CN113030096A - 一种工业产品微小孔壁缺陷成像装置及识别算法 - Google Patents
一种工业产品微小孔壁缺陷成像装置及识别算法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113030096A CN113030096A CN202110212023.9A CN202110212023A CN113030096A CN 113030096 A CN113030096 A CN 113030096A CN 202110212023 A CN202110212023 A CN 202110212023A CN 113030096 A CN113030096 A CN 113030096A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid lens
- lens
- imaging device
- imaging
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000007547 defect Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract 8
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 3
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 claims description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- 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
- G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
-
- G—PHYSICS
- 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
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/063—Illuminating optical parts
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
本发明公开了一种工业产品微小孔壁缺陷成像装置及识别算法，包括外置大功率补光灯、半透半反镜片、成像缩放装置、光电转换传感器和平行光束凸透镜，外置大功率补光灯内设置有液体镜头对可疑孔进行检测，平行光束凸透镜配合点光源进行使用，液体镜头包括液体镜头油腔、压电陶瓷和液体镜头水腔，本方案采用液态镜头，实现集精检测具体检测每个可疑孔，粗检测大视野多个孔于一体，可以实现多组镜头才能实现的清楚查看微小孔内壁的功能，粗检测大视野采用外补光灯，精检测每个孔壁，采用同轴光补光，保证了不同视野检测光强，不同孔径只需改变液体镜头电压，而不需要更换镜头，使用简单方便。
Description
技术领域
本发明涉及工程建设质量检测技术领域，尤其涉及一种工业产品微小孔壁缺陷成像装置及识别算法。
背景技术
微细孔在航空航天、汽车、能源及化工等领域中的应用越来越广泛,在汽车发动机气缸盖、航天飞行器散热管等装置的精密铸造过程中，微细孔内壁表面常常会产生一些微小的裂纹、气孔、凹坑等缺陷，这些缺陷可能引起部件内部尤其是连接处高压气体或液体的泄漏，造成设备性能的降低，甚至酿成安全事故；
目前常用的工业孔壁缺陷检测技术存在以下缺点：
1、很难查看清晰微小孔内壁；
2、主要采用倾斜检测物体，先看部分内壁缺陷，然后在查看另外内壁，需要多次检测，基本无法实现自动化；
3、现有查看内壁镜头体积较大，主要通过复杂的镜头组组合实现，容易产生图像失真；
为此，本发明提出一种工业产品微小孔壁缺陷成像装置及识别算法。
发明内容
本发明的目的是为了解决传统技术的不足，而提出的一种工业产品微小孔壁缺陷成像装置及识别算法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种工业产品微小孔壁缺陷成像装置，包括外置大功率补光灯、半透半反镜片、成像缩放装置、光电转换传感器和平行光束凸透镜；
优选地，所述外置大功率补光灯内设置有液体镜头对可疑孔进行检测；
优选地，所述平行光束凸透镜配合点光源进行使用；
优选地，所述液体镜头包括液体镜头油腔、压电陶瓷和液体镜头水腔,所述液体镜头通过改变厚度仅为八毫米的两种不同的液体交接处月牙形表面的形状，实现焦距的变化。
本发明还提供一种工业产品微小孔壁缺陷识别算法，具体的算法步骤为：
S1、所述装置固定在普通的三维移动平台上，并且整个成像装置有一定的倾斜角度使其能够在正向整体移动一遍和反向整体移动一遍可清晰查看所有孔内壁；
S2、控制器启用所述外置大功率补光灯，所述液体镜头两端电压较小，使其为焦距最小，可以查看视野最大，三维移动平台先正向整体移动，反向整体移动一遍进行粗检测，对有可疑的孔，记录其坐标及位置；
S3、启用所述点光源和所述平行光束凸透镜，移动平台上旋转部分将整个光学成像***旋转成与线路板垂直，改变所述液体镜头两端电压，使其焦距变大，视场角缩小到仅仅可以查看一个孔内壁情况，并且移动平台移动到大视野粗检测可疑孔的正上方，单独对可疑孔成像，进行精确判断其是否为缺陷孔；
S4、光路成像线路为，通过所述液体镜头将像传给所述半透半反镜片，然后经所述成像缩放装置，最终到达所述光电转换传感器，然后在电脑屏幕上显示图片，并对图片进行缺陷判断。
与现有技术相比，本发明具备以下优点：
1、采用液态镜头，实现集精检测具体检测每个可疑孔，粗检测大视野多个孔于一体；
2、可以实现多组镜头才能实现的清楚查看微小孔内壁的功能；
3、粗检测大视野采用外补光灯，精检测每个孔壁，采用同轴光补光，保证了不同视野检测光强；
4、不同孔径只需改变液体镜头电压，而不需要更换镜头，使用简单方便。
附图说明
图1为本发明提出的一种工业产品微小孔壁缺陷成像装置及识别算法的成像***光路图；
