一种透镜缺陷检测装置及成像方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种透镜缺陷检测装置及成像方法，包括布置在外壳内部的图像获取组件和与其连接的处理器，图像获取组件包括，位于检测平台正上方的第一光源，布置在检测平台两侧且能够单独点亮的第二光源，和与第一光源同轴连接的图像采集模块，图像采集模块在不同的光源条件下获取不同类型的图像并发送给处理器；处理器接收图像采集模块发来的不同类型的图像经融合后输出，在输出的图像上展示透镜的全部缺陷。以处理器为控制中心，控制相机在复合光源的多模式打光方式下分别进行多次拍照，获取带有不同缺陷特征的图像，通过图像融合，将多种缺陷特征集合于一张图像上并输出，从而减少后续缺陷检测的步骤，提高检测效率。提高检测效率。提高检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种透镜缺陷检测装置及成像方法


[0001]本专利技术涉及机器视觉
，具体为一种透镜缺陷检测装置及成像方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]3D曲面透镜的划痕、油污及凸物等缺陷会严重影响透镜的质量，因此需要进行生产线在线检测，而目前的应用于在线检测的视觉系统照明方式单一，不同种类的缺陷往往需要不同的照明方式才能显示出来，单一的照明方式受限于缺陷成像的问题难以同时获取所有特征，导致目前针对透镜的检测装置结构复杂，检测效率低下。

