[發(fā)明專利]偏振光源、表面缺陷檢測方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011001183.0
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112129764A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊志勇;范建華;曾成;張晶
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海市運泰利自動化設(shè)備有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/01
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 王賢義;何承鑫

本發(fā)明提供了一種操作方便且能有效抑制高反光材料產(chǎn)品表面的強反光干擾的表面缺陷檢測方法、表面缺陷檢測裝置及偏振光源。本發(fā)明設(shè)置偏振光源和表面缺陷檢測裝置，利用光的偏振特性消除高反光物體的鏡面反射，但保留表面缺陷帶來的散射光，通過成像模組獲得若干偏振圖像，再將這些偏振圖像融合為一張包含有所有缺陷信息的圖像，對圖像進行缺陷檢測算法分析計算，即得到該待測區(qū)域的缺陷檢測結(jié)果；本發(fā)明采用偏振光高角度照明，從根本上解決了高反光的問題，因為光的偏振特性可以有效消除高反光物體的鏡面反射，而無法消除表面缺陷帶來的散射光，從而提高了缺陷區(qū)域的信噪比，降低機器視覺系統(tǒng)的漏檢率。本發(fā)明可應用于測試領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及表面缺陷檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種偏振光源、表面缺陷檢測方法和裝置。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)4.0的發(fā)展及智能制造的推廣，機器視覺AOI檢測設(shè)備起著越來越大的作用，特別是隨著3C電子及半導體行業(yè)的發(fā)展，機器視覺檢測技術(shù)在生產(chǎn)線上的應用越來越廣。在機器視覺測量領(lǐng)域，玻璃蓋板、金屬表面及透明薄膜等材料的表面缺陷檢測由于其表面的高反射率特性成為行業(yè)的難點。表面缺陷檢測主要是指工件表面的斑點、凹坑、劃痕、色差、缺損等缺陷進行檢測，由于其樣本的多樣性和復雜性，如果檢測光路上存在干擾，非常容易造成產(chǎn)品缺陷的漏檢。

針對玻璃表面和金屬表面等高反光材料產(chǎn)品的表面缺陷檢測，現(xiàn)有技術(shù)采用普通光源進行照明，如果采用低角度打光照明，則背景為暗缺陷為亮，但是由于低角度打光的關(guān)系，部分缺陷如微小的點缺陷和劃痕等可能難以被照明被成像系統(tǒng)拍攝到，故此時易造成漏檢；如果采用高角度打光照明，則背景為亮缺陷為暗，但是由于產(chǎn)品表面的高反光特性，亮區(qū)域易造成過曝從而造成缺陷區(qū)域被覆蓋，此時也易造成漏檢。可見，這類產(chǎn)品由于其材料表面的高反射率特性，常規(guī)的視覺檢測方法極易產(chǎn)生產(chǎn)品局部過亮的問題，此時產(chǎn)品表面成像會出現(xiàn)局部光強飽和的問題，從而造成產(chǎn)品缺陷的漏檢。故現(xiàn)有技術(shù)難以解決玻璃金屬表面等的高反光問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種操作方便且能有效抑制高反光材料產(chǎn)品表面的強反光干擾的表面缺陷檢測方法，以及該方法中應用到的偏振光源及表面缺陷檢測裝置，該偏振光源結(jié)構(gòu)簡單，能夠提供不同角度和偏振的光源。

本發(fā)明所述偏振光源所采用的技術(shù)方案是，它包括支架，在所述支架上環(huán)繞均布有若干塊燈板，每塊所述燈板上設(shè)置有若干燈源，在每塊所述燈板的所述燈源的表面上方對應設(shè)置有第一偏振片，每塊所述第一偏振片分別與該塊第一偏振片對應設(shè)置的所述燈板相平行，每塊所述燈板及所述第一偏振片相對于水平面為傾斜設(shè)置。

位于若干塊所述燈板環(huán)繞設(shè)置的中心位置處，所述支架設(shè)置為中空。

每塊所述燈板及所述第一偏振片相對于水平面的傾斜角度為0°～90°。

所述燈板及所述第一偏振片的數(shù)量均設(shè)置為八塊，八塊所述燈板及所述第一偏振片在360°空間內(nèi)均勻連續(xù)分布。

所述燈源為LED燈珠，每塊所述第一偏振片的方向與對應的所述燈板上的LED燈珠的光軸相垂直。

每塊所述燈板上的所述燈源由獨立的開關(guān)控制開閉。

所述燈板及所述第一偏振片呈等腰梯形，所述第一偏振片為水平偏振片或者垂直偏振片。

一種包含上述偏振光源的表面缺陷檢測裝置，它還包括第二偏振片及成像模組，所述第二偏振片設(shè)置在所述成像模組的入射光路上，任意一塊所述燈板的燈源工作時，與該燈板項對應的所述第一偏振片始終與所述第二偏振片的偏振方向相互垂直，若干所述燈板環(huán)繞一中心軸設(shè)置，所述第二偏振片設(shè)置在所述中心軸上，所述成像模組的光軸與所述中心軸重合。

在若干所述燈板的設(shè)置燈源的一側(cè)設(shè)置有載物臺，所述載物臺與所述中心軸相垂直且位于所述成像模組的正下方，所述載物臺由XY軸移動模組帶動在水平面上做平移運動，所述成像模組的入射鏡頭正對所述載物臺設(shè)置。