本實用新型涉及物體表面缺陷檢測技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種檢測物體表面缺陷的裝置。
背景技術(shù):
目前,現(xiàn)有的視覺行業(yè),針對鏡面或者自發(fā)光產(chǎn)品檢測,通常采用單一光源的檢測手段,無法多角度的對被測物進行檢測,進而無法找到被測物在某一角度的細(xì)微缺陷,經(jīng)常使帶有缺陷的產(chǎn)品流入市場,對品牌形象造成不利影響。
采用自動光學(xué)檢測方法對物體表面外觀缺陷進行檢測是一種普遍的應(yīng)用,越來越多的產(chǎn)業(yè)接受了基于光學(xué)檢測的方法的自動光學(xué)檢測機(AOI),由于材料的特性限制,有些外觀缺陷不能從一個單一的角度去觀測,而必須從不同的角度去觀測才能檢測到,不論是人工目檢,還是采用光學(xué)AOI設(shè)備,進行自動檢測,觀測或者拍照的角度都必須變換才能達(dá)到檢測效果,國外對此有專利,其方法步驟如下:采用線掃描相機拍攝物體表面圖像;多角度光源,同時或分時照明;對應(yīng)不同的角度,獲取相應(yīng)的多幅圖像;對每一幅圖像分別進行處理和分析;將所有圖像結(jié)合起來,即可反映所拍攝到所有的瑕疵。
上述方法或其類似方法存在的問題如下:
1、需要高速拍攝的相機,一般是特別定制的線陣相機,成本極高;
2、相機和光源之間的配合較為復(fù)雜,光源控制器輸出信號為變頻脈沖,光源點亮延時會影響到拍照頻率,由此會影響幀率,降低檢測速度。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型針對上述存在的技術(shù)問題,提出了一種檢測物體表面缺陷的裝置。
本實用新型的技術(shù)方案為:一種檢測物體表面缺陷的裝置,包括:傳送機構(gòu)、圖像采集裝置、多角度光源、控制器和電源,所述傳送機構(gòu)上設(shè)置檢測窗口,其中檢測窗口的進口端和出口端分別設(shè)置第一光電傳感器和第二光電傳感器,所述傳送機構(gòu)上還設(shè)置同步編碼器,所述同步編碼器、第一光電傳感器和第二光電傳感器的輸出端連接控制器,所述控制器的輸出端連接圖像采集裝置和多角度光源,所述電源為傳送機構(gòu)、控制器、圖像采集裝置和多角度光源供電。
進一步地,所述多角度光源為具有多角度不同顏色的光源組,其中多角度不同顏色的光源組對0-90度空間進行等分。
進一步地,所述多角度光源具體為具有8個角度不同顏色的光源組。
本實用新型的有益效果:
本實用新型提供一種檢測物體表面缺陷的裝置,在傳送機構(gòu)的帶動下,放置在傳送機構(gòu)上的待測物體移動到檢測窗口,通過多角度光源對檢測窗口進行照射,由于采用多角度不同顏色的光源組,在檢測窗口上將有多個不同顏色的光照,由于光源組為等分結(jié)構(gòu),因此在檢測窗口上的不同顏色的光照面積相同,便于后期圖像的分割,通過同步編碼器對圖像采集裝置觸發(fā)時間間隔進行計算,使得傳動機構(gòu)傳送的距離與圖像采集裝置拍攝同步,這樣可以獲取待測物體完整的拍照圖像,防止漏拍,提高檢測效率和精度。
附圖說明
圖1是本實用新型提出的一種檢測物體表面缺陷的裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖中所示:1、傳送機構(gòu);2、檢測窗口;3、第一光電傳感器;4、第二光電傳感器;5、圖像采集裝置;6、多角度光源;7、控制器;8、同步編碼器;9、電源。
具體實施方式
參見圖1,是本實用新型提出的一種檢測物體表面缺陷的裝置結(jié)構(gòu)圖。
如圖1所示,一種檢測物體表面缺陷的裝置,包括:傳送機構(gòu)1、圖像采集裝置5、多角度光源6、控制器7和電源9,所述傳送機構(gòu)1上設(shè)置檢測窗口2,其中檢測窗口2的進口端和出口端分別設(shè)置第一光電傳感器3和第二光電傳感器4,所述傳送機構(gòu)1上還設(shè)置同步編碼器8,所述同步編碼器8、第一光電傳感器3和第二光電傳感器4的輸出端連接控制器7,所述控制器7的輸出端連接圖像采集裝置5和多角度光源6,所述電源9為傳送機構(gòu)1、控制器7、圖像采集裝置5和多角度光源6供電。
本實用新型實施例中,在傳送機構(gòu)的帶動下,放置在傳送機構(gòu)上的待測物體移動到檢測窗口,當(dāng)待測物體的前端移動到第二光電傳感器處時,第二光電傳感器向控制信號發(fā)送首次拍照信號,啟動多角度光源,并啟動圖像采集裝置對檢測窗口進行拍照,當(dāng)待測物體移動到檢測窗口下方,設(shè)置在檢測窗口出口端的光電傳感器將觸發(fā)信號發(fā)送到控制器中,通過控制器對多角度光源及圖像采集裝置進行控制,待測物體的傳送裝置上還設(shè)置編碼器,用于對傳送距離和速度進行測量,通過同步編碼器對圖像采集裝置觸發(fā)時間間隔進行計算,使得傳動機構(gòu)傳送的距離與圖像采集裝置拍攝同步,這樣可以獲取待測物體完整的拍照圖像,防止漏拍,提高檢測效率和精度。
進一步地,所述多角度光源為具有多角度不同顏色的光源組,其中多角度不同顏色的光源組對0-90度空間進行等分。
