[發(fā)明專利]透明或半透明介質(zhì)缺陷檢測系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010693093.6
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN112748071A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李浩天
• 申請（專利權(quán)）人: 奕目（上海）科技有限公司
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/958
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊

1.一種透明或半透明介質(zhì)缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，該檢測系統(tǒng)包括，待檢測物品，該物品為透明或半透明介質(zhì)構(gòu)成；

至少一個光源，該光源的光線照射至所述的待檢測物品；

共聚焦激光器，通過對所述待檢測物品的照射，獲得所述待檢測物品表面相對所述共聚焦激光器的距離數(shù)據(jù)；

光場相機，拍攝獲取所述待檢測物品的圖像，根據(jù)獲得的所述待檢測物品的圖像檢測出所述待檢測物品透明或半透明介質(zhì)中存在的三維缺陷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明或半透明介質(zhì)缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述光場相機拍攝并檢測缺陷的步驟包括：

使用所述光場相機拍攝多張散焦柔光板，進行光場白圖像校準，并且完成微透鏡中心校準；

對所述光場相機進行尺度校準，搭設(shè)、設(shè)置適合角度的光源；

用光場相機拍攝被測介質(zhì)缺陷區(qū)域并處理得到多視角及深度圖像，基于多視角圖像中缺陷的形狀及顏色，剔除深度圖中非缺陷點，獲得所述待檢測物品的透明或半透明介質(zhì)缺陷的三維信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透明或半透明介質(zhì)缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述光場相機拍攝并檢測缺陷的步驟還包括，

所述共聚焦激光器垂直照射于待測物品上，返回相對于共聚焦激光器坐標下的待檢測物品上下表面的高度值；

將共聚焦坐標系下的上下表面的高度值轉(zhuǎn)換到所述光場相機的坐標系，得到光場相機坐標系下的待檢測物體上下表面高度值；

生成待測物體上下表面參考面及缺陷點的點云圖像，判斷出缺陷在待檢測物品透明或半透明介質(zhì)中的位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明或半透明介質(zhì)缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測系統(tǒng)檢測缺陷的步驟包括，

A1，根據(jù)待測物品透明或半透明介質(zhì)的測量區(qū)域大小和測量深度范圍，選擇適合焦距和放大倍率的光學(xué)鏡頭，

調(diào)節(jié)鏡頭光圈至光場相機光圈匹配，為所述光場相機拍攝散焦柔光純色校準板圖像，完成光場白圖像校準，

對光場白圖像使用濾波器進行處理，去除光場白圖像噪聲，并對濾波后的光場圖像進行非極大值抑制；

根據(jù)處理后的圖像取局部最大值，以整數(shù)級微透鏡中心作為初始迭代值，迭代優(yōu)化微透鏡排列網(wǎng)格，最終獲得微透鏡排列的角度及間距，獲得亞像素級微透鏡中心；

A2，對所述光場相機進行尺度校準步驟，首先固定尺度校準板在光場相機焦平面區(qū)域，從焦平面處不斷移動校準板到固定空間距離，并進行拍攝，校準板上點的空間位置已知，得到整個移動過程中校準板上點的空間位置，

獲得圓點校準點在光場圖像上形成的彌散圓的直徑，進而計算得到彌散圓的視差值及彌散圓的像素坐標，根據(jù)光場相機尺度校準模型，擬合得到空間中三維坐標和光場相機像素坐標和視差值的關(guān)系；

A3，根據(jù)被測物品的透明或半透明介質(zhì)的測量需求進行多個角度光源照射，使其能被所述光場相機成像；

A4，對含有缺陷信息的從所述光場相機原始獲得的光場圖像，進行常規(guī)光場渲染及深度估計，首先進行光場多視角渲染，得到具有缺陷信息的光場多視角圖像；然后進一步計算獲得光場視差圖像，根據(jù)光場相機尺度校準結(jié)果，將光場視差圖像轉(zhuǎn)為光場深度圖像，該深度圖像中包含有缺陷的深度信息；

A5，對所述多視角圖像進行缺陷提??；

A6，基于步驟A2的光場尺度校準結(jié)果，將僅剩余缺陷區(qū)域的深度圖像映射至空間坐標系中，最終形成缺陷的三維點云，獲得所述缺陷的灰度數(shù)據(jù)、三維坐標數(shù)據(jù)和形狀數(shù)據(jù)；

A7，所述共聚焦激光器照射待測物品透明或半透明介質(zhì)時獲得透明或半透明介質(zhì)表面在共聚焦激光器坐標下的深度信息，將所述共聚焦激光器坐標下的待測物品透明或半透明介質(zhì)上、下表面深度值轉(zhuǎn)換到所述光場相機坐標系下，得到待測物品透明或半透明介質(zhì)中的缺陷在介質(zhì)中的相對位置。