[發明專利]曲面物體的缺陷檢測方法及檢測系統

有效

• 申請號: 201880001802.0
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN111344553B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 王星澤;舒遠
• 申請（專利權）人: 合刃科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G01N21/00
• 分類號: G01N21/00
• 代理公司: 深圳市勵知致遠知識產權代理有限公司 44795
• 代理人: 賈永華

本發明實施例公開了一種曲面物體的缺陷檢測方法及檢測系統，其包括以下步驟：S1)控制光源生成多束相干激光；S2)控制所述多束相干激光從多個照射角度對曲面物體的檢測區域進行照明；S3)通過光電傳感器接收所述曲面物體反射或散射的相干激光信號并生成散斑圖像；以及S4)根據所述散斑圖像判斷所述曲面物體是否存在缺陷及缺陷的類型。采用本發明的檢測方法及檢測系統，能有效解決曲面景深問題和光照均勻性問題，有效識別曲面物體表面的缺陷，提高檢測精度。

技術領域

本發明涉及缺陷檢測技術領域，特別涉及一種曲面物體的缺陷檢測方法及檢測系統。

背景技術

隨著制造技術不斷提高和加工工藝的改進，市場競爭對產品的質量提出了更高的要求，尤其是工件表面的微小缺陷。對于平面物體的表面缺陷檢測，相關技術已經具有很好的檢測效果，但是目前對于具有低紋理高反光的曲面物體來說，表面缺陷的檢測效果不佳。

對于曲面物體，比如BGA錫球，高亮金屬球，手機金屬外殼等，其具備如下兩種特點：一、表面紋理特征單一，甚至缺失；二、表面光滑造成在進行照明時具有極強的反光特性，從而容易產生過亮光斑。上述兩個特點的存在使得其在其生產及后期處理過程中，可能會產生劃痕、擦傷等表面缺陷，嚴重影響產品的使用性能和壽命。

高反光曲面物體的表面區域可以分為鏡面反射區域和漫反射區域，鏡面反射區域由于其光強超過相機的感應范圍，使得相機拍攝的圖像上會形成灰度飽和，從而丟失物體表面的細節信息。目前主要通過偏振光法減少鏡面反射分量光強，構建多飽和區域進行測量，然而這種方法使金屬工件表面原來光強較低的漫反射區域變得更加黑暗，從而使得漫反射區域由于灰度太低而無法區分出缺陷。

現有技術中有另一種采用基于主動結構光投影的三維重構方法對高反光曲面物體的表面區域進行缺陷檢測，但是，由于大面積耀光會影響光柵條紋的提取，從而導致無法獲得準確深度信息，會出現大面積的數據空洞。因此，現有技術中常用的光學三維掃描和二維成像方法都很難對高反光金屬表面進行缺陷檢測。當下的檢測手段大多采用傳統的人工目視燈檢方式，但是該檢測手段對于缺陷的識別有效性不足80％，而且檢測成本極高。

因此如何在排除高光影響的基礎上有效地識別缺陷目標，對曲面物體表面的缺陷的識別具有重要意義。

發明內容

基于此，為解決現有技術中由于存在高光影響，無法有效的識別曲面物體表面的缺陷的技術問題，特提出了一種曲面物體的缺陷檢測方法。

一種曲面物體的缺陷的檢測方法，其包括以下步驟：

S1)控制光源生成多束相干激光；

S2)控制所述多束相干激光從多個照射角度對曲面物體的檢測區域進行照明；

S3)通過光電傳感器接收所述曲面物體反射或散射的相干激光信號并生成散斑圖像；以及

S4)根據所述散斑圖像判斷所述曲面物體是否存在缺陷及缺陷的類型。

在其中的一個實施例中，所述步驟S1)包括：控制光源生成相干激光，通過分束器將所述相干激光分成多束相干激光。

在其中的一個實施例中，所述步驟S2)包括：將所述多束相干激光連接到角度可調節的多個擴束鏡以控制所述多束相干激光從多個照射角度對曲面物體的檢測區域進行照明。

在其中的一個實施例中，所述多束相干激光為四束相干激光。

在其中的一個實施例中，所述光電傳感器為CCD傳感器或CMOS傳感器。

在其中的一個實施例中，所述步驟S3)中還包括采用自適應的散斑圖像調節算法對所述散斑圖像進行調節以使所述散斑圖像的灰度分布均勻。

在其中的一個實施例中，所述自適應的散斑圖像調節算法包括以下步驟：