[发明专利]透明板材通孔视觉检测系统及方法

权利要求书

1.一种透明板材通孔视觉检测系统，其特征在于，

包括

至少一个成像装置(1)，用于对透明板材(9)上的通孔(10)进行成像扫描；

组合光源，用于提供照明；

传送装置，用于使透明板材(9)与成像装置(1)之间产生相对移动；

控制器(7)，用于控制所述组合光源进行照明模式的分时切换及控制至少一个成像装置(1)在不同照明模式下进行图像采集；

处理器(13)，用于生成控制指令给控制器(7)及接收至少一个成像装置(1)采集的图像数据，并基于图像数据进行分析得到通孔(10)的形状精度、内部缺陷及构建通孔缺陷在透明板材(9)中的三维分布图；

所述处理器(13)包括

形状精度判断模块(131)，用于分析得到通孔(10)的形状精度；

缺陷判断模块(132)，用于分析得到通孔(10)内表面的缺陷信息；

三维定位模块(133)，用于构建通孔缺陷在透明板材(9)中的三维分布图；

所述形状精度判断模块(131)通过以下方式分析得到通孔(10)的形状精度：

基于至少一个成像装置(1)的图像数据得到光线在透明板材(9)的上表面跳变形成的上椭圆轮廓线(100)和在下表面跳变形成的下椭圆轮廓线(101)；

在通孔(10)的孔壁圆周上选取若干个点拟合出孔壁轮廓线(102)，所述孔壁轮廓线(102)位于上椭圆轮廓线(100)和下椭圆轮廓线(101)之间；

计算得到上述三条轮廓线的长轴和短轴的尺寸，并结合成像装置(1)的镜头(2)与通孔(10)之间的角度和距离数据计算得到通孔(10)的尺寸发生变化的位置，从而得到通孔(10)的形状精度。

2.如权利要求1所述的透明板材通孔视觉检测系统，其特征在于，

所述组合光源包括反射亮光源(3)、透射亮光源(6)、反射暗光源(4)、透射暗光源(5)和远射暗光源(8)，所述组合光源在所述控制器(7)的控制下通过不同光源组合分时切换提供反射明场照明模式、透射明场照明模式、反射暗场照明模式、透射暗场照明模式和混合照明模式五种照明模式，其中，暗场照明模式用于检测通孔(10)具有凹陷部分的区域，明场照明模式用于检测通孔(10)内表面上的缺陷，混合照明模式用于增强成像的对比度。

3.如权利要求1所述的透明板材通孔视觉检测系统，其特征在于，

所述缺陷判断模块(132)通过以下方式分析得到通孔(10)内表面的缺陷信息：

采用维纳滤波器对通孔(10)内表面的图像进行去噪处理；

采用伽马灰度变换对去噪处理后的图像进行图像增强预处理；

采用Otsu阈值法进行缺陷提取；

再经过图像增强和图像形态学处理后，采用机器学习算法对缺陷进行分类以得到缺陷信息，缺陷信息包括缺陷的类型、大小及位置。

4.如权利要求3所述的透明板材通孔视觉检测系统，其特征在于，

所述三维定位模块(133)通过以下方式构建通孔缺陷在透明板材(9)中的三维分布图：

基于上椭圆轮廓线(100)和下椭圆轮廓线(101)确定通孔(10)在透明板材(9)中的位置和大小，并构建出通孔(10)在透明板材(9)中分布的三维建模图形；

按标准尺寸的网格线构建通孔(10)的内表面；

根据缺陷的类型、大小及位置将其标记到通孔(10)的内表面上。