[发明专利]一种基于内锥镜面扫描全景成像的微钻视觉检测方法及装置

说明书

本发明属于微钻视觉质量检测技术领域，公开了一种基于内锥镜面扫描全景成像的微钻视觉检测方法。该方法同时采用具有内锥镜面环形局部成像装置、图像采集及处理单元和数字化运动单元的装置；首先拍摄获取端刃清晰的图像，如果端刃判断合格，则继续拍摄得到多张侧刃图像，并将侧刃图像进行展开、提取图像清晰带，进而进行拼接得到最终的清晰完整的侧刃图像。本发明还提供了使用该方法的微钻视觉检测系统。本发明在一次运动进程中，实现在无需转换相机拍摄视角的情况下即可得到清晰、完整、全面的侧刃图像，克服当前微钻检测技术成本高、具有检测死角、检测质量不稳定等问题，大大提高微钻的检测效率和和精度，满足批量化生产与检测需求。

技术领域

本发明属于微钻视觉质量检测技术领域，更具体地，涉及一种基于内锥镜面扫描全景成像的微钻视觉检测方法及装置。

背景技术

微型钻针(简称微钻)主要应用于牙科治疗和印刷电路板加工，微钻的直径一般小于2mm。随着生活水平的提高，人们对口腔健康问题日益关注，微钻的质量直接影响牙科治疗效果。牙科微钻的质量检测技术成为微钻生产行业的难点问题；同时，随着印刷板电路集成度不断增加，加工电路板小孔的微钻直径不断减小，对微钻的质量检测难度不断提高。传统的微钻检测，全凭人眼观察、或者通过光学放大后进行人工检测，不仅检测人员劳动强度大，而且检测的效率低下。人工检测容易很因视觉疲劳而产生误判，因此无法满足日益增长的产业需求。

现有技术中已经提供了一些微钻质量检测方案。例如，CN20091031011 公开了一种微钻机器检测系统及其方法。该装置采用两台相机组件以及四工位旋转平台，端刃相机组件检测微钻的端刃，侧刃相机组件通过四工位旋转平台，获取微钻外圆柱面不同角度位置图像，然后通过图像匹配技术得到微钻完整的侧刃图像。此方法采用两台相机组件，以及配置四工位旋转分度平台，不仅大大增加了检测成本和复杂程度；同时在侧面采用大视角拍摄，然后进行基于图像拼接的技术进行四个象限图像的拼接，其工步复杂，效率低下，不适应批量化生产的效率要求。

此外，CN201510236170公开了一种基于光纤图像传输的圆柱面表面微痕缺陷的检测系统。该装置在环形检测器一周布置聚焦棒透镜，透镜利用传像光纤将图像传到CCD上。该方法采用多组聚焦棒透镜取像，由于棒状透镜布置在微钻公切线周围，微钻的半径很小，造成在侧刃成像中存在成像及检测死角，且微钻的端刃无法同时检测，因此，该方法对检测精度有较大影响。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于内锥镜面扫描全景成像的微钻视觉检测方法及装置，其通过数字化运动单元的设备精确控制待检微钻的运动，从而实现在微钻一次穿过中空圆锥体结构成像装置的运动进程中，获取清晰的端刃图像和多张连续的侧刃图像，并通过将侧刃图像像素进行提取进而进行相应的展开、图像清晰带处理以及无缝拼接等机理有机结合，进而实现在无需转换相机拍摄视角的情况下即可得到清晰、完整、全面的侧刃图像，进而克服当前微钻检测技术成本高、工步繁琐、具有检测死角、检测质量不稳定等问题，大大提高微钻的检测效率和精度，满足批量化生产与检测需求。

为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种基于内锥镜面扫描全景成像的微钻视觉检测方法，其特征在于，该方法采用了包括内锥镜面环形局部成像装置、图像采集及处理单元和数字化运动单元的设备，其中，

所述内锥镜面环形局部成像装置整体呈倒置的中空圆锥体结构，且该锥顶处开设有小孔，以便作为检测对象的微钻能够在所述数字化运动单元所配备的伺服驱动和升降平台的驱动和带动下穿过所述内锥镜面环形局部成像装置，并被所述图像采集及处理单元所配备的远心镜头和CCD相机进行拍照，进而该图像采集及处理单元用于采集所述待检微钻的图像并对所述图像进行处理；其中，

该检测方法包括如下步骤：

S1:将待检微钻置于所述升降平台上，通过伺服驱动控制升降平台的位置，到位待检微钻的位置A，从而使得待检微钻的端刃可以得到清晰的端刃成像；