CN105548195A - 表面检测装置及方法 - Google Patents

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张智海
易永祥
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges

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Abstract

本发明涉及表面检测装置及方法，包括以下装置：一载台，包含定位装置，通过所述定位装置固定待测物；一光源***，用于给所述待测物提供光源；一检测相机，用于采集光源***照明下待测物的图像；一吹气单元，用于对待测物表面吹气去除异物；一控制单元，用于处理检测相机采集到的图像，得到对应的表面缺陷及区域。本发明减少了检测经验参数的调整，降低了照明方式的难度和缺陷检测算法的复杂度，同时大大提高了检测的准确度。

Description

表面检测装置及方法
技术领域
本发明涉及一种表面检测装置及方法。
背景技术
表面检测，特别是表面微小缺陷检测，一直以来都被物体表面的环境灰尘、毛丝等可去除异物所干扰。由于环境灰尘、毛丝等可去除异物在检测图像中的特征与表面微小缺陷(如凸凹坑点、划伤、涂层脱落等)十分接近，几乎无法正确区分。所以会造成检测设备的准确度不高，误判较大，严重影响检测设备的功效。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设表面检测装置及方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供表面检测装置及方法。
本发明的技术方案如下：
表面检测装置，其特征在于，包括以下装置：
一载台，包含定位装置，通过所述定位装置固定待测物；
一光源***，用于给所述待测物表面光源照明；
一检测相机，用于采集光源***照明下待测物的图像；
一吹气单元，用于对待测物表面吹气去除异物；
一控制单元，用于处理检测相机采集到的图像，得到对应的表面缺陷及区域。
进一步的，所述吹气单元为离子发生器，其将含正负离子的气体以一定的压力吹到待测物表面，以达到吹掉或移动表面可去除的异物的目的。
进一步的，所述定位装置通过机构加持固定、定位孔固定、靠边固定以及真空吸附固定中的一种固定方式进行定位。
进一步的，所述光源***包含一个或多个不同类型的光源。
进一步的，所述载台为固定载台。
进一步的，所述检测相机为线扫描相机。
外观检测方法，其特征在于，包含以下步骤：
S1：将被测物置于载台并定位；
S2：打开光源和相机，以一种或多种照明方式，拍摄多张图像，同时吹气单元对被测物表面吹气；
S3：计算控制单元处理各照明方式下的图像，得到对应的表面缺陷及区域；
S4：计算控制单元对相同照明条件下的多张图像进行差异比较，得到差异区域的信息；
S5：计算控制单元将差异区域内的缺陷去掉，剩下的缺陷就是真正的缺陷。
进一步的，所述图像的差异是指对应位置的图像间的灰阶或色彩差异。
进一步的，所述图像的差异区域是指图像差异区域的中心及其周边指定宽度范围以内。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
本发明减少了检测经验参数的调整，降低了照明方式的难度和缺陷检测算法的复杂度，同时大大提高了检测的准确度。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的方法流程图；
图3是在相同照明条件下，拍摄的第一张图像；
图4是在相同照明条件下，拍摄的第二张图像；
图5是第一张与第二张的差异图像。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1，为本发明检测装置，包括，一载台1，包含定位装置11，通过定位装置11固定待测物2；一光源***3，用于给所述待测物提供光源；一检测相机6，用于采集光源***照明下待测物的图像；一吹气单元4，用于对待测物表面吹气去除异物；一控制单元5，用于处理检测相机采集到的图像，得到对应的表面缺陷及区域。待测物2中，一般含有灰尘7、划伤8、毛丝9、凸点10。吹气单元4为离子发生器，其将含正负离子的气体以一定的压力吹到待测物表面，以达到吹掉或移动表面可去除的异物的目的；定位装置11通过机构加持固定、定位孔固定、靠边固定以及真空吸附固定中的一种固定方式进行定位；光源***包含一个或多个不同类型的光源。
本发明中，载台1可以为平移载台，检测相机6为线扫描相机，拍照过程为平移载台载着待测物2平移往复运动，线扫描相机在光源照明下拍摄多张待测物的图像，同时吹气单元4持续对待测物表面吹气。
本发明中，载台1可以为为固定载台，相机为线扫描相机，拍照过程为相机相对固定载台固定高度做往复运动，线扫描相机在光源照明下拍摄多张待测物的图像，同时吹气单元4持续对待测物表面吹气。
参见图2，为本发明检测方法流程图，
外观检测方法，包含以下步骤：
S1：将被测物置于载台并定位；
S2：打开光源和相机，以一种或多种照明方式，拍摄多张图像，同时吹气单元对被测物表面吹气；
S3：计算控制单元处理各照明方式下的图像，得到对应的表面缺陷及区域；
S4：计算控制单元对相同照明条件下的多张图像进行差异比较，得到差异区域的信息；
S5：计算控制单元将差异区域内的缺陷去掉，剩下的缺陷就是真正的缺陷。
步骤图像的S4中差异是指对应位置的图像间的灰阶或色彩差异。
步骤S4中图像的差异区域是指图像差异区域的中心及其周边指定宽度范围以内。
如图3和图4，分别为是在相同照明条件下，拍摄的第一张图像和相同照明条件下，拍摄的第二张图像；通过控制装置的检测后，在图5中灰尘7和凸点10被检测出来。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.表面检测装置，其特征在于，包括以下装置：
一载台，包含定位装置，通过所述定位装置固定待测物；
一光源***，用于给所述待测物表面光源照明；
一检测相机，用于采集光源***照明下待测物的图像；
一吹气单元，用于对待测物表面吹气去除异物；
一控制单元，用于处理检测相机采集到的图像，得到对应的表面缺陷及区域。
2.根据权利要求1所述的表面检测装置，其特征在于：所述吹气单元为离子发生器，其将含正负离子的气体以一定的压力吹到待测物表面，以达到吹掉或移动表面可去除的异物的目的。
3.根据权利要求1所述的表面检测装置，其特征在于：所述定位装置通过机构加持固定、定位孔固定、靠边固定以及真空吸附固定中的一种固定方式进行定位。
4.根据权利要求1所述的一种表面检测装置，其特征在于：所述光源***包含一个或多个不同类型的光源。
5.根据权利要求1所述的一种表面检测装置，其特征在于：所述载台为固定载台。
6.根据权利要求1所述的一种表面检测装置，其特征在于：所述检测相机为线扫描相机。
7.外观检测方法，其特征在于，包含以下步骤：
S1：将被测物置于载台并定位；
S2：打开光源和相机，以一种或多种照明方式，拍摄多张图像，同时吹气单元对被测物表面吹气；
S3：计算控制单元处理各照明方式下的图像，得到对应的表面缺陷及区域；
S4：计算控制单元对相同照明条件下的多张图像进行差异比较，得到差异区域的信息；
S5：计算控制单元将差异区域内的缺陷去掉，剩下的缺陷就是真正的缺陷。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述图像的差异是指对应位置的图像间的灰阶或色彩差异。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述图像的差异区域是指图像差异区域的中心及其周边指定宽度范围以内。
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