CN106932406A - 一种检测透明物体缺陷的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测装置技术领域，公开了一种检测透明物体缺陷的装置，包括光源和图像采集装置，光源向透明物体发射光线形成反射光斑，图像采集装置获取透明物体的图像，图像采集装置的捕获范围至少部分包括反射光斑周围被光源照亮的区域，透明物体置于具有低凹区的平台上，低凹区低于放置透明物体的平台的平面，图像采集装置经捕获范围向远离图像采集装置一侧投射的区域至少部分落在低凹区内。本发明提出的检测透明物体缺陷的装置，图像采集装置经捕获范围向远离图像采集装置一侧投射的区域至少部分落在低凹区内，避免图像采集装置所采集的图像中有其他物体对透明物体上缺陷的干扰，影响透明物体上缺陷的检测。

Description

一种检测透明物体缺陷的装置

技术领域

本发明涉及检测装置技术领域，尤其涉及一种检测透明物体缺陷的装置。

背景技术

随着科学技术的进步，电子产品的应用越来越广泛。在电子产品的生产制造过程中，对电子产品的显示屏例如：手机、电脑，电视等缺陷的检测也越来越重要。由于显示屏为透明的，通常情况下，对显示屏缺陷的检测是在光照条件下通过人眼观测，从而找到其缺陷，这种检测方式效率低，漏检率高，人工成本高；还有一种方式就是通过摄像头捕获透明物体在光照和预置颜色的背景下的图像，从而找出透明物体上的缺陷，但该检测方式由于预置的颜色背景的设置，使得摄像头获得的图像，无法判断缺陷是透明物体上的还是预置的颜色背景上的，容易造成缺陷的误判。这种方式，透明物体需与预置背景相对静止，而固定透明物体方式较为复杂，如果采用传统的真空吸附，则背景对检测的影响很大，如果对透明物体边缘固定，则会影响对边缘的检测，且增加了损伤被检物体的风险。而且这种方式下相机和光源、透明物体需要在复杂的运动系统带动下完成一系列运动，才能完成对整个透明物体表明的检测，如果使用丝杠伺服电机，则速度不够，且成本较高，如果使用直线电机加光栅尺，则成本更高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种检测透明物体缺陷的装置，解决了现有检测透明物体缺陷装置预置颜色背景对缺陷检测的影响以及成本较高的问题。

本发明的另一个目的在于提出一种检测透明物体缺陷的装置，解决了现有人工检测透明物体的缺陷，效率低，漏检率高，人工成本高的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种检测透明物体缺陷的装置，包括光源和图像采集装置，所述光源向透明物体发射光线，形成反射光斑，所述图像采集装置获取所述透明物体的图像，所述图像采集装置的捕获范围至少部分包括所述反射光斑周围被所述光源照亮的区域，所述透明物体置于具有低凹区的平台上，所述低凹区低于放置所述透明物体的平台的平面，所述光源和所述图像采集装置设置在所述透明物体的一侧，所述低凹区设置在所述透明物体的另一侧，所述图像采集装置经所述捕获范围向远离所述图像采集装置一侧投射的区域至少部分落在所述低凹区内。

本发明提出的检测透明物体缺陷的装置，将透明物体置于平台的低凹区上方，所述图像采集装置经所述捕获范围向远离所述图像采集装置一侧投射的区域至少部分落在所述低凹区内，避免图像采集装置所采集的图像中有其他物体对透明物体上缺陷的干扰，影响透明物体上缺陷的检测，且该装置成本较低。

作为上述检测透明物体缺陷的装置的一种优选方案，所述平台为带动所述透明物体移动的平台，所述平台包括至少一组传动装置，每组传动装置包括至少一个传动机构，所述透明物体置于所述传动机构上，所述低凹区设置于传动装置之间和/或传动机构两侧，所述传动机构带动所述透明物体移动经过所述低凹区。

作为上述检测透明物体缺陷的装置的一种优选方案，所述传动机构为滚轮传动带传动机构和/或气浮平台传动机构，所述传动装置包括至少两个相对设置的滚轮传送带传动机构和/或至少一个气浮平台传动机构。

