[发明专利]镜面/类镜面物体的缺陷检测装置

说明书

本发明公开了一种镜面/类镜面物体的缺陷检测装置，包括处理器、显示器、显示装置和安装在所述显示器周围的多部相机；所述显示器受控于处理器，所述多部相机中相邻两部相机构成双目视觉系统；所述处理器计算多幅所述正弦相移灰度图像上所有点(u,v)处的调制质量Z(u,v)，和所有Z(u,v)的均值μ和标准差σ；对图像上所有点(u,v)，计算W＝|Z(u,v)‑μ|，当W≤mσ时，点(u,v)无缺陷，否则，则标记为缺陷点；m为依据误差范围所确定的系数；所述显示装置与处理器之间通讯，能具体显示缺陷点的位置；本发明通过相机获得正弦条纹图像，进而计算调制信息质量图，通过分析调制信息质量图，能够有效检出高度仅为微米级的缺漆涂层缺陷，成本较低，检测精度可控。

技术领域

本发明涉及镜面/类镜面物体缺陷检测领域，具体涉及一种镜面/类镜面物体的缺陷检测装置。

背景技术

随着科学技术的发展，镜面/类镜面物体在工业生产中的应用范围日益扩大，如何检测镜面/类镜面物体表面缺陷，保证镜面/类镜面产品加工精度和使用性能成为了一项重要的研究内容。

传统的检测方法，要么依靠人工目视寻找缺陷，要么通过接触式或非接触式测量手段重建镜面/类镜面物体三维面型，继而实现缺陷检测。但是，人工目视方法存在耗时时间长、检出率低、易受人工影响等缺点，难以满足现代工业自动化检测需求。通过不同手段实现三维面型重建再进行缺陷检测的方法存在设备昂贵、操作复杂、对环境要求较高等缺陷，值得注意的是：现有方法仅能检测出三维面型发生较大改变的缺陷，譬如：凹坑；对于涂装车身缺少罩光漆等高度仅为几微米的缺陷，无法实时检测。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种镜面/类镜面物体的缺陷检测装置，通过相机与显示器相互配合，对镜面物体反射率的检测，能够有效检出高度仅为微米级的缺漆涂层缺陷，成本较低，检测精度可控。

技术方案如下：

一种镜面/类镜面物体的缺陷检测装置，包括处理器、显示器、显示装置和安装在所述显示器周围的多部相机；

所述显示器受控于处理器，用于向待测镜面/类镜面物体表面投射正弦相移图像；

所述多部相机中相邻两部相机构成双目视觉系统；所述双目视觉系统用于获取待测镜面/类镜面物体表面的正弦相移灰度图像，并将图像传输至处理器；

所述处理器计算多幅所述正弦相移灰度图像上所有点(u,v)处的调制质量Z(u,v)，和所有Z(u,v)的均值μ和标准差σ；

Z(u,v)＝B(u,v)/A(u,v)

其中，A(u,v)为在点(u,v)处的背景光强，B(u,v)为点(u,v)处的调制光强；

对图像上所有点(u,v)，计算W＝|Z(u,v)-μ|，当W≤mσ时，点(u,v)无缺陷，否则，则标记为缺陷点；m为依据误差范围所确定的系数；

所述显示装置与处理器之间通讯，能具体显示缺陷点的位置。

进一步，所述缺陷检测装置安装在机器人末端，所述多部相机均布在显示器的同一侧。

进一步，预先对多部相机和显示器进行标定，所述标定过程中还包括一部外加相机以及标定板，并从所述多部相机中选择一部作为主相机，所述显示器显示出标定图案，将所述外加相机放置在能够同时拍摄到标定板和显示器屏幕的位置，所述标定板置于所述外加相机和主相机的公共视场范围内；

所述外加相机采集所述标定板上的标定图案，相机分别采集标定板上的标定图案和显示器上的标定图案，通过刚体变换，解算主相机与外加相机之间的坐标系转换关系、外加相机与显示器之间的坐标系转换关系，通过转站运算，得出主相机与显示器之间的转换关系。

优选，所述标定板上的标定图案和显示器上的标定图案为同心圆环或圆。