[發明專利]同時對物體相鄰兩個表面進行光學檢測的裝置及方法

在審

• 申請號: 201910207016.2
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN109813223A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 蘇龍龍;廖廷俤;吳平輝
• 申請（專利權）人: 泉州師范學院
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/24;G01N21/01;G01N21/25
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊;丘鴻超

本發明提出一種同時對物體相鄰兩個表面進行光學檢測的裝置及方法，其特征在于，包括：在水平方向上依次設置的：水平的透明載物臺、45°角的分光鏡和照明光源，以及上方的相機和遠心成像鏡頭、下方的直角棱鏡；所述相機和遠心成像鏡頭朝下設置于分光鏡的上方；所述直角棱鏡設置于透明載物臺和分光鏡的下方，且斜面與透明載物臺平行并朝向透明載物臺。本發明方案利用一個照明光源一個相機即可實現對待測物體兩個相鄰面的檢測，在保證效率的前提下，大大降低了檢測成本，且結構簡單，易于安裝與調試，具有很高的實用和推廣價值。

技術領域

本發明屬于光學檢測和機器視覺領域，尤其涉及一種同時對物體相鄰兩個表面進行光學檢測的裝置及方法。

背景技術

如圖1所示，在機器視覺領域，一套傳統的光學檢測裝置主要包含相機、鏡頭、同軸照明光源、圖像處理軟件、待測物體等。即由光源照明物體，物體通過光學鏡頭成像于CCD探測器面，經圖像采集卡，A-D轉換模塊將圖像傳輸至計算機，最后通過數字圖像處理技術獲得所需圖像信息，根據像素分布，亮度，顏色等信息，進行尺寸，形狀，顏色的判別與測量，進而控制現場的設備操作。

如果要同時檢測單個物體兩個面，目前通用的檢測方法都是一個相機占用一個工位檢測一個面，如果需要檢測兩面甚至多面，就需要采用多個相機占用多個工位檢測，這樣就造成機構的安裝空間很大，同時需要多套機構安裝模組，多套電路模組，增加安裝復雜性，導致可靠性差。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明考慮設計一種僅采用一個相機，一個鏡頭和一個照明光源的方案，以實現同時對物體相鄰兩個表面進行光學檢測。本發明將照明光源通過分光鏡的作用，并通過直角棱鏡的反光特性以及遠心成像鏡頭的大景深效果完成整體方案的構建。

本發明具體采用以下技術方案：

一種同時對物體相鄰兩個表面進行光學檢測的裝置，其特征在于，包括：在水平方向上依次設置的：水平的透明載物臺、45°角的分光鏡和照明光源，以及上方的相機和遠心成像鏡頭、下方的直角棱鏡；所述相機和遠心成像鏡頭朝下設置于分光鏡的上方；所述直角棱鏡設置于透明載物臺和分光鏡的下方，且斜面與透明載物臺平行并朝向透明載物臺。

優選地，所述照明光源為環形照明光源或條形照明光源或同軸照明光源。

優選地，所述透明載物臺的材質為玻璃。

以及一種同時對物體相鄰兩個表面進行光學檢測的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1:在水平方向上依次設置：水平的透明載物臺、45°角的分光鏡和照明光源；

步驟S2：在所述分光鏡的上方，朝下設置相機和遠心成像鏡頭；在所述透明載物臺和分光鏡的下方設置直角棱鏡，所述直角棱鏡的斜面與透明載物臺平行并朝向透明載物臺。

步驟S3：在透明載物臺上放置待測物。

優選地，所述待測物在豎直方向的投影落在直角棱鏡的斜面上；所述待測物在水平方向的投影落在分光鏡在水平方向的投影的范圍內。

本發明方案利用一個照明光源一個相機即可實現對待測物體兩個相鄰面的檢測，通過分光鏡的分光特性與直角棱鏡的反光特性的結合實現了相鄰面的同步檢測，同時采用遠心成像鏡頭的大景深效果保證待測物體的兩個表面在存在光程差異的情況下也均能清晰成像，在保證效率的前提下，大大降低了檢測成本，且結構簡單，易于安裝與調試，具有很高的實用和推廣價值。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進一步詳細的說明：

圖1為本發明改進針對的現有技術裝置結構示意圖；

圖2為本發明實施例整體結構示意圖；

圖3為本發明實施例整體結構光學成像分析示意圖；