[发明专利]一种反射表面缺陷检测装置和控制方法

说明书

本发明涉及一种反射表面缺陷检测装置，包括支撑框架、偏折术系统组件和移动平台组件，支撑框架包括上层框架和下层框架，上层框架的内部设有电脑主机、可编程逻辑控制器(PLC)和伺服电机驱动器，外侧设有控制面板和显示器，偏折术系统组件位于下层框架中，下层框架的底部设有支撑腿，移动平台组件的一端固定在下层框架中的偏折术系统组件的下方，另一端延伸出下层框架且底部设有支撑腿。与现有技术相比，本发明具有提高缺陷检测的准确性和稳定性、降低进行缺陷检测的成本等优点。

技术领域

本发明涉及一种检测装置，尤其是涉及一种反射表面缺陷检测装置和控制方法。

背景技术

基于视觉的缺陷检测技术在产品质量控制中得到广泛的应用。针对这些表面的缺陷检测，因机器视觉设备检测的不可靠性，当下大部分的企业始终使用传统的工人质检形式。这种方式不仅效率低下，而且会因检测人员的视觉疲劳以及对缺陷标准评判不一导致大量的误检和漏检。在实际应用中，普通视觉对反射表面的检查会存在额外挑战。一方面，大多数基于视觉的表面检测方法都依赖于漫反射。另一方面，这些方法的如果用于检测反射表面需要额外辅助，例如，要确定手机屏幕上的划痕，可能需要复杂的专用设备，这对企业来说显然是障碍。为了改进反射表面的缺陷检测，相位测量偏折术被提出并应用。

相位测量偏折(Phase Measuring Deflectometry，PMD)通过LCD屏幕将编制好的正弦条纹或余弦条纹投射到被测物体表面上，经过物体表面调制后形成变形条纹，工业相机采集变形条纹并传给计算机，经过求解包裹相位(解相位主值)和相位展开，得到实际相位分布，并代入到相位-高度计算公式计算出被测物体表面的高度。

目前现有技术中使用相位测量偏折术主要用于镜面的三维重建，例如在CN105806257B中公开了用两个LCD屏幕和一个工业相机构成一种高反射物体表面光场偏折术测量系统，用于高精密物体表面三维重建。由于相位测量偏折术对镜面表面形状变化十分敏感，并且在测量相对变形时对系统标定误差的容忍度更高，因此将相位测量偏折术应用于镜面测量和缺陷检测越来越受到人们的重视。例如在CN111257338A中公开了利用双目系统及投影装置以获得反射表面相位信息，基于相位信息识别出缺陷区域，但并未排除非条纹投影区域对反射表面缺陷检测的影响，导致最终的检测结果存在较大误差。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种反射表面缺陷检测装置和控制方法，对条纹投影区域(有效区域)和非条纹投影区域进行分割，避免了非条纹投影区域对反射表面缺陷检测的影响，再使用边缘检测算法对条纹投影区域内的缺陷进行提取，达到了缺陷检测的效果。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种反射表面缺陷检测装置，包括支撑框架、偏折术系统组件和移动平台组件，所述支撑框架包括上层框架和下层框架，所述上层框架的内部设有电脑主机、可编程逻辑控制器(PLC)和伺服电机驱动器，外侧设有控制面板和显示器，所述偏折术系统组件位于下层框架中，所述下层框架的底部设有支撑腿，所述移动平台组件的一端固定在下层框架中的偏折术系统组件的下方，另一端延伸出下层框架且底部设有支撑腿。

所述偏折术系统组件包括相机固定横梁、相机固定座、工业相机、条纹投影屏幕、屏幕固定件、屏幕固定横梁、梯形连接块和立柱，所述立柱的底部与支撑框架的底板通过螺钉进行固定。

进一步地，所述相机固定横梁由四根3030铝型材组成，通过螺钉与立柱的顶端连接，相机固定座通过螺钉连接在相机固定横梁的中部下侧，相机固定座与相机固定横梁的连接处设有铰链，工业相机通过螺钉连接固定在相机固定座上。

进一步地，所述屏幕固定横梁通过螺钉与梯形连接块连接，梯形连接块通过螺钉与立柱的顶部相连，屏幕固定件通过螺钉连接固定在屏幕固定横梁上，条纹投影屏幕为高亮度、高对比度的平面LCD屏幕，通过螺钉连接在屏幕固定件上。

所述条纹投影屏幕与水平面之间的倾斜角为60°。