[发明专利]镜片表面清洁度检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种镜片表面清洁度检测装置及方法，装置包括三维电控运动模块、线阵CCD图像传感器、图像采集卡、显微镜头、光源照明模块、图像处理模块以及电源模块。三维电控运动模块用于装载镜片，控制镜片在高度和平面上的位置；线阵CCD图像传感器结合显微镜头，采集镜片表面污染物质的图像；图像采集卡用于缓存线阵CCD图像传感器采集的图像数据，并通过接口电路将数据传送至图像处理模块；光源照明模块采用2个线阵LED光源，照射镜片表面污染物质；图像处理模块对线阵CCD图像传感器采集的图像进行预处理和污染物质特征提取。本发明提高了对镜片表面污染物质的识别精度高和检测效率。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，具体涉及一种镜片表面清洁度检测装置及方法。

背景技术

在各种成像系统中，比如显微镜、望远镜、照相机、摄像机等都含有镜头模组，而镜头模组是由多个光学镜片组装而成，因此只有当光学镜片满足一定的清洁度，才可以进行组装，以最大限度减少成像中产生的例如畸变、色散等影响成像质量的因素。一般光学镜片在镀膜前后需要进行清洗，以去除镜片表面的污染物质，包括灰尘颗粒、纤维颗粒、化学残留物等。镜片表面污染物质的去除，一方面在于提高成像质量，另一方面也有助于延长镜片的使用寿命。

目前，对镜片表面清洁度进行检测的常用方法有：目检判断、脉冲声波检测、红外频谱反射密度分布检测和机器视觉检测法等。此外，也有如专利CN101191775A公开的一种检验光学镜片清洁度的装置及方法，其将镜片置于一个水蒸发装置上，然后通过检测光源照射下镜片表面的水膜均匀度来判断镜片表面是否存在残留化学物质；再如专利CN206609796U公开的一种高清洁度镜面自动检测设备，其将除尘装置、风扇、检测装置以及空气净化器安置在一条流线上，多工位的设置保证了镜片的检测环境，从而较大地提高了检测精度。但上述装置及方法，不同程度上存在着价格高昂、精度有限、效率不高以及检测流程复杂等问题，尤其在效率上，对于大口径的镜片检测速度较慢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镜片表面清洁度检测装置及方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种镜片表面清洁度检测装置，包括三维电控运动模块、线阵CCD图像传感器、图像采集卡、显微镜头、光源照明模块、图像处理模块以及电源模块，其中三维电控运动模块用于装载镜片，控制镜片在高度和平面上的位置；所述线阵CCD图像传感器，结合显微镜头，用于采集镜片表面污染物质的图像；所述图像采集卡用于缓存线阵CCD图像传感器采集的图像数据，并通过接口电路将数据传送至图像处理模块；所述光源照明模块采用2个线阵LED光源，用于照射镜片表面污染物质；所述图像处理模块用于对线阵CCD图像传感器采集的图像进行预处理和污染物质特征提取。

一种镜片表面清洁度检测方法，包括如下步骤：

步骤1、接通2个LED线阵光源使其发出线阵光，线阵光和运动工作台的X方向保持垂直，最终照射在运动工作台上的被测镜片表面且两个线阵光重叠；

步骤2、调整线阵CCD图像传感器，使其能够获取线阵光上的背景图像；

步骤3、微调电控平移台高度使图像进一步清晰化，控制电控平移台从设置的起始点逐行逐列匀速移动，同时控制图像采集卡将线阵CCD图像传感器获取的图像传送至图像处理模块；

步骤4、图像处理模块对采集图像进行预处理，包括图像拼接处理、图像灰度化处理、图像去噪处理、图像边缘检测；

步骤5、图像处理模块对图像中污染物质进行特征提取和输出，包括图像圆检测算法、格雷厄姆求凸壳算法、图像形态学膨胀运算、图像污染物质判断、图像二值化输出处理。