图2为本发明提出的一种工业产品微小孔壁缺陷成像装置及识别算法的液体镜头示意图。
图中：1、外置大功率补光灯；2、液体镜头；3、半透半反镜片；4、平行光束凸透镜；5、点光源；6、成像缩放装置；7、光电转换传感器；201、液体镜头油腔，202、压电陶瓷，203、液体镜头水腔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1和图2，一种工业产品微小孔壁缺陷成像装置，包括外置大功率补光灯1、半透半反镜片3、成像缩放装置6、光电转换传感器7和平行光束凸透镜4；
所述外置大功率补光灯1内设置有液体镜头2对可疑孔进行检测；
所述平行光束凸透镜4配合点光源5进行使用；
所述液体镜头2包括液体镜头油腔201、压电陶瓷202和液体镜头水腔203；
一种工业产品微小孔壁缺陷识别算法，具体步骤为：
成像装置固定在普通的三维移动平台(示意图未示出)上，并且整个成像装置有一定的倾斜角度使其能够在正向整体移动一遍和反向整体移动一遍可清晰查看所有孔内壁；
首先控制器启用外置大功率补光灯1，液体镜头2两端电压较小，使其为焦距最小，可以查看视野最大，三维移动平台先正向整体移动，反向整体移动一遍进行粗检测，对有可疑的孔，记录其坐标及位置；
接下来启用点光源5和平行光束凸透镜4，移动平台上旋转部分将整个光学成像***旋转成与线路板垂直，改变液体镜头2两端电压，使其焦距变大，视场角缩小到仅仅可以查看一个孔内壁情况，具体电压根据孔径改变而改变，并且移动平台移动到大视野粗检测可疑孔的正上方，单独对可疑孔成像，进行精确判断其是否为缺陷孔；
光路成像线路为，通过液体镜头2将像传给半透半反镜片3，然后经成像缩放装置6，最终到达光电转换传感器7，然后在电脑屏幕上显示图片，并对图片进行缺陷判断。
本方案用液体镜头和周围补光灯，先全局查看一批孔壁，然后对可疑缺陷孔壁，变换液体镜头焦距，启用同轴光，单独对可疑孔壁进行成像处理，结构简单紧凑，不会产生图像失真；
同一个液体镜头可以通过电压调节改变焦距，从而达到集精粗检测于同一镜头，提高了检测速率，实现自动检测。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“滑动”、“转动”、“固定”、“设有”等术语应做广义理解，例如，可以是焊接连接，也可以是螺栓连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种工业产品微小孔壁缺陷成像装置，其特征在于，包括外置大功率补光灯(1)、半透半反镜片(3)、成像缩放装置(6)、光电转换传感器(7)和平行光束凸透镜(4)；
所述外置大功率补光灯(1)内设置有液体镜头(2)对可疑孔进行检测，所述平行光束凸透镜(4)配合点光源(5)进行使用。
2.根据权利要求1所述的一种工业产品微小孔壁缺陷成像装置，其特征在于，所述液体镜头(2)包括液体镜头油腔(201)、压电陶瓷(202)和液体镜头水腔(203)。
3.一种工业产品微小孔壁缺陷识别算法，应用权利要求1所述装置，其特征在于，具体的算法步骤为：
S1、所述装置固定在普通的三维移动平台上，且整个成像装置有一定的倾斜角度使其能够在正向整体移动一遍和反向整体移动一遍可清晰查看所有孔内壁；
S2、控制器启用所述外置大功率补光灯(1)，所述液体镜头(2)两端电压较小，使其焦距最小，可以查看视野最大，三维移动平台先正向整体移动，反向整体移动一遍进行粗检测，对有可疑的孔，记录其坐标及位置；
S3、启用所述点光源(5)和所述平行光束凸透镜(4)，移动平台上旋转部分将整个光学成像***旋转成与线路板垂直，改变所述液体镜头(2)两端电压，使其焦距变大，视场角缩小到仅仅可以查看一个孔内壁情况，并且移动平台移动到大视野粗检测可疑孔的正上方，单独对可疑孔成像，进行精确判断其是否为缺陷孔；
S4、光路成像线路为，通过所述液体镜头(2)将像传给所述半透半反镜片(3)，然后经所述成像缩放装置(6)，最终到达所述光电转换传感器(7)，然后在电脑屏幕上显示图片，并对图片进行缺陷判断。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110212023.9A CN113030096A (zh) | 2021-02-25 | 2021-02-25 | 一种工业产品微小孔壁缺陷成像装置及识别算法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110212023.9A CN113030096A (zh) | 2021-02-25 | 2021-02-25 | 一种工业产品微小孔壁缺陷成像装置及识别算法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113030096A true CN113030096A (zh) | 2021-06-25 |
Family
ID=76461632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110212023.9A Pending CN113030096A (zh) | 2021-02-25 | 2021-02-25 | 一种工业产品微小孔壁缺陷成像装置及识别算法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113030096A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2660522Y (zh) * | 2003-11-21 | 2004-12-01 | 宁波韵升股份有限公司 | 手动高精度内孔光学检测仪 |
| CN103575748A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-02-12 | 上海交通大学 | 微小孔径工件内壁的光学检测*** |
| CN106323980A (zh) * | 2015-06-18 | 2017-01-11 | 武汉科技大学 | 一种小型环状工件的内壁全景成像装置及方法 |
