[发明专利]一种光滑表面缺陷的检测方法

说明书

本发明公开了一种光滑表面缺陷的检测方法为在待测元件表面进行明场局部暗场照射；当明场照射时，利用相机获取待测元件表面的明场图像；当局部暗场照射时，利用相机获取待测元件表面暗场部分的图像，并通过旋转待测元件获取待测元件整个表面的暗场图像，明场图像或暗场图像上的斑点则为待测元件表面的缺陷，通过测量斑点大小获得缺陷的等级。本发明适用于球面、非球面、透明和非透明光滑表面缺陷的检测，适应性好；检测装置结构简单，对相机的像素要求低，成本低，检测精度高，进一步，还可同时实现对待测元件上下表面的检测，检测效率高。

技术领域

本发明涉及一种光滑表面缺陷的检测方法，属于表面检测领域。

背景技术

光滑表面特别是光学级别的光滑表面，例如玻璃、塑料、硅、锗、硒化锌、硫化锌、宝石、金属等要求比较高的光学级表面，对表面划痕和痳点等缺陷容忍度极低，有些划痕的宽度要求小至微米量级，有些痳点的大小要求也小至2.5微米量级。

然而，由于现代加工技术的限制，表面光滑的元件表面在加工过程中不可避免的会留下各类缺陷，如麻点、划痕、开口气泡及破边等，进而影响使用质量。

传统上元件表面的缺陷是由人工检测的。目前虽然也有关于表面缺陷检测装置的相关报到，但限于装置结构复杂、对相机等零部件的要求高、成本高、适应性差、检测精度低等原因，尚没有得到大面积的推广。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种光滑表面缺陷的检测方法，适用于球面和非球面光滑表面缺陷的检测，被测光滑表面可以是透明的，也可以是不透明的，适应性好；检测装置结构简单，对相机的像素要求低，成本低，检测精度高，适于推广。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种光滑表面缺陷的检测方法，在待测元件表面进行明场照射或局部暗场照射；当对待测元件表面进行明场照射时，利用相机获取待测元件表面的明场图像，明场图像上的斑点则为待测元件表面的缺陷；当对待测元件进行局部暗场照射时，局部暗场中暗场和明场的分界线过待测元件的中心或者暗场和明场的分界线为直线、且暗场的面积不小于明场的面积，利用相机获取待测元件表面暗场部分的图像，并通过旋转待测元件获取待测元件整个表面的暗场图像，暗场图像上的斑点则为待测元件表面的缺陷，通过测量斑点大小获得缺陷的等级。

上述方法适用于球面和非球面光滑表面缺陷的检测，被测光滑表面可以是透明的，也可以是不透明的。明场图像指由相机获取的明场照射下的图像。局部暗场照射指仅对待测元件表面的部分进行明场照射，局部暗场照射是由明场和暗场两部分组成的，而在明场和暗场之间是有分界线的。

明场图像或暗场图像经计算机处理后，获取表面的疵病特征，完成判级。计算机获取明场图像或暗场图像的方法及缺陷的识别和判级，参照现有技术即可。

当相机的图像分辨率能够达到划痕和痳点尺寸的大小时，利用明场图像进行直接的物理尺寸测量即可，当相机的图像分辨率不足于直接测量缺陷的尺寸时，则可选用局部暗场照射测量。申请人经研究发现，利用局部暗场照射的方法，能一次获得均匀图像，效果显著优于明场照射等方法所获取的图像，在相机分辨率不足于直接测量缺陷的尺寸时，局部暗场照射测量是一个很好的方法。

上述方法简单、易操作，且对相机要求不高，所得图像均匀性好、无干扰，能实现待测元件表面缺陷的准确检测，且提高了检测效率。

本申请对实现局部暗场照射的光源数量没有限制，可是单个，也可以是多个。本申请光源的位置不限只要能满足本申请特定的明场照射或局部暗场照射即可。

为了实现更高精度的检测，优选，在待测元件表面进行局部暗场照射。