作为上述检测透明物体缺陷的装置的一种优选方案，设置在所述传动装置之间的低凹区为第一低凹区，设置在传动机构两侧的低凹区为第二低凹区。

作为上述检测透明物体缺陷的装置的一种优选方案，所述第一低凹区沿平行于平台的方向的截面为长条形，所述平台包括至少一个所述第一低凹区，所述第一低凹区沿平行于平台的方向的截面的长度方向为第一方向，所述第一方向与透明物体的移动方向成一定角度，每个所述第一低凹区上方均设有图像采集装置和光源。

作为上述检测透明物体缺陷的装置的一种优选方案，所述平台包括至少一个所述第二低凹区，每个所述第二低凹区上方均设有图像采集装置和光源。

作为上述检测透明物体缺陷的装置的一种优选方案，所述平台包括至少两组所述传动装置，相邻两组所述传动装置的第二低凹区交错设置。

作为上述检测透明物体缺陷的装置的一种优选方案，所述平台设有至少一个进料端和至少一个出料端，所述进料端和出料端设置于所述平台的同侧或异侧。

作为上述检测透明物体缺陷的装置的一种优选方案，所述图像采集装置为线阵图像采集装置，所述线阵图像采集装置的捕获范围为长方形，所述线阵图形采集装置的捕获范围包括至少一行像素。

作为上述检测透明物体缺陷的装置的一种优选方案，所述第一方向与图像采集装置的捕获范围平行设置。

作为上述检测透明物体缺陷的装置的一种优选方案，所述光源为线光源，所述线光源与图像采集装置的捕获范围平行设置。

作为上述检测透明物体缺陷的装置的一种优选方案，所述图像采集装置与所述平台形成的夹角大于等于60°，小于等于90°；所述光源与所述平台形成的夹角大于等于45°，小于等于90°。

作为上述检测透明物体缺陷的装置的一种优选方案，图像采集装置的捕获范围与所述反射光斑之间的最短距离小于1cm，大于等于0。

作为上述检测透明物体缺陷的装置的一种优选方案，还包括图形处理模块和比较模块，所述图像处理模块用于提取所述图像的特征，所述比较模块用于比较在相同条件下获得的所述图像的特征和所述透明物体对应的标准样本图像特征。

本发明的有益效果：

本发明提出的检测透明物体缺陷的装置，将透明物体置于平台的低凹区上方，所述图像采集装置经所述捕获范围向远离所述图像采集装置一侧投射的区域至少部分落在所述低凹区内，避免图像采集装置所采集的图像中有其他物体对透明物体上缺陷的干扰，影响透明物体上缺陷的检测，且该装置成本较低。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的检测透明物体缺陷的装置的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的平台的俯视图。

其中，100、透明物体；

1、光源；2、图像采集装置；3、平台；

31、传动装置；32、旋转机构；

311、传动机构；312、第一低凹区；313、第二低凹区；

314、进料端；315、出料端；

3111、第一滚轮；3112、第一传动带；3113、第二滚轮；3114、第二传动带。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施方式保护一种检测透明物体缺陷的装置，如图1和2所示，包括光源1和图像采集装置2，光源1向透明物体100发射光线，形成反射光斑，图像采集装置2获取透明物体100的图像，图像采集装置2的捕获范围至少部分包括反射光斑周围被光源1照亮的区域，透明物体100置于具有低凹区的平台3上，低凹区低于放置透明物体100的平台3的平面，光源1和图像采集装置2设置在透明物体100的一侧，低凹区设置在透明物体100的另一侧，图像采集装置2经捕获范围向远离图像采集装置2一侧投射的区域至少部分落在低凹区内。

具体的，图像采集装置2为线阵图像采集装置2，优选的，图像采集装置2为线阵相机。图像采集装置2捕获范围为长方形,增大了捕获范围，提高了检测效率。图像采集装置2的捕获范围与反射光斑之间的最短距离小于1cm，大于等于0。光源1为线光源。线光源与图像采集装置2的捕获范围平行设置。图像采集装置2与平台3形成的夹角大于等于60°，小于等于90°，优选的，图像采集装置2与平台3形成的夹角范围为70-80°。光源1与平台3形成的夹角大于等于45°，小于等于90°，优选的，图像采集装置2与平台3形成的夹角范围为60-80°。如此设置，使得图像采集装置2和光源1对透明物体100的采集效果更佳。

