大幅宽不干胶标签表面三维缺陷检测系统技术方案

本发明专利技术提供一种大幅宽不干胶标签表面三维缺陷检测系统。包括：照明光源，用于对被测物体照射光；光线准直透镜组，位于照明光源发出的光束前进的方向上，用于将数个由照明光源发出的小面积的准平行光源进行拼合，得到一个宽照明场的准平行光；会聚透镜，用于对拼合后的准平行光线进行会聚，实现宽幅的准平行光照明场；摄像部，对从被测物体反射的光进行摄像。本发明专利技术能对大幅宽不干胶标签表面尺寸较小的划伤和气泡成像，能对划伤、气泡、溢胶等三维缺陷进行有效检测，提高检测的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于大幅宽不干胶标签表面三维缺陷检测系统。
技术介绍
不干胶标签也叫自粘标签，是以纸张、薄膜或特种材料为面料，背面涂有粘合剂， 以涂硅底纸为保护纸的一种复合材料，并经印刷、模切等加工后成为成品标签。应用时，只需从底纸上剥离，轻轻一按，即可贴到各种基材(如电子产品、食品、药品等包装)的表面。 市场要求更高的标签质量标准。划伤、气泡、溢胶等三维缺陷是不干胶覆膜材料表面普遍存在的缺陷，目前的自动化检测设备是运用ccd成像技术对标签表面进行实时图像检测、缺陷处理的高科技新技术，它大大提高了标签检测的效率、减少了由于人工检测疲劳导致的漏检。但现有的LED光源及荧光灯光源，由于光源发散角大，只有大尺寸和严重的划伤才能在图像上有所表现导致上述检测技术也无法对尺寸较小的划伤和气泡成像，并进行检测。 因此，对该类缺陷较多的标签经过检测设备检测之后还需进行人工复查，从而浪费了大量的人力物力，且人工复查的效果也不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种大幅宽不干胶标签表面三维缺陷检测系统，能对大幅宽不干胶标签表面尺寸较小的划伤和气泡成像，能对划伤、气泡、溢胶等三维缺陷进行有效检测，提高检测的效率。为此，一种大幅宽不干胶标签表面三维缺陷检测系统包括照明光源，用于对被测物体照射光；光线准直透镜组，位于照明光源发出的光束前进的方向上，用于将数个由照明光源发出的小面积的准平行光源进行拼合，得到一个宽照明场的准平行光；会聚透镜，用于对拼合后的准平行光线进行会聚，实现宽幅的准平行光照明场；摄像部，对从被测物体反射的光进行摄像。所述的照明光源为呈间隔距离并排设置的数个照明光源。所述的照明光源为LED 灯。所述的光线准直透镜组由数个单透镜通过拼接粘合方式合成为透镜组。所述的准平行光线是发散角度为15°的准平行光束。所述的拼合为在一个方向上对各小面积的准平行光源的光线进行拼接。所述的检测系统还包括遮光挡片。所述的宽幅的准平行光照明场与被测物体宽度相适应。所述的每个照明光源距离光线准直透镜组的直线距离为透镜焦距。所述的摄像部为线阵CCD相机。上述方法实现了本专利技术的目的。本专利技术的优点是能对大幅宽不干胶标签表面尺寸较小的划伤和气泡成像，能对划伤、气泡、溢胶等三维缺陷进行有效检测，提高检测的效率。附图说明图1是本专利技术的原理示意图。图2是本专利技术的结构示意图。 具体实施例方式如图1至图2所示，一种大幅宽不干胶标签表面三维缺陷检测系统包括照明光源1，用于对被测物体照射光。所述的照明光源为呈间隔距离并排设置的数个照明光源。所述的照明光源为LED灯。数个照明光源可以被设置在一个呈长条状开口的壳体内，以使各LED灯或各LED颗粒灯发出的光线以直射到其下端的光线准直透镜组上；也可用遮光挡片2实现上述作用。遮光挡片可被设置在照明光源与光线准直透镜组之间，最好设置在照明光源与会聚透镜之间，使其基本上包围住照明光源，最好包围住照明光源至光线准直透镜组、会聚透镜的外周空间，使得只有从会聚透镜表面上的一个区域内准平行光能照射到被测物体表面，其反射光能被摄像部检测到。光线准直透镜组3，位于照明光源发出的光束前进的方向上，用于将数个由照明光源发出的小面积的准平行光源进行拼合，得到一个宽照明场的准平行光。所述的光线准直透镜组由数个单透镜通过拼接粘合方式合成为透镜组。所述的准平行光线是发散角度为 15°的准平行光束。所述的拼合为在一个方向上对各小面积的准平行光源的光线进行拼接。