一种基于位移光源的表面缺陷检测装置、方法及系统制造方法及图纸

本发明专利技术适用于缺陷自动检测技术领域，提供了一种基于位移光源的表面缺陷检测装置、方法及系统。一种表面缺陷检测装置，其特征在于，所述装置包括：检测光源，用于照射待检测面；检测相机，用于拍摄待检测面；检测装置，所述检测光源和所述检测相机设置在所述检测装置上，所述检测装置用于改变所述检测光源对所述待检测面的照射角度以及改变所述检测相机对所述待检测面的拍摄角度；定位机械臂，与所述检测装置连接，用于改变所述检测装置在空间中的位置以及朝向。本申请能够针对汽车表面的复杂曲面特点，进行高精度的缺陷检测，检测全程无需人工干预，显著提高了表面缺陷的检测速度和精确度，降低了漏检率。降低了漏检率。降低了漏检率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于位移光源的表面缺陷检测装置、方法及系统


[0001]本专利技术属于缺陷自动检测
，尤其涉及一种基于位移光源的表面缺陷检测装置、方法及系统。

技术介绍

[0002]表面喷漆是指给材料表面喷涂一层附着的漆类材料，从而保护材料原有的表面并提高美观程度等。例如，在汽车制造过程中，当车架、车壳焊接完成后，下一道工序就是对于汽车表面进行喷漆。喷漆的类型有透明漆、金属漆、珠光漆等。
[0003]漆面在喷涂过程中的产生缺陷以及使用过程中出现磨损是难以避免的，例如划痕、凹陷、缺块、凸起等，因而非常有必要对表面是否存在缺陷，以及缺陷的数量和类型进行检测与统计。
[0004]例如，在汽车相关行业中，需要对汽车漆面状况进行的检测。但由于汽车车体表面曲线多样，结构复杂，对于汽车漆面的检测目前仍多采用人力检测的方式。一台汽车往往需要消耗工作人员10个工时以上，整个检测过程中需全程弯腰劳动；且人工长时间工作容易产生视觉疲劳，影响对合格基准的主观判断，漏检的可能性大，缺陷数据统计离散，漏检率较高。而现有采用机械装置进行的检测，又难以应对复杂多样的汽车表面曲面，准确度差，漏检率高。
[0005]可见，现有的对于表面缺陷的检测精度低，漏检率高。