| CN107490620A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-12-19 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中分公司 | 镍基带孔零件内壁检测方法及装置 |
| CN107561089A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-01-09 | 深圳市牧激科技有限公司 | 内孔检测光学***及内孔检测设备 |
| CN108415149A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-08-17 | 南开大学 | 一种宏微双视场同步成像显微镜 |
| CN110687130A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-14 | 天津大学 | 微细孔内壁缺陷自动检测方法 |
-
2021
- 2021-02-25 CN CN202110212023.9A patent/CN113030096A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2660522Y (zh) * | 2003-11-21 | 2004-12-01 | 宁波韵升股份有限公司 | 手动高精度内孔光学检测仪 |
| CN103575748A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-02-12 | 上海交通大学 | 微小孔径工件内壁的光学检测*** |
| CN106323980A (zh) * | 2015-06-18 | 2017-01-11 | 武汉科技大学 | 一种小型环状工件的内壁全景成像装置及方法 |
| CN107490620A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-12-19 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中分公司 | 镍基带孔零件内壁检测方法及装置 |
| CN107561089A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-01-09 | 深圳市牧激科技有限公司 | 内孔检测光学***及内孔检测设备 |
| CN108415149A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-08-17 | 南开大学 | 一种宏微双视场同步成像显微镜 |
| CN110687130A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-14 | 天津大学 | 微细孔内壁缺陷自动检测方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 无: "《中国中小企业》", 31 December 2008 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101109716B (zh) | 孔内表面的光学检测方法 | |
| CN103674977B (zh) | 大口径光学元件表面损伤检测装置和相应的检测方法 | |
| CN108020159B (zh) | 基于机器视觉的轴类零件尺寸图像采集装置 | |
| CN110687130A (zh) | 微细孔内壁缺陷自动检测方法 | |
| CN102628670A (zh) | 尺寸测量设备、尺寸测量方法和用于尺寸测量设备的程序 | |
| US20140043602A1 (en) | Apparatus and method for inspecting an object | |
| CN110793968A (zh) | 辨识孔壁瑕疵的检测设备 | |
| CN110542687A (zh) | 一种微观元件外观缺陷的检测装置及检测方法 | |
| CN110687131A (zh) | 微细孔内壁缺陷自动检测装置 | |
| CN103076337A (zh) | 一种多光源检测装置 | |
| CN113504239A (zh) | 一种品质管控数据分析方法 | |
| CN113030096A (zh) | 一种工业产品微小孔壁缺陷成像装置及识别算法 | |
| KR101796931B1 (ko) | 렌즈 어셈블리 결함 검사장치 | |
| CN203011853U (zh) | 多光源检测装置 | |
| JP5281815B2 (ja) | 光学デバイス欠陥検査方法及び光学デバイス欠陥検査装置 | |
| CN114113113A (zh) | 一种用于表面微缺陷定位与识别的三光源显微***装置 | |
| CN111198190A (zh) | 光学检测*** | |
| US20090008020A1 (en) | Greensheet via repair/fill tool | |
| US11761908B2 (en) | Imaging and inspection of plugged honeycomb body | |
| CN111024707B (zh) | 光学膜检测装置及光学膜的检测方法 | |
| CN115436376A (zh) | 检测***及检测方法 | |
| CN216979423U (zh) | 双倍率双光路检测视频成像装置 | |
| CN220120025U (zh) | 一种多镜头影像测量仪 | |
| CN217846791U (zh) | 双视野镜头结构及检测装置 | |
| CN205120619U (zh) | 一种多层石墨烯污点检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210625 |