[發明專利]一種基于條紋反射的手機曲面玻璃缺陷檢測方法

在審

• 申請號: 201810463945.5
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108572181A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 陳耿盛;魏登明;王華龍;李志鵬;李力
• 申請（專利權）人: 佛山市南海區廣工大數控裝備協同創新研究院;佛山市廣工大數控裝備技術發展有限公司
• 主分類號: G01N21/958
• 分類號: G01N21/958
• 代理公司: 佛山市禾才知識產權代理有限公司 44379
• 代理人: 資凱亮

1.一種基于條紋反射的手機曲面玻璃缺陷檢測方法，其特征在于：所述缺陷檢測方法包括以下步驟：

步驟A：視覺成像系統采集圖像，進行圖像預處理；

步驟B：相移圖像相位解調和相位展開；

步驟C：進行相位梯度運算；

步驟D：SouthWell區域波前重構三維形面；

步驟E：篩選曲率異常區域，標記缺陷。

2.根據權利要求1所述一種基于條紋反射的手機曲面玻璃缺陷檢測方法，其特征在于：

所述視覺成像采集圖像，進行圖像預處理的具體步驟為：

步驟A1：利用薄膜晶體管顯示的一維光柵射向參考平面，并使用CCD攝像機拍攝參考平面的條紋圖像，放置手機曲面玻璃；

步驟A2：利用四步相移法改變光柵相位，分別拍攝圖像，每步相位移動π/2；

步驟A3：將圖像處理為灰度圖，并提取每一像素單位的數值。

3.根據權利要求1所述一種基于條紋反射的手機曲面玻璃缺陷檢測方法，其特征在于：

所述相移圖像相位解調和相位展開的具體步驟為：

步驟B1：計算灰度圖像值In(x,y)，計算方式如下：I_n(x,y)＝A(x,y)+B(x,y)*cos[Φ(x,y)+a_n]，其中A(x,y)為背景光強，B(x,y)為條紋幅值，φ(x,y)為條紋經物體調制相位，a_n為相移大小，即a_n＝n*π/2，n為步數；

步驟B2：通過四步相位法和反正切函數解調得出條紋經物體調制相位

步驟B3：對空間相位進行展開，根據未展開像素點a和已展開像素點b，計算與已展開像素點b相鄰的像素點的展開相位，計算公式如下：

其中函數INT表示取整函數，為b點展開相位，分別表示a點階段相位值和展開相位值；

步驟B4：若截斷相位上相鄰的像素點之間的截斷相位差為(-π,π)，則正確展開每個像素點。

4.根據權利要求1所述一種基于條紋反射的手機曲面玻璃缺陷檢測方法，其特征在于：

所述相位梯度運算的具體步驟為：

步驟C1：根據遠心光路模型得出相位與梯度的映射關系，公式如下：

其中d表示薄膜晶體管距離參考平面的距離，p表示光柵周期，α表示待測表面偏轉角度；

步驟C2：根據步驟C1的公式，可得出在水平方向和垂直方向上的相位調制i和j，因此得出待測物體表面的梯度分布：

5.根據權利要求1所述一種基于條紋反射的手機曲面玻璃缺陷檢測方法，其特征在于：

所述SouthWell區域波前重構三維形面的具體步驟為：

步驟D1：根據SouthWell將重建高度和梯度分布的關系表示出來，即

步驟D2：設水平方向和垂直方向像素點間距相同為h，即dx＝dy＝h，采用如逐次超松弛迭代法進行計算，公式如下：

其中，

6.根據權利要求1所述一種基于條紋反射的手機曲面玻璃缺陷檢測方法，其特征在于：

所述篩選曲率異常區域，標記缺陷的具體步驟為：

步驟E1：根據手機曲面玻璃精度要求，設置閾值，并分別遍歷水平方向和垂直方向相鄰像素點所對應的曲率，即：

其中ABS為絕對值函數，g₁為設定的閾值，Q_i,j為圖像范圍內某像素點曲率；

步驟E2：當不等式成立時標記當前坐標，得出缺陷區域。