[發明專利]鏡面/類鏡面物體的缺陷檢測裝置

在審

• 申請號: 201910261584.0
• 申請日: 2019-04-02
• 公開（公告）號: CN109932371A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 孫博;郭磊
• 申請（專利權）人: 易思維（杭州）科技有限公司
• 主分類號: G01N21/956
• 分類號: G01N21/956
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種鏡面/類鏡面物體的缺陷檢測裝置，包括處理器、顯示器、顯示裝置和安裝在所述顯示器周圍的多部相機；所述顯示器受控于處理器，所述多部相機中相鄰兩部相機構成雙目視覺系統；所述處理器計算多幅所述正弦相移灰度圖像上所有點(u,v)處的調制質量Z(u,v)，和所有Z(u,v)的均值μ和標準差σ；對圖像上所有點(u,v)，計算W＝|Z(u,v)?μ|，當W≤mσ時，點(u,v)無缺陷，否則，則標記為缺陷點；m為依據誤差范圍所確定的系數；所述顯示裝置與處理器之間通訊，能具體顯示缺陷點的位置；本發明通過相機獲得正弦條紋圖像，進而計算調制信息質量圖，通過分析調制信息質量圖，能夠有效檢出高度僅為微米級的缺漆涂層缺陷，成本較低，檢測精度可控。

技術領域

本發明涉及鏡面/類鏡面物體缺陷檢測領域，具體涉及一種鏡面/類鏡面物體的缺陷檢測裝置。

背景技術

隨著科學技術的發展，鏡面/類鏡面物體在工業生產中的應用范圍日益擴大，如何檢測鏡面/類鏡面物體表面缺陷，保證鏡面/類鏡面產品加工精度和使用性能成為了一項重要的研究內容。

傳統的檢測方法，要么依靠人工目視尋找缺陷，要么通過接觸式或非接觸式測量手段重建鏡面/類鏡面物體三維面型，繼而實現缺陷檢測。但是，人工目視方法存在耗時時間長、檢出率低、易受人工影響等缺點，難以滿足現代工業自動化檢測需求。通過不同手段實現三維面型重建再進行缺陷檢測的方法存在設備昂貴、操作復雜、對環境要求較高等缺陷，值得注意的是：現有方法僅能檢測出三維面型發生較大改變的缺陷，譬如：凹坑；對于涂裝車身缺少罩光漆等高度僅為幾微米的缺陷，無法實時檢測。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種鏡面/類鏡面物體的缺陷檢測裝置，通過相機與顯示器相互配合，對鏡面物體反射率的檢測，能夠有效檢出高度僅為微米級的缺漆涂層缺陷，成本較低，檢測精度可控。

技術方案如下：

一種鏡面/類鏡面物體的缺陷檢測裝置，包括處理器、顯示器、顯示裝置和安裝在所述顯示器周圍的多部相機；

所述顯示器受控于處理器，用于向待測鏡面/類鏡面物體表面投射正弦相移圖像；

所述多部相機中相鄰兩部相機構成雙目視覺系統；所述雙目視覺系統用于獲取待測鏡面/類鏡面物體表面的正弦相移灰度圖像，并將圖像傳輸至處理器；

所述處理器計算多幅所述正弦相移灰度圖像上所有點(u,v)處的調制質量Z(u,v)，和所有Z(u,v)的均值μ和標準差σ；

Z(u,v)＝B(u,v)/A(u,v)

其中，A(u,v)為在點(u,v)處的背景光強，B(u,v)為點(u,v)處的調制光強；

對圖像上所有點(u,v)，計算W＝|Z(u,v)-μ|，當W≤mσ時，點(u,v)無缺陷，否則，則標記為缺陷點；m為依據誤差范圍所確定的系數；

所述顯示裝置與處理器之間通訊，能具體顯示缺陷點的位置。

進一步，所述缺陷檢測裝置安裝在機器人末端，所述多部相機均布在顯示器的同一側。

進一步，預先對多部相機和顯示器進行標定，所述標定過程中還包括一部外加相機以及標定板，并從所述多部相機中選擇一部作為主相機，所述顯示器顯示出標定圖案，將所述外加相機放置在能夠同時拍攝到標定板和顯示器屏幕的位置，所述標定板置于所述外加相機和主相機的公共視場范圍內；

所述外加相機采集所述標定板上的標定圖案，相機分別采集標定板上的標定圖案和顯示器上的標定圖案，通過剛體變換，解算主相機與外加相機之間的坐標系轉換關系、外加相機與顯示器之間的坐標系轉換關系，通過轉站運算，得出主相機與顯示器之間的轉換關系。

優選，所述標定板上的標定圖案和顯示器上的標定圖案為同心圓環或圓。