光线准直透镜组对单LED灯出射光进行准直，得到发散角度小、分布均勻的准平行光； 光线准直透镜组采用易于加工、易于拼接的透镜作为准直器件，通过对LED发射光的准直， 得到发散角度为15°的准平行光束。同时在一个方向上对不同的LED灯准直得到的光线进行拼合，得到一个较宽照明场的准平行光。会聚透镜4，用于对拼合后的准平行光线进行会聚，实现宽幅的准平行光照明场。 从光线准直透镜组射出的准平行光再经会聚透镜进行会聚，会聚中心为接受镜头表面，该位置位于会聚透镜的焦面附近，即距会聚透镜的距离近似等于透镜焦距，当成像面位置距会聚透镜位置变化时，相应的照明场范围也随之变化，根据要检测对象的幅面大小，选择满足照明范围的光源工作距离，即可对较宽范围的表面实现成像。由于印刷品覆膜表面有镜像特性，因此准平行光在照射到印刷品表面后需经过光线会聚才能使出射光进入镜头，进而被ccd相机接收，生成印刷品表面较宽视场的图像。摄像部6，对从被测物体反射的光进行摄像。所述的摄像部为线阵CCD相机。被测物体5 (或称待检表面)为大幅宽不干胶标签表面，被测物体是相对于从会聚透镜射出的准平行光运动的大幅宽不干胶标签表面。摄像部被设置在大幅宽不干胶标签表面的侧上方， 被测物体与照明光源、光线准直透镜组和会聚透镜彼此相关设置，使得被测物体中没有表面缺陷时，正常表面经平行光照射，反射光进入摄像部的镜头，该处在图像上形成亮场。然而，当被测物体中具有表面缺陷时，则被测物体物体表面起伏部分的角度大于准平行光的发散角，就可以在图像上形成高反差的区域，从而易于检测程序对缺陷的检测。检测程序至少包括一个能读取ccd相机图像数据的控制器，控制器最好在计算机控制下控制其它己知的设备，对缺陷的检测部位采取措施，例如计算机依据控制器采集ccd相机图像数据控制己知的设备在缺陷的检测部位上作标记或切割该缺陷的检测部位，以保证有效去除缺陷的检测部位。摄像部可被调整地安装，以获取最佳反射光。所述的宽幅的准平行光照明场与被测物体宽度相适应。所述的每个照明光源距离光线准直透镜组的直线距离为透镜焦距。显然，本专利技术根据三维缺陷对光线定向反射特性，对各单个LED灯出射光进行准直，得到发散角度小、分布均勻的准平行光；同时，通过对若干个LED灯准直后的光线进行拼合，并对拼合后的准平行光线进行会聚，实现宽幅的准平行光照明场。当物体表面起伏部分的角度大于光源的发散角，就可以在图像上形成高反差的区域，从而易于检测程序对缺陷的检测。照明光源、光线准直透镜组和会聚透镜可被调整地安装，从而能够最终调整射入到被测物体上的角度。总之，本专利技术能对大幅宽不干胶标签表面尺寸较小的划伤和气泡成像，能对划伤、 气泡、溢胶等三维缺陷进行有效检测，提高检测的效率，可推广使用。权利要求1.一种大幅宽不干胶标签表面三维缺陷检测系统，其特征在于包括照明光源，用于对被测物体照射光；光线准直透镜组，位于照明光源发出的光束前进的方向上，用于将数个由照明光源发出的小面积的准平行光源进行拼合，得到一个宽照明场的准平行光；会聚透镜，用于对拼合后的准平行光线进行会聚，实现宽幅的准平行光照明场；摄像部，对从被测物体反射的光进行摄像。2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于所述的照明光源为呈间隔距离并排设置的数个照明光源。3.根据权利要求1或2所述的检测系统，其特征在于所述的照明光源为LED灯。4.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于所述的光线准直透镜组由数个单透镜通过拼接粘合方式合成为透镜组。5.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于所述的准平行光线是发散角度为 15°的准平行光束。6.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于所述的拼合为在一个方向上对各小面积的准平行光源的光线进行拼接。7.根据权利要求1所述的检测系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：齐继芳，杨艺，姚毅，赵严，张勇，
申请(专利权)人：北京凌云光视数字图像技术有限公司，
类型：发明
国别省市：