CN103743758A - 一种基于正交偏振的高反光金属表面视觉检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于正交偏振的高反光金属表面视觉检测系统，包括成像装置和与其连接的图像控制器，在成像装置一侧设置光源发生装置，光源发生装置可与竖直方向旋转成一定角度，在光源发生装置的出光口处设有起偏器，在成像装置入光口竖直下方设置有与起偏器偏振方向不同的检偏器，光源发生装置射出的光线先经过起偏器后在被检测金属表面反射，再通过检偏器进入成像装置成像，成像装置将成出的像传送给图像控制器，图像控制器将收到的像处理后得到高清的高反光金属表面检测图像。该系统起偏器和检偏器相互配合，对金属表面的偏振光进行过滤，消除金属镜面反射光，避免了镜面反射光直接进入成像装置时产生高光现象对成像质量产生较大的干扰。
Description
技术领域
本发明涉及高反光材料表面检测领域，具体为一种基于正交偏振的高反光金属表面视觉检测系统。
背景技术
高反光板材，如铝板、不锈钢板的表面视觉检测，如缺陷、划痕、缝隙等检测在自动化领域中有大量的应用，其主要的特点是表面反射系数高，目前在视觉检测中若镜面反射光直接进入CCD相机时会产生高光现象，导致CCD相机芯片的饱和，对成像质量产生较大的干扰。因此，有必要研究一种能够抑制金属表面高光反射的视觉检测系统。
发明内容
针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种能够抑制金属表面高光反射的基于正交偏振的视觉检测系统。
本发明解决上述技术问题采用以下技术方案：一种基于正交偏振的高反光金属表面视觉检测系统，包括成像装置和与其连接的图像控制器，在所述成像装置一侧设置光源发生装置，所述光源发生装置可与竖直方向旋转成一定角度，在所述光源发生装置的出光口处设有起偏器，在成像装置入光口竖直下方设置有与所述起偏器偏振方向不同的检偏器，所述光源发生装置射出的光线先经过所述起偏器后在被检测金属表面反射，再通过所述检偏器进入所述成像装置成像，成像装置将成出的像传送给所述图像控制器，图像控制器将收到的像处理后得到高清的高反光金属表面检测图像。
作为优选，所述成像装置为CCD相机或CMOS相机。
作为优选，所述起偏器偏振方向与所述检偏器偏振方向垂直。
作为优选，所述光源发生装置可与竖直方向旋转成的锐角角度>85度。
进一步地，所述光源发生装置可与竖直方向旋转成的角度为90度。
作为优选，所述光源为自然光。
本发明与现有技术相比具有如下优点：采用起偏器对照明光束进行起偏，使得照明光束为偏振光，使得金属表面的镜面反射光也为偏振光，成像装置前设置检偏器，对金属表面的偏振光进行过滤，消除和检偏器方向不一致的金属镜面反射光，避免了镜面反射光直接进入成像装置时产生高光现象对成像质量产生较大的干扰；起偏器和检偏器垂直正交放置，使得金属表面的镜面反射光的偏振方向和检偏器方向垂直，最大限度地消除镜面反射光；当入射光与竖直方向的锐角角度>85度时，最好为90度时，可以实现较好地抑制镜面反射光，此时的镜面反射光也接近线偏振光，对成像质量不会产生较大的干扰，这样可以获得高清的高反光金属表面检测图像。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示及实施例，进一步阐述本发明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参考图1，本发明实施例提供一种基于正交偏振的高反光金属表面视觉检测系统，包括成像装置1和与其连接的图像控制器4，所述成像装置为CCD相机或CMOS相机，在所述成像装置1一侧设置光源发生装置2，所述光源为自然光，所述光源发生装置2可与竖直方向旋转成一定角度，所述光源发生装置2可与竖直方向旋转成的锐角角度α>85度，优选角度为90度，在所述光源发生装置2的出光口处设有起偏器31，在成像装置1入光口竖直下方设置有与所述起偏器31偏振方向不同的检偏器32，所述光源发生装置2射出的自然光束01先经所述起偏器31在被检测金属5表面反射，反射光线02再通过所述检偏器32，偏振光03再进入所述成像装置1成像，成像装置1将成出的像传送给所述图像控制器4，图像控制器4将收到的像处理后得到高清的高反光金属表面检测图像。
作为优选，所述起偏器偏振方向与所述检偏器偏振方向垂直。
在本发明中，先将需要做缺陷、划痕、缝隙等表面视觉检测的铝板、不锈钢板等高反光板材放置在该检测系统下，打开设置CCD相机或CMOS相机一侧的光源发生装置，光源发生装置射出一束自然光，先通过起偏器，形成线偏振光，再照射到金属表面，金属表面的镜面反射光在为接近线偏振光的椭圆偏振光，反射光线通过在CCD相机或CMOS相机下方与起偏器偏振方向垂直的检偏器时，镜面反射光的偏振方向和检偏器的偏振方向垂直，不能进入CCD相机或CMOS相机内部，实现了对镜面反射光的抑制，同时金属表面的漫反射光因为反射法向随机性比较大，其偏振方向具有一定的随机性，所以漫反射光在进入检偏器时，总有一部分光的偏振方向和检偏器的方向相同，从而进入CCD相机或CMOS相机进行成像，实现对金属表面的检测。该检测系统采用起偏器对照明光束进行起偏，使得照明光束为偏振光，使得金属表面的镜面反射光也为偏振光，成像装置前设置检偏器，对金属表面的偏振光进行过滤，消除和检偏器方向不一致的金属镜面反射光，避免了镜面反射光直接进入成像装置时产生高光现象对成像质量产生较大的干扰，这样可以获得高清的高反光金属表面检测图像。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种基于正交偏振的高反光金属表面视觉检测系统，其特征在于：包括成像装置和与其连接的图像控制器，在所述成像装置一侧设置光源发生装置，所述光源发生装置可与竖直方向旋转成一定角度，在所述光源发生装置的出光口处设有起偏器，在成像装置入光口竖直下方设置有与所述起偏器偏振方向不同的检偏器，所述光源发生装置射出的光线先经过所述起偏器后在被检测金属表面反射，再通过所述检偏器进入所述成像装置成像，成像装置将成出的像传送给所述图像控制器，图像控制器将收到的像处理后得到高清的高反光金属表面检测图像。
2.根据权利要求1所述的一种基于正交偏振的高反光金属表面视觉检测系统，其特征在于：所述成像装置为CCD相机或CMOS相机。
3.根据权利要求1所述的一种基于正交偏振的高反光金属表面视觉检测系统，其特征在于：所述起偏器偏振方向与所述检偏器偏振方向垂直。
4.根据权利要求1所述的一种基于正交偏振的高反光金属表面视觉检测系统，其特征在于：所述光源发生装置可与竖直方向旋转成的锐角角度>85度。
5.根据权利要求4所述的一种基于正交偏振的高反光金属表面视觉检测系统，其特征在于：所述光源发生装置可与竖直方向旋转成的角度为90度。
6.根据权利要求1所述的一种基于正交偏振的高反光金属表面视觉检测系统，其特征在于：所述光源为自然光。
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