[发明专利]一种高检测效率高分辨率的光滑表面质量测量装置及方法

摘要

本发明公开了一种高检测效率高分辨率的光滑表面质量测量装置，包括上位机、电子控制模块、低倍成像模块、调焦机构、高倍成像模块、样件夹持装置、Y轴电动平移台及X轴电动平移台；低倍成像模块对待测样件表面进行高速低倍成像，定位缺陷位置；高倍成像模块用于精确测量缺陷尺寸；调焦机构在由低倍放大镜头切换为高倍放大镜头时开始工作，保证测量平面位于镜头的景深范围内。本发明通过拍摄表面缺陷图片进行图像处理的方式获得缺陷的规格，相比人工检测技术显著提高了测量结果的准确性及重复性。本发明通过首先使用低倍镜头定位缺陷，然后使用高倍镜头测量缺陷尺寸的方式显著提高了测量的速度，相比一般机器视觉的方法效率更高。

主权项

1.一种高检测效率高分辨率的光滑表面质量测量装置，其特征在于：包括上位机（1）、电子控制模块（2）、低倍成像模块（3）、调焦机构（4）、高倍成像模块（5）、样件夹持装置（7）、Y轴电动平移台（8）及X轴电动平移台（9）；所述Y轴电动平移台（8）垂直设于X轴电动平移台（9）上，所述样件夹持装置（7）设于Y轴电动平移台（8），用于固定待测样件（6），所述调焦机构（4）设于样件夹持装置（7）上方；所述调焦机构（4）自上到下包括带刹车的步进电机（41）、Z轴电动平移台（42）和相机夹持机构（43）；所述低倍成像模块（3）自上到下包括低倍放大镜头（31）、工业相机（32）和照明光源（33），对待测样件（6）表面进行高速低倍成像，定位缺陷位置；所述高倍成像模块（5）自上到下包括高倍放大镜头（51）、工业相机（52）和照明光源（53），用于精确测量所述缺陷尺寸；所述调焦机构（4）在由低倍放大镜头（31）切换为高倍放大镜头（51）时开始工作，保证测量平面位于镜头的景深范围内；所述工业相机（32）和工业相机（52）固定于相机夹持机构（43）两端，所述相机夹持机构（43）垂直设于Z轴电动平移台（42）上，工业相机（32）和工业相机（52）可随相机夹持机构（43）沿Z轴电动平移台（42）在Z轴方向上下运动，从而改变镜头与待测平面之间的距离，自动寻找聚焦最准确的位置；所述电子控制模块（2）通过串口接收上位机（1）命令，控制Y轴电动平移台（8）、X轴电动平移台（9）和Z轴电动平移台（42）的移动，当移动至指定位置时提供脉冲触发信号给成像部分，实现对待测样件（6）表面的扫描；所述上位机（1）通过接口采集工业相机（32）和工业相机（52）的图像并进行自动化处理，实现表面缺陷检测并提供测试结果。