[发明专利]一种基于表面反射和成像特性的桔皮效应检测方法和装置

说明书

本发明公开一种基于表面反射和成像特性的桔皮效应检测方法和装置，包括第一、第二检测装置，第一检测装置包括第一光源(1)，其入射光路线上的第一光阑(2)，其反射光路线上的第一光电探测器(4)和第一光电探测器(4)前方的第二光阑(3)；第二检测装置包括第二光源(5)，其入射光路线上的第三光阑(6)，其反射光路线上的半反半透镜(7)，反射光经过半反半透镜(7)后形成两条路径，第一条路径上设置有成像探测器(9)及其前方的第四光阑(8)；第二条路径上设置有第二光电探测器(11)及其前方设置有第五光阑(10)，采用本发明可以模拟人眼视觉，实现快速准确测量被测物体表面的桔皮效应，检测结果直观，稳定性良好。

技术领域

本发明涉及涂装工艺计算机加工处理领域，特别涉及到汽车表面涂装进行数字图像处理，是一种基于表面反射和成像特性的桔皮效应检测方法和装置。

背景技术

关于涂层表面，特别是汽车表面的漆表面，外观呈现出程度不一的凸起和凹陷，类似桔子表皮的波纹，称为桔皮效应。桔皮效应由涂料施工后湿漆膜内涂料的流动所引起，这种流动是由表面张力和重力共同导致，并受粘滞力的制约。

桔皮效应是汽车面漆涂装中最常见也是最难以克服的缺陷之一，其影响因素众多，板材、电泳、中涂、色漆及清漆等都有影响。早期桔皮效应的评价主要依赖人眼目测，受观察者的主观感受和个人经验的影响较大，结果往往不够客观公正，用于桔皮效应的评价并不十分合适。后来，人们使用粗糙度仪来评价桔皮效应的大小，使用不同程度的物理桔皮作为视觉评价的标准，一方面，粗糙度仪只适合实验室使用，另一方面，其所测得的为物体表面的机械轮廓而非与人眼相对应的光学轮廓。

现有桔皮效应的评价主要通过微波扫描仪，将激光聚焦在待测物体的表面，通过分析反射光的明暗变化来反映物体表面的光学轮廓。桔皮的测量原理，当光源照射物体表面时，桔皮纹理在不同位置处，由于机械轮廓的不同，导致反射光的强度不同，一般情况下，桔皮纹理在轮廓结构为波峰和波谷的位置处反射光的强度最大，在上坡和下坡的位置处反射光的强度最小，两者之间的亮度差异形成了人眼对桔皮效应评价的视觉基础。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种基于表面反射和成像特性的桔皮效应检测方法和装置。

本发明为解决上述问题所采用的技术方案为：提供一种基于表面反射和成像特性的桔皮效应检测装置，包括第一检测装置和第二检测装置，所述第一检测装置包括第一光源，设置在第一光源入射光路线上的第一光阑，设置在第一光源反射光路线上的第一光电探测器，所述第一光电探测器前设置有第二光阑；所述第二检测装置包括第二光源，设置在第二光源入射光路线上的第三光阑，设置在第二光源反射光路线上的半反半透镜，反射光经过半反半透镜后形成两条路径，第一条路径上设置有成像探测器，所述成像探测器前设置有第四光阑，用于获得被测物体表面的光学图像；第二条路径上设置有第二光电探测器，所述第二光电探测器前设置有第五光阑，用于获得被测物体表面的光学轮廓。

所述第一检测装置中，第一光源发出的信号光照射在被测物体表面产生反射或者漫反射，第一光电探测器用于记录该反射或者漫反射光的能量；

所述第二检测装置中，第二光源发出信号光照射在被测物体表面产生反射，反射光经过半反半透镜后，形成两条路径，其中一部分反射光被成像探测器记录，从而获得被测物体表面的光学图像，另一部分反射光被光电探测器记录，从而获得被测物体表面的光学轮廓。

所述光学图像是指：获取被测物体表面的光学图像，特定光源发出的光照射在待测样品表面，使用CCD或者CMOS成像探测器记录待测物体在该特定光源照明条件下所成的像。

所述光学轮廓是指：获取被测物体表面的光学轮廓，特定光源发出的光照射在待测样品表面，使用光电探测器记录待测物体在该特定光源照明条件下的反射光，反射光的强弱与待测样品表面的形貌结构有关。