[发明专利]基于图片处理的金属靶材表面缺陷的检测设备

说明书

本发明公开了一种基于图片处理的金属靶材表面缺陷的检测设备，包括：工业相机，用于采集靶材溅射面高清图像；同轴光源，光通过斜射金属靶材，反射出均匀平行光，斜射进入相机的镜片，通过亮场照明，用于呈现靶材溅射面刀纹图像；条形光源，发出平行光，垂直照射至金属靶材上，反射后垂直射入相机的镜片，通过暗场照明，用于呈现靶材溅射面划痕图像。本发明的有益效果为：其检测效率高，检测结果准确。能有效的检测出靶材表面是否存在刀纹和刮痕。

技术领域

本发明涉及靶材技术领域，具体涉及一种基于图片处理的金属靶材表面缺陷的检测设备。

背景技术

随着社会进入信息时代，人类生产生活对各类半导体芯片、液晶面板等产品的需求飞速增加，而溅射靶材是加工制造这些产品不可或缺的原材料之一。其中金属溅射靶材纯度往往到达99.9%-99.999%，合格的光滑表面具有超高精度、平面度、易反光、非接触等特性，全世界范围内只有少数若干家企业能够加工制造此类产品。

溅射靶材的加工需要使用高精度数控车床和精密刀具，完成一个溅射靶材要对其十几个表面做几十次车床精细加工。由于车床调试好坏、刀具磨损、环境震动等问题，靶材加工良率并不能做到100%，经常存在瑕疵品，如表面存在深浅不一的刀纹以及划痕等缺陷。目前，金属表面检测方法主要有：光学机械法，杠杆测量法和电容电学法，以上方法为都为接触式测量，测量仪器需要与被测产品表面接触，而靶材的原材料为99%以上高纯度金属，其材质非常软，接触式测量方法容易对产品造成二次划伤；激光测距法，使用高精度激光对产品表面进行测量，该测试方法依赖于激光测距仪器的精度，而靶材表面平整度需要达到微米级，微米级的激光测距仪器价格高昂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于图片处理的金属靶材表面缺陷的检测设备，其能有效检测靶材表面是否存在刀纹和刮痕。

为实现上述目的，本发明的技术方案是

一种基于图片处理的金属靶材表面缺陷的检测设备，包括：

工业相机，用于采集靶材溅射面高清图像；

同轴光源，光通过斜射金属靶材，反射出均匀平行光，斜射进入相机的镜片，通过亮场照明，用于呈现靶材溅射面刀纹图像；

条形光源，发出平行光，垂直照射至金属靶材上，反射后垂直射入相机的镜片，通过暗场照明，用于呈现靶材溅射面划痕图像。

优选地，同轴光源呈45度照射在金属靶材上。

优选地，还包括用于旋转金属靶材的旋转平台。

本发明的工作原理为：工业相机，大靶面CMOS芯片网口工业相机，搭配高精度、低畸变CCTV镜头，用于采集靶材溅射面高清图像。

条形光源，蓝色，其长度满足覆盖靶材溅射面半径，采用多排LED灯珠，并通过偏振膜滤除杂光，使光源发出平行光。该光源平行于相机打光，通过暗场照明，用于检测靶材溅射面划痕。

同轴光源，蓝色，LED灯珠通过45度反射镜反射出均匀平行光，使其应用于强镜面反射物体时不存在“灯像”问题。该光源垂直于相机打光，通过亮场照明，用于检测靶材溅射面刀纹。

靶材溅射面刀纹检测，使用同轴光打光。同轴光平行于溅射面，呈一定角度，使用亮场打光。

光线通过靶材溅射面反射进入相机，当溅射面合格无刀纹时，相机会获得灰度均匀变化的图像；当溅射面存在刀纹时，由于刀纹与溅射面表面存在高度差，光线在刀纹出现漫反射，使得刀纹在图像中表现为“亮条”，图像变得“不细腻”。

靶材溅射面划痕检测，使用条形光打光。条形光平行于溅射面，呈一定角度，使用暗场打光；