進一步地,所述多角度光源具體為具有8個角度不同顏色的光源組。
本實用新型實施例中,通過多角度光源對檢測窗口進行照射,由于采用多角度不同顏色的光源組,在檢測窗口上將有多個不同顏色的光照,由于光源組為等分結(jié)構(gòu),因此在檢測窗口上的不同顏色的光照面積相同,便于后期圖像的分割,優(yōu)選的,多角度光源采用8個角度將0-90度空間等分。
本實用新型的具體實施過程為:
多角度光源接收到觸發(fā)信號對檢測窗口進行照射;
圖像采集裝置在時間間隔點對檢測窗口進行拍照,形成圖像組;
對圖像組中的每幀圖像根據(jù)多個角度照射位置分割為多個單角度照射面;
將所有的幀圖像分割的多單角度照射面根據(jù)同一角度順序組合拼接為多個同一角度照射圖像;
對多個同一角度照射圖像進行圖像分析,獲取缺陷信息。
進一步地,所述多角度光源接收到觸發(fā)信號對檢測窗口進行照射,具體包括:通過設(shè)置在檢測窗口出口端的第二光電傳感器檢測到待測物體時,向控制器發(fā)送檢測信號,通過控制器產(chǎn)生觸發(fā)信號傳送到多角度光源,多角度光源對檢測窗口位置進行照射。
進一步地,圖像采集裝置在時間間隔點對檢測窗口進行拍照,形成圖像組;具體包括:
設(shè)置在傳送機構(gòu)上的編碼器對傳送機構(gòu)的速度進行檢測,從而得到在每段檢測窗口長度的距離下,所用的時間間隔,當(dāng)時間間隔點到達(dá)時,控制器向圖像采集裝置發(fā)送觸發(fā)信號,控制圖像采集裝置對檢測窗口位置進行拍照,依次完成對待測物體的整體拍照。
進一步地,所述檢測窗口的入口端設(shè)置第一光電傳感器,當(dāng)?shù)谝还怆妭鞲衅魑礄z測到信號,第二光電傳感器檢測到信號時,控制器控制多角度光源和圖像采集裝置關(guān)閉電源。
本實用新型實施例中,通過設(shè)置第一光電傳感器,與第二光電傳感器結(jié)合作為檢測待測物體全部拍攝完成的信息采集裝置,即當(dāng)?shù)谝还怆妭鞲衅骱偷诙怆妭鞲衅魇状尉鶛z測到待測物體時,多角度光源和圖像采集裝置啟動,當(dāng)?shù)谝还怆妭鞲衅魑礄z測到待測物體,而第二光電傳感器有檢測到待測物體時,多角度光源和圖像采集裝置關(guān)閉,這樣在整體系統(tǒng)運行時,能夠自動控制設(shè)備的開啟和關(guān)閉,操作簡單,而且能夠根據(jù)現(xiàn)場檢測實時控制,達(dá)到節(jié)能效果。
進一步地,所述多角度光源為多角度不同顏色的光源組。
進一步地,所述多角度光源為8個角度光源,其中照射角度為0-90°的空間等分。
本實用新型實施例中,采用多角度光源照射,不同的角度采用不同顏色的光源,本實用新型對角度個數(shù)不做限制,已能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型記載的技術(shù)方案為準(zhǔn),優(yōu)選的,采用8個角度,對0-90°的空間進行等分,通過不同顏色組合進行編碼,例如采用8種顏色依次對應(yīng)8個角度,也可以采用四種顏色組合進行編碼,如:紅、綠、藍(lán)、白、紅、綠、藍(lán)、白,對應(yīng)等分的8個角度。
由于設(shè)置檢測窗口,通過圖像采集裝置所拍視野只是被測物體的一小部分,將待測物體相對于圖像采集裝置沿一個方向運動,可以實現(xiàn)待測物體表面整體掃描檢測。
對于圖像采集裝置,每獲得一幅圖,按照顏色分量的排列順序,把8個分量裁成8個子圖像,跟下一幀圖裁出來的子圖進行拼接,這樣掃描下來,就可以得到8幅大圖,如果同步控制的好,每幅大圖只是一種顏色,不會混亂其他顏色。
為了提高掃描方向的分辨率,每次拍照覆蓋的物體范圍比較薄,占相機視野也很薄,比如,相機分辨率為2048*1088,每次只取之間80*1088,這樣開窗的結(jié)果是幀率可以提高,80線以外的地方不曝光。
對于圖像采集裝置的時間間隔通過同步編碼器獲得,拍照起始時刻由編碼器讀數(shù)給出,例如檢測窗口的長度為L,傳送機構(gòu)的運行速度為V,那么圖像采集裝置的時間間隔T為:
T=L/V;
在上述時間間隔獲取的過程中,如果掃描速度為均勻的,則圖像采集裝置的每幀圖像的拍攝間隔時間是相同的,但是當(dāng)掃描速度為是變化的,每幀圖像拍攝的時間間隔也不相同,所以T需要不斷計算更新,盡管L可以通過測量來確認(rèn),但實際操作上只是輸出設(shè)計值,根據(jù)獲得圖像的顯示結(jié)果對L進行微調(diào),當(dāng)圖像顏色穩(wěn)定時即可。
以上對本實用新型進行了詳細(xì)介紹,但是本實用新型不限于上述實施方式,在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi),還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。不脫離本實用新型的構(gòu)思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應(yīng)當(dāng)理解,本實用新型不限于特定的實施方式,本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求限定。