[发明专利]一种非标高反射曲面工件的缺陷检测装置及方法

说明书

本发明提供了一种非标高反射曲面工件的缺陷检测装置及方法，包括第一光路、第二光路、云纹面光源、半透半反透镜、工业相机及计算机，所述云纹面光源发出的云纹条纹光束沿着所述第一光路到达所述半透半反透镜，所述半透半反透镜将所述云纹条纹光束反射至一非标高反射曲面工件表面以形成信号光，所述信号光沿着所述第二光路到达所述半透半反透镜，所述半透半反透镜将所述信号光透射至所述工业相机上以形成检测图像，所述计算机对所述检测图像进行处理以判断出所述非标高反射曲面工件的表面是否有缺陷及缺陷的位置，以精确的检测非标高反射曲面工件表面的缺陷，且解决了在图像采集的时候容易发生眩光导致采集的图像过饱和以及检测的分辨率不可控的问题。

技术领域

本发明涉及缺陷检测技术领域，尤其涉及一种非标高反射曲面工件的缺陷检测装置及方法。

背景技术

在制造业领域，对工件表面缺陷检测是自动检测的关键点，尤其是对于抛光的非标高反射曲面，由于其表面具有高反射的特性，目前大部分传统的制造业工件表面的缺陷检测都是采用人工检测，而由于人工检测通常是在强光下进行操作，光线、检测人员的主观意识、缺陷的尺寸对于检测质量的影响比较大，视觉检测与人眼检测相比具有非接触式测量、严格的一致性、更小的空间分辨率、更高的时间分辨率以及更高的工作效率等特点。因此设计一种利用机器视觉代替人眼进行抛光工件表面缺陷检测意义重大。

通常情况下，为了采集到清晰的图片需要使用漫反射光源，使得被测高反射曲面工件的表面光线分布均匀，通常这种检测方法使用穹顶光源，而此种光源由于高反射曲面的镜面特性，对于微小的缺陷难以采集，同时导致采集的缺陷与正常区域对比度过低，容易造成漏检。而基于相位偏折技术获取表面缺陷的检测方法可以对表面缺陷进行三维的测量，但是由于被测高反射面工件表面非理想的镜面，存在反射条纹模糊，曲面的属性使得条纹存在相位变化，曲面会发生相位偏差，同一位置采集存在相位差的N帧图片，增加了图像的采集时间、加大了计算量、算法难以处理，降低了系统的实时性。因此，此方法在本场景下尚且需要优化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非标高反射曲面工件的缺陷检测装置及方法，以解决现有技术中无法精确的实时检测非标高反射曲面工件表面的缺陷等问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种非标高反射曲面工件的缺陷检测装置，包括第一光路、第二光路、云纹面光源、半透半反透镜、工业相机及计算机，所述云纹面光源发出的云纹条纹光束沿着所述第一光路到达所述半透半反透镜，所述半透半反透镜将所述云纹条纹光束反射至一非标高反射曲面工件的表面以形成信号光，所述信号光沿着所述第二光路到达所述半透半反透镜，所述半透半反透镜将所述信号光透射至所述工业相机上以形成检测图像，所述计算机对所述检测图像进行处理以判断出所述非标高反射曲面工件的表面是否有缺陷及缺陷的位置。

可选的，当所述非标高反射曲面工件的表面没有缺陷时，所述检测图像上具有若干平行的直条纹；当所述非标高反射曲面工件的表面具有缺陷时，所述检测图像上对应缺陷部分的条纹产生弯曲变形。

可选的，所述云纹条纹光束由若干明暗相间的条纹构成，相邻两个条纹之间的间距相等，通过调整所述条纹的间距调整检测的分辨率。

可选的，所述分辨率大于或等于相邻两个条纹之间的间距的两倍。

可选的，所述计算机包括依次连接的图像预处理模块、图像特征增强模块、缺陷特征提取模块、伪缺陷剔除模块及标注模块。

本发明提供了一种非标高反射曲面工件的缺陷检测方法，包括：

提供所述非标高反射曲面工件的缺陷检测装置；

云纹面光源发出的云纹条纹光束沿着第一光路到达半透半反透镜，所述半透半反透镜将所述云纹条纹光束反射至一非标高反射曲面工件的表面以形成信号光；

所述信号光沿着第二光路到达所述半透半反透镜，所述半透半反透镜将所述信号光透射至一工业相机上以形成检测图像；