技术实现思路

[0004]为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供一种透镜缺陷检测装置及成像方法，以嵌入式视觉处理芯片为控制中心，控制相机在复合光源的多模式打光方式下分别进行多次拍照，获取带有不同缺陷特征的图像，通过图像融合，将多种缺陷特征集合于一张图像上并输出，从而减少后续缺陷检测的步骤，提高检测效率。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术的第一个方面提供一种透镜缺陷检测装置，包括：布置在外壳内部的图像获取组件和与其连接的处理器，图像获取组件包括，位于检测平台正上方的第一光源，布置在检测平台两侧且能够单独点亮的第二光源，和与第一光源同轴连接的图像采集模块，图像采集模块在不同的光源条件下获取不同类型的图像并发送给处理器；处理器接收图像采集模块发来的不同类型的图像经融合后输出，在输出的图像上展示透镜的全部缺陷。r/>[0007]第一光源为同轴光源，位于检测平台的正上方，提供明场照明所需的光源。
[0008]第二光源为条形光源，包括至少两个布置在检测平台的两侧且能够单独点亮的光源，提供暗场照明所需的光源。
[0009]图像采集模块具有相机和镜头，相机位于第一光源的上方并与第一光源同轴设置。
[0010]图像采集模块根据检测需求，在两种光源依次单独点亮的情况下获取待测镜片的图像发送给处理器。
[0011]通过手轮改变第一光源相对于待测镜片的高度，以获得满足检测需求的明场图像。
[0012]通过旋钮改变第二光源的照射方向相对于图像采集模块轴线之间的夹角，以获得满足检测需求的暗场图像。
[0013]本专利技术的第二个方面提供上述基于装置实现成像的方法，包括以下步骤：
[0014]分别点亮第一光源和第二光源，获取对应条件下图像为明场照明图像和暗场照明图像作为原始图像；
[0015]小波分解原始图像，根据小波基和分解层次将原始图像分解到频域和各频段内，每个频率段上分解为多个不同的特征域；
[0016]对每一频率段上的各分量选择所需的融合系数分别融合，得到更新后的特征域集合；
[0017]基于更新后的特征域集合，通过小波逆变换对图像进行逐层重建，输出融合后的图像。
[0018]每个频率段上分解为多个不同的特征域，具体为：低频分量、水平、垂直和对角方向的高频分量。
[0019]选择所需的融合系数，具体为：
[0020]针对图像的低频分量，基于区域能量规则对经小波分解后的图像低频系数进行融合；
[0021]针对图像的高频分量，对每一频率段上的各分量采用局部熵算子，局部滑窗采用圆形滑窗，分为三层，按照熵值定义分别计算每层熵值，根据高斯分布进行权重计算并加权，选择熵值满足需求的区域作为融合后的区域。
[0022]与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0023]1、以处理器为控制中心，控制相机在复合光源的多模式打光方式下分别进行多次拍照，获取带有不同缺陷特征的图像，通过图像融合，将多种缺陷特征集合于一张图像上并输出，从而减少后续缺陷检测的步骤，提高检测效率。
[0024]2、利用熵值作为图像质量评价的指标，能够反映图像中所包含信息的丰富程度，结果可靠。同时熵值计算较为简单，使得计算便捷。
[0025]3、所采取的融合方式为圆形滑窗的局部熵算子算法，圆形滑窗使滑窗内各点对中心点的影响更接近，结果更准确。
[0026]4、可以全面检测出镜片的擦伤、伤痕、凹凸缺陷，检测精度高，可靠性得到保证。
附图说明
[0027]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0028]图1是本专利技术一个或多个实施例提供的透镜缺陷检测装置结构示意图；
[0029]图2(a)是本专利技术一个或多个实施例提供的透镜缺陷检测装置的三维结构示意图；
[0030]图2(b)是本专利技术一个或多个实施例提供的透镜缺陷检测装置的主视结构示意图；
[0031]图2(c)是本专利技术一个或多个实施例提供的透镜缺陷检测装置的后视结构示意图；
[0032]图2(d)是本专利技术一个或多个实施例提供的透镜缺陷检测装置中齿轮和齿条啮合实现升降的结构示意图；
[0033]图2(e)是本专利技术一个或多个实施例提供的透镜缺陷检测装置中齿条的安装位置示意图；
[0034]图2(f)是本专利技术一个或多个实施例提供的透镜缺陷检测装置中条形光源实现角度调节的结构示意图；
[0035]图3是本专利技术一个或多个实施例提供的透镜缺陷检测装置执行图像融合算法时的滑窗示意图；
[0036]图4是本专利技术一个或多个实施例提供的透镜缺陷检测装置工作流程示意图；
[0037]图5(a)是本专利技术一个或多个实施例提供的透镜缺陷检测装置获取的暗场照明原始图像示意图；
[0038]图5(b)是本专利技术一个或多个实施例提供的透镜缺陷检测装置获取的明场照明原始图像示意图；
[0039]图5(c)是本专利技术一个或多个实施例提供的透镜缺陷检测装置保存的输出图像示意图；
[0040]图中：100外壳、101第一夹具、102第二夹具、210同轴光源、220条形光源、310相机、320镜头、400镜片、510支撑件、520旋钮、600箱体、700处理器、810手轮、820齿条、821齿轮、830齿轮架。
具体实施方式
[0041]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0042]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0043]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0044]正如
技术介绍
中所描述的，目前的应用于在线检测的视觉系统照明方式单一，不同种类的缺陷往往需要不同的照明方式才能显示出来，单一的照明方式受限于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透镜缺陷检测装置，其特征在于：包括：布置在外壳内部的图像获取组件和与其连接的处理器，图像获取组件包括，位于检测平台正上方的第一光源，布置在检测平台两侧且能够单独点亮的第二光源，和与第一光源同轴连接的图像采集模块，图像采集模块在不同的光源条件下获取不同类型的图像并发送给处理器；处理器接收图像采集模块发来的不同类型的图像经融合后输出，在输出的图像上展示透镜的全部缺陷。2.如权利要求1所述的一种透镜缺陷检测装置，其特征在于：所述第一光源为同轴光源，位于检测平台的正上方，提供明场照明所需的光源。3.如权利要求1所述的一种透镜缺陷检测装置，其特征在于：所述第二光源为条形光源，包括至少两个布置在检测平台的两侧且能够单独点亮的光源，提供暗场照明所需的光源。4.如权利要求1所述的一种透镜缺陷检测装置，其特征在于：所述图像采集模块具有相机和镜头，相机位于第一光源的上方并与第一光源同轴设置。5.如权利要求4所述的一种透镜缺陷检测装置，其特征在于：所述图像采集模块根据检测需求，在两种光源依次单独点亮的情况下获取待测镜片的图像发送给处理器。6.如权利要求1所述的一种透镜缺陷检测装置，其特征在于：通过手轮改变第一光源相对于待测镜片的高度，以获得满足检测需求的明场图像。7.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢国梁，张延博，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：