种表面缺陷检测方法，应用如前所述的表面缺陷检测系统，所述表面缺陷检测方法包括：
[0031]分别获取多个光源的入射角度，以及图像获取装置的光轴相对于被检测表面的角度；
[0032]获取被检测表面在不同光源照射下的图像，并根据不同光源对应的图像获得被检测表面中被照射部分与光源对应的灰度值；
[0033]根据灰度值，对应光源的入射角度，以及图像获取装置的光轴相对于被检测表面的角度，计算表面法向量和/或被检测表面中被照射部分的光泽度；
[0034]根据表面法向量，计算被检测表面中被照射部分的曲本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种表面缺陷检测系统，包括：承载结构，所述承载结构用于支撑被检测表面；图像获取装置，所述图像获取装置配置成能够与所述承载结构或所述被检测表面以预设路径相对运动；和多个光源，所述光源能够单独控制开启或关闭并与所述图像获取装置的相对位置固定；多个光源受控以不同的入射角照射向所述承载结构，并配置成能够形成条状的照射范围，且多个所述光源在所述承载结构上的照射范围重合；所述光源的照射范围位于所述图像获取装置的视野范围内。2.根据权利要求1所述的表面缺陷检测系统，其中所述图像获取装置的光轴指向多个所述光源在所述承载结构或所述被检测表面上形成的条状照射范围。3.根据权利要求1或2所述的表面缺陷检测系统，其中所述承载结构包括驱动单元，所述驱动单元带动所述被检测表面以预设路径运动；所述图像获取装置和所述光源固定设置。4.根据权利要求3所述的表面缺陷检测系统，其中所述被检测表面的预设路径包括：以第一方向沿所述承载结构的平面平移；和以第二方向沿所述承载结构的平面平移，所述被检测表面在沿第一方向运动和沿第二方向运动时，所述光源在所述被检测表面上的条状照射范围大致垂直。5.根据权利要求1或2所述的表面缺陷检测系统，还包括控制系统，所述控制系统与所述图像获取装置和所述光源通讯，并配置成能够分别控制不同的所述光源以预设的频率和时序开启或关闭。6.根据权利要求2所述的表面缺陷检测系统，其中所述图像获取装置的光轴方向与所述光源形成的条状照射范围的长边方向大致垂直；所述被检测表面以法向为分界面分隔为第一侧和第二侧，多个所述光源分为第一光源组和第二光源组，所述第一光源组和第二光源组分别设置在所述被检测表面的第一次和第二侧。7.根据权利要求6所述的表面缺陷检测系统，其中所述第一光源组包括一条形光源，所述条形光源以不小于75
°
的入射角侧面照射向所述承载结构。8.根据权利要求6所述的表面缺陷检测系统，其中所述第二光源组包括至少三个条形光源，且条形光源以不同的入射角照射向所述承载结构的同一位置；所述第二光源组的三个条形光源中入射角最大的条形光源以不小于75
°
的入射角侧面照射向所述承载结构。9.根据权利要求6所述的表面缺陷检测系统，其中所述第二光源组包括至少三个条形光源，所述三个条形光源在所述被检测表面的第二侧的预设入射角度范围内平行且均匀设置。10.根据权利要求6所述的表面缺陷检测系统，还包括第二图像获取装置，所述第二图像获取装置设置于所述被检测表面的第一侧，且所述第二图像获取装置的光轴指向多个所述光源在所述承载结构或被检测表面上形成的条状照射范围。11.根据权利要求6所述的表面缺陷检测系统，以所述第一侧的延伸方向为0
°
方向，所述图像获取装置的光轴方向与0
°
【专利技术属性】
技术研发人员：曹文，龙攀城，丁玲玲，付翱，
申请(专利权)人：梅卡曼德上海机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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