[發明專利]一種產品缺陷檢測系統及其檢測方法

在審

• 申請號: 201610046680.X
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN106996933A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 鄭付成;湯志為;黃進陽;夏三波;楊凱;黃東海;高云峰
• 申請（專利權）人: 大族激光科技產業集團股份有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司11340
• 代理人: 汪琳琳

技術領域

本發明涉及機器視覺檢測技術領域，尤其涉及一種產品缺陷檢測系統及其檢測方法。

背景技術

自進入本世紀以來，隨著生產和制備工藝的進步，人們對產品的質量要求越來越高，基于機器視覺的在線檢測系統和設備成為一種重要的質量管控手段。對于產品質量的監控直接影響到產品的附加值或者更甚者直接導致產品的失敗，給客戶帶來極大的損失，例如缺陷嚴重的玻璃不能用于制鏡、汽車玻璃以及液晶屏的加工，造成產品的浪費。

目前，大部分生產企業仍然采用傳統的相對廉價且效率低下的人工檢測方式來進行產品表面缺陷檢測的方式，這種方式存在一定的主觀性以及粗放性，傳統人工檢測方式受到檢測者的心情，照明等外部因素的影響，具有很大的不穩定性、不可靠性以及非標準性；此外，人工檢測的方法無法實現高精度高速度的在線缺陷檢測，無法滿足產業化的檢測需求，再次，人眼的分辨率相較于視覺而言相對低下，實驗表明，人眼能夠清晰識別的缺陷通常是大于0.5mm范圍且具有較大光學形變的缺陷，這在很多高要求的產品質量管控中是完全達不到要求的。

發明內容

本發明提供了一種產品缺陷檢測系統及其檢測方法，旨在解決現有的人工產品缺陷檢測方式存在不穩定性、不可靠性以及非標準性，無法實現高精度高速度在線缺陷檢測的技術問題。

為了解決以上提出的問題，本發明采用的技術方案為：

一種產品缺陷檢測系統，包括激光器、CCD、鏡頭、光柵和樣品載臺；所述CCD、鏡頭、光柵和樣品載臺分別設置于激光器上；所述光柵安裝于激光器的光源輸出口，并位于樣品載臺的側上方，所述CCD位于樣品載臺的上方，所述鏡頭設于CCD上；所述樣品載臺用于放置待測產品，所述激光器用于制備光柵，并輸出光源，所述光源經光柵透射后照射在樣品載臺上的待測產品上，并經待測產品反射后形成波紋，所述CCD控制鏡頭對待測產品反射的波紋進行圖樣采集，根據采集的圖樣進行待測產品的缺陷檢測。

本發明實施例采取的技術方案還包括：所述光柵與樣品載臺成一定角度，所述角度為30°-89°；所述光柵的安裝高度為：完全覆蓋待測產品幅面且留有余白。

本發明實施例采取的技術方案還包括：還包括運動平臺，所述樣品載臺位于運動平臺的上方，所述運動平臺用于帶動樣品載臺上的待測產品進行水平運動。

本發明實施例采取的技術方案還包括：還包括算法模塊，所述算法模塊與CCD信號連接，用于通過軟件算法對CCD采集的圖樣進行分析并輸出，完成待測產品的視覺缺陷檢測；所述軟件算法具體為：在采集圖樣區域進行缺陷類型搜索，抓取采集圖樣中反射波紋的其中一根條紋的中心位置坐標，并采取隨機跟蹤算法依次抓取所選條紋附近各條紋的中心位置坐標，針對所選條紋在橫向以及縱向的變化程度以及間距離散程度判定待測產品的缺陷程度，并根據判定結果量化輸出檢測結果。

本發明實施例采取的技術方案還包括：所述激光器為光纖、固體或二氧化碳激光器，所述激光器輸出的光源為面光源，所述面光源的光通量L≥1000lm，發散角θ≥30°；所述光柵的寬度為0.2-10mm，間距為2-20mm。

本發明實施例采取的技術方案還包括：所述CCD為5M-20M像素高速相機，所述鏡頭為CCTV鏡頭或遠心鏡頭。

本發明實施例采取的另一技術方案為：一種產品缺陷檢測方法，包括以下步驟：

步驟S1：通過激光器制備光柵，并將光柵安裝在激光器的光源輸出口；

步驟S2：通過激光器輸出光源，并通過光柵對輸出光源進行透射，使透射后的光源照射在待測產品上，通過待測產品對光源進行反射后形成波紋；

步驟S3：通過CCD控制鏡頭對待測產品反射的波紋進行圖樣采集，通過相關算法對采集圖樣進行對比、篩選并輸出，完成待測產品的缺陷檢測。

本發明實施例采取的技術方案還包括：所述步驟S1還包括：對制備的光柵進行清洗、發黑及壓平處理。

本發明實施例采取的技術方案還包括：在所述步驟S1中，所述激光器為光纖、固體或二氧化碳激光器，所述激光器輸出的光源為面光源，所述面光源的光通量L≥1000lm，發散角θ≥30°；所述光柵的寬度為0.2-10mm，間距為2-20mm。