[发明专利]一种基于光场相机的透明或半透明介质缺陷检测系统及方法

说明书

一种透明或半透明介质缺陷检测系统，包括，待检测的透明或半透明介质，至少一个光源，用于将光线照射至所述的透明或半透明介质，光场相机，拍摄获取所述透明或半透明介质的图像，用以检测出所述的透明或半透明介质存在的三维缺陷，该检测的步骤包括：用光圈匹配后的光场相机拍摄多张散焦柔光板，进行光场白图像校准，并且完成微透镜中心校准；进行光场相机尺度校准，搭设适合角度的光源；用光场相机拍摄被测介质缺陷区域并处理得到多视角及深度图像，基于多视角图像中缺陷的形状及颜色，剔除深度图中非缺陷点，最终获得所述的透明或半透明介质缺陷的三维信息。

技术领域

本发明涉及透明或半透明介质的三维光电检测技术领域，特别涉及一种基于光场相机的透明或半透明介质三维缺陷检测系统及方法。

背景技术

近年来，随着科技和工业水平的飞速增长，消费类屏幕电子产品、大屏幕显示器和镜头、镜片等产品的大量生产，人们对这类透明或半透明介质的品质要求也越来越高。而对透明或半透明介质的三维缺陷检测一直都是工业外观检测的最难的议题之一。

三维缺陷检测技术是机器视觉领域和测量领域的一项核心技术。三维缺陷检测指识别物体缺陷并得到对应的三维信息。目前工业界对透明或半透明介质的缺陷检测多为人眼检测和二维相机检测，二维工业相机搭配合适的光源仅能检测该介质上灰尘和缺陷的有无，但是无法区别灰尘和缺陷；灰尘可以通过清洗洗掉，产品可以继续使用，而含有缺陷的产品需要报废处理；因此，人眼或二维相机需要反复重复检测、清洗的工序，效率很低，并且误判率很高。由于该介质通常有多层粘合而成，所以缺陷在这些层中均可能出现。判断缺陷在内部所在的层，有助于工厂确定在哪一道工序出现问题，有效改善生产工艺，而灰尘均出现在介质的上下表面，这也是缺陷和灰尘的三维空间位置的一大区别。所以对缺陷和灰尘在透明或半透明介质的三维位置检测，对现有生产有极大裨益。对于透明或半透明介质的三维缺陷检测亟待自动化解决方案。

光场相机的出现为三维缺陷检测提供了新的解决方向。光场相机在常规相机的传感器和主镜头中间增加了微透镜阵列，进而记录光线的传播方向，形成独特的经过透镜阵列编码的光场图像，对该光场图像进行处理渲染，继而可以得到三维信息。光场相机是一种被动式三维测量方式，因此可以透过透明或半透明介质进行缺陷检测和三维测量。

发明内容

本发明实施例提供一种透明或半透明介质缺陷检测系统和方法，目的自安于利用光场相机实现对透明或半透明介质三维缺陷的全面性的精确检测。

本发明实施例之一，一种透明或半透明介质缺陷检测系统，该系统包括，

待检测的透明或半透明介质，

至少一个光源，用于将光线照射至所述的透明或半透明介质，

光场相机，拍摄获取所述透明或半透明介质的图像，用以检测出所述的透明或半透明介质存在的三维缺陷，该检测的步骤包括：

用光圈匹配后的光场相机拍摄多张散焦柔光板，进行光场白图像校准，并且完成微透镜中心校准；进行光场相机尺度校准，搭设适合角度的光源；用光场相机拍摄被测介质缺陷区域并处理得到多视角及深度图像，基于多视角图像中缺陷的形状及颜色，剔除深度图中非缺陷点，最终获得所述的透明或半透明介质缺陷的三维信息。

本发明实施例的有益效果包括：

1、利用光场相机被动式测量的特点，光场相机可以透过透明或半透明介质进行三维成像。因此，不仅可以进行上表面缺陷三维测量，而且也能对内部和下表面缺陷进行三维检测。

2、提出的基于光场相机的三维检测方法高效便捷并且具有更高的精度和普适性。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：