技术实现思路

[0006]本申请实施例的目的在于提供，旨在解决现有的对于表面缺陷的检测精度低，漏检率高的问题。
[0007]本申请实施例是这样实现的，提供一种基于位移光源的表面缺陷检测装置，所述装置包括：检测光源，用于照射待检测面；检测相机，用于拍摄待检测面；检测装置，所述检测光源和所述检测相机设置在所述检测装置上，所述检测装置用于改变所述检测光源对所述待检测面的照射角度以及改变所述检测相机对所述待检测面的拍摄角度；定位机械臂，与所述检测装置连接，用于改变所述检测装置在空间中的位置以及朝向。
[0008]本申请实施例的另一目的在于，提供一种基于位移光源的表面缺陷检测方法，应用于上述一种表面缺陷检测装置，所述方法包括：获取待检测表面的数字三维模型数据，并从待检测表面上选取一个待检测点；基于所述数字三维模型数据，得到所述待检测表面在待检测点处的法线；基于检测装置的数字模型，调整所述检测装置的空间位置，使所述检测装置的内弧面上任意一点位置位于所述法线上；利用所述检测光源对所述待检测面进行照射，利用所述检测相机采集所述待检测面的图像信息；分析所述图像信息，生成表面缺陷检测结果。
[0009]本申请实施例的另一目的在于，提供一种基于位移光源的表面缺陷检测系统，所述系统包括至少两个上述的一种基于位移光源的表面缺陷检测装置，每个所述检测装置应
用上述的一种基于位移光源的表面缺陷检测方法对表面缺陷进行检测。
[0010]本申请实施例提供的一种基于位移光源的表面缺陷检测装置，能够针对汽车表面的复杂曲面特点，进行高精度的缺陷检测，检测全程无需人工干预，显著提高了表面缺陷的检测速度和精确度，降低了漏检率。
附图说明
[0011]图1为本申请实施例提供的一种基于位移光源的基于位移光源的表面缺陷检测装置立体图；
[0012]图2为本申请实施例提供的一种检测装置结构立体图；
[0013]图3为本申请实施例提供的一种基于位移光源的表面缺陷检测方法的运行环境图；
[0014]图4为本申请实施例提供的一种基于位移光源的表面缺陷检测方法的运行流程图；
[0015]图5为本申请实施例提供的一种基于位移光源的表面缺陷检测方法的检测结果示意图；
[0016]图6为本申请实施例提供的一种基于位移光源的表面缺陷检测系统的示意图；
[0017]图7为本申请实施例提供的一种计算机设备的示意图。
[0018]附图中：10、检测光源；20、检测相机；30、检测装置；40、定位机械臂；110、基于位移光源的表面缺陷检测装置；120、计算机设备。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0020]可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx装置称为第二xx装置，且类似地，可将第二xx装置称为第一xx装置。
[0021]如图1所示，在一个实施例中，提出了一种基于位移光源的表面缺陷检测装置，所述装置包括：检测光源10，用于照射待检测面；检测相机20，用于拍摄待检测面；检测装置30，所述检测光源10和所述检测相机20设置在所述检测装置30上，所述检测装置30用于改变所述检测光源10对所述待检测面的照射角度以及改变所述检测相机20对所述待检测面的拍摄角度；定位机械臂40，与所述检测装置30连接，用于改变所述检测装置30在空间中的位置以及朝向。
[0022]在本申请实施例中，检测光源10能够对待检测面进行照射，检测相机20能够对待检测面进行拍摄并能够获取由检测光源10对待检测面进行照射得到的光线。检测光源10的设置，能够使得检测相机20获取到的检测图像的便于系统或自动算法的处理，以及使得漆面的缺陷更易于显露。检测光源10可采用使得漆面的缺陷更易于显露的设置方式，例如：单色强光，条纹光源，横纵排布的阵列形光源等形态。检测相机20可选用便于检测到缺陷的相
机或传感器等，例如采用RGB
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D型相机。检测光源10和检测相机20能够固定在检测装置30上，检测装置30能够用于改变检测光源10对所述待检测面的照射角度以及改变所述检测相机20对所述待检测面的拍摄角度。本领域技术人员可知，检测相机20与待检测面的夹角可知检测相机镜头所处位置的中心线与待检测面之间的夹角，检测光源10与待检测面之间的夹角可知平板形检测光源10面板的中心点位置的法线与待检测面之间的夹角。改变上述夹角的方式此处不做具体限制，例如，在检测装置30上设置可旋转基座、机械旋臂、滑轨、滑道等结构，并将检测相机20或检测光源10设置在上述结构上，进而改变对待检测面的拍摄角度以及照射角度。定位机械臂40可具有较多自由度，可通过若干个可旋转关节或伸缩杆等结构来改变检测装置30在空间中的位置和朝向。
[0023]在本申请实施例中，由于表面缺陷的形态、大小、排布等类型较多，因而在固定的照射或拍摄角度下，某些缺陷不易显露，因而采用上述可变化照射角度以及可变化的拍摄角度能够使得在特定范围角度下不易显露的缺陷突显出来，从而显著提高缺陷的可见度以及系统的检测精度。虽然机械臂同样能够改变检测装置30的空间位置，进而改变检测光源10与检测相机20的空间位置，但受定位机械臂40的运行速度低、定位精度差等因素的限制，通过移动定位机械臂40改变照射角度以及拍摄角度会显著降低系统检测精度以及检测速度，影响校测效果。因而在检测时，可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于位移光源的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述装置包括：检测光源，用于照射待检测面；检测相机，用于拍摄待检测面；检测装置，所述检测光源和所述检测相机设置在所述检测装置上，所述检测装置用于改变所述检测光源对所述待检测面的照射角度以及改变所述检测相机对所述待检测面的拍摄角度；定位机械臂，与所述检测装置连接，用于改变所述检测装置在空间中的位置以及朝向。2.根据权利要求1所述的一种基于位移光源的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述检测装置上设置有导轨，所述检测光源和所述检测相机均通过所述导轨与所述检测装置滑动连接。3.根据权利要求2所述的一种基于位移光源的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述检测装置为半圆环形，所述定位机械臂与所述检测装置的外弧面的几何中心位置连接，所述检测相机与所述检测光源分别位于检测装置的内弧面的几何中心位置的两侧。4.根据权利要求1所述的一种基于位移光源的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述检测光源由若干个相互平行的漫反射光带组成，所述检测相机用于采集待检测面的三原色信息及所述检测相机距待检测面的距离信息。5.根据权利要求1所述的一种基于位移光源的表面缺陷检测装置，其特征在于，所述定位机械臂的一端固定在基座上，另一端与所述检测装置相连接；所述定位机械臂具有至少6个自由度，用于将所述检测装置调整至空间中的任意位置和任意朝向。6.一种基于位移光源的表面缺陷检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至5中任一项权利要求所述的一种基于位移光源的表面缺陷检测装置，所述方法包括：获取待检测表面的数字三维模型数据，并从待检测表面上选取一个待检测点；基于所述数字三维模型数据，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭成，宋海川，何挺，靳志伟，陈玉川，王桂艳，苏建明，周众喜，陈安全，魏东，
申请(专利权)人：宁波图灵奇点智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：