[發明專利]一種反射表面缺陷檢測裝置和控制方法

在審

• 申請號: 202110096579.6
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112924462A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 周志峰;朱志玲;陶遷
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/01;G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/62;G06T7/70
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

本發明涉及一種反射表面缺陷檢測裝置，包括支撐框架、偏折術系統組件和移動平臺組件，支撐框架包括上層框架和下層框架，上層框架的內部設有電腦主機、可編程邏輯控制器(PLC)和伺服電機驅動器，外側設有控制面板和顯示器，偏折術系統組件位于下層框架中，下層框架的底部設有支撐腿，移動平臺組件的一端固定在下層框架中的偏折術系統組件的下方，另一端延伸出下層框架且底部設有支撐腿。與現有技術相比，本發明具有提高缺陷檢測的準確性和穩定性、降低進行缺陷檢測的成本等優點。

技術領域

本發明涉及一種檢測裝置，尤其是涉及一種反射表面缺陷檢測裝置和控制方法。

背景技術

基于視覺的缺陷檢測技術在產品質量控制中得到廣泛的應用。針對這些表面的缺陷檢測，因機器視覺設備檢測的不可靠性，當下大部分的企業始終使用傳統的工人質檢形式。這種方式不僅效率低下，而且會因檢測人員的視覺疲勞以及對缺陷標準評判不一導致大量的誤檢和漏檢。在實際應用中，普通視覺對反射表面的檢查會存在額外挑戰。一方面，大多數基于視覺的表面檢測方法都依賴于漫反射。另一方面，這些方法的如果用于檢測反射表面需要額外輔助，例如，要確定手機屏幕上的劃痕，可能需要復雜的專用設備，這對企業來說顯然是障礙。為了改進反射表面的缺陷檢測，相位測量偏折術被提出并應用。

相位測量偏折(Phase Measuring Deflectometry，PMD)通過LCD屏幕將編制好的正弦條紋或余弦條紋投射到被測物體表面上，經過物體表面調制后形成變形條紋，工業相機采集變形條紋并傳給計算機，經過求解包裹相位(解相位主值)和相位展開，得到實際相位分布，并代入到相位-高度計算公式計算出被測物體表面的高度。

目前現有技術中使用相位測量偏折術主要用于鏡面的三維重建，例如在CN105806257B中公開了用兩個LCD屏幕和一個工業相機構成一種高反射物體表面光場偏折術測量系統，用于高精密物體表面三維重建。由于相位測量偏折術對鏡面表面形狀變化十分敏感，并且在測量相對變形時對系統標定誤差的容忍度更高，因此將相位測量偏折術應用于鏡面測量和缺陷檢測越來越受到人們的重視。例如在CN111257338A中公開了利用雙目系統及投影裝置以獲得反射表面相位信息，基于相位信息識別出缺陷區域，但并未排除非條紋投影區域對反射表面缺陷檢測的影響，導致最終的檢測結果存在較大誤差。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種反射表面缺陷檢測裝置和控制方法，對條紋投影區域(有效區域)和非條紋投影區域進行分割，避免了非條紋投影區域對反射表面缺陷檢測的影響，再使用邊緣檢測算法對條紋投影區域內的缺陷進行提取，達到了缺陷檢測的效果。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種反射表面缺陷檢測裝置，包括支撐框架、偏折術系統組件和移動平臺組件，所述支撐框架包括上層框架和下層框架，所述上層框架的內部設有電腦主機、可編程邏輯控制器(PLC)和伺服電機驅動器，外側設有控制面板和顯示器，所述偏折術系統組件位于下層框架中，所述下層框架的底部設有支撐腿，所述移動平臺組件的一端固定在下層框架中的偏折術系統組件的下方，另一端延伸出下層框架且底部設有支撐腿。

所述偏折術系統組件包括相機固定橫梁、相機固定座、工業相機、條紋投影屏幕、屏幕固定件、屏幕固定橫梁、梯形連接塊和立柱，所述立柱的底部與支撐框架的底板通過螺釘進行固定。

進一步地，所述相機固定橫梁由四根3030鋁型材組成，通過螺釘與立柱的頂端連接，相機固定座通過螺釘連接在相機固定橫梁的中部下側，相機固定座與相機固定橫梁的連接處設有鉸鏈，工業相機通過螺釘連接固定在相機固定座上。

進一步地，所述屏幕固定橫梁通過螺釘與梯形連接塊連接，梯形連接塊通過螺釘與立柱的頂部相連，屏幕固定件通過螺釘連接固定在屏幕固定橫梁上，條紋投影屏幕為高亮度、高對比度的平面LCD屏幕，通過螺釘連接在屏幕固定件上。

所述條紋投影屏幕與水平面之間的傾斜角為60°。