平台3为带动透明物体100移动的平台3，平台3包括至少一组传动装置31，每组传动装置31包括至少一个传动机构311，透明物体100置于传动机构311上，低凹区设置于传动装置31之间和/或传动机构311两侧，传动机构311带动透明物体100移动经过低凹区。也就是说，可以在传动装置31之间设置低凹区，或者在传动机构311的两侧设置低凹区，还可以在传动装置31之间和传动装置31两侧均设置低凹区。具体情况应根据实际情况设置。

具体的，设置在传动装置31之间的低凹区为第一低凹区312，设置在传动机构311两侧的低凹区为第二低凹区313。

第一低凹区312沿平行于平台3的方向的截面为长条形，平台3包括至少一个第一低凹区312，第一低凹区312沿平行于平台3的方向的截面的长度方向为第一方向，第一方向与透明物体100的移动方向成一定角度，每个第一低凹区312上方均设有图像采集装置2和光源1。第一方向与图像采集装置2的捕获范围平行设置。

平台3包括至少一个第二低凹区313，每个第二低凹区313上方均设有图像采集装置2和光源1。当平台3设置一个第二低凹区313时，将透明物体100设置在平台3上方，通常可以拍摄多次，将透明物体100在平台3上的位置进行改变，进而通过采集多次以消除平台3的影响。当平台3设置多个第二低凹区313时，平台3包括至少两组传动装置31，相邻两组传动装置31的第二低凹区313交错设置，在每组传动装置31上均设置图像采集装置2及光源1。优选的，设置两组传动装置31，形成两个第二低凹区313，在两组传动装置31上均设置图像采集装置2及光源1，相邻两组传动装置31的第二低凹区313交错设置，从而利用图像采集装置2及光源1采集每组传动装置31上的透明物体100的图像，进而防止通过移动透明物体100来消除传动装置31对图像采集的影响。

传动机构311为滚轮传动带传动机构和/或气浮平台传动机构，传动装置31可以采用滚轮传动带传动机构，或者采用气浮平台传动机构，还可以采用滚轮传动带传动机构和气浮平台传动机构结合的方式，在保证精度的前提下，降低了成本。传动装置31包括至少两个相对设置的滚轮传送带传动机构和/或至少一个气浮平台传动机构。

具体的，当传动装置31采用滚轮传动带传动机构时，如图1所示，传动装置31包括至少两个相对设置的滚轮传送带传动机构，两个滚轮传送带传动机构之间形成第二低凹区313，每个滚轮传送带传动机构内侧的两端均设置滚轮，滚轮通过第一驱动装置(图中未示出)驱动，滚轮通过传动带传动，传动带的高度高于滚轮传送带传动机构的高度，透明物体100设置于传动带上，传动带带动透明物体100移动，能够对透明物体100的不同部位的缺陷进行自动检查，操作方便。

还可以设置多组滚轮传送带传动机构，多组滚轮传送带传动机构平行且间隔设置，相邻轮滚轮传送带传动机构之间形成第一低凹区312，在第一低凹区312上方设置图像采集装置2和光源1，当传动带带动透明物体100经过第一低凹区312时通过图像采集装置2采集透明物体100的图像，对透明物体100进行缺陷检测。该第一低凹区312沿平行于平台3的方向的截面的长度方向为第一方向，第一方向与透明物体100的移动方向成一定角度，具体的该角度范围为60-70°，该角度的设置使得透明物体100在通过第一低凹区312时，透明物体100悬空的区域小于第一方向与透明物体100的移动方向垂直时透明物体100悬空的情况，移动更稳定。当设置多个第一低凹区312时，至少两个第一低凹区312的第一方向与透明物体100的移动方向的角度不同时，检测效果更佳，能够降低降低漏检的概率。

当传动装置采用气浮平台传动机构时，平台包括至少一组传动装置。当平台包括一组传动装置时，传动装置包括两个相对设置的气浮平台传动机构，两个相对设置的气浮平台传动结构之间形成第二低凹区，第二低凹区上方设置图像采集装置和光源，透明物体置于两个相对设置的气浮平台传动机构上，气浮平台传动机构使得透明物体移动，实现对透明物体缺陷的检测。当平台包括多组传动装置时，传动装置包括至少一个气浮平台传动机构，传动装置包括两个气浮平台传动机构，两个相对设置的气浮平台传动机构之间形成第二低凹区，如果传动装置之间未形成第一低凹区，相邻两组传动装置的第二低凹区交错设置，如果传动装置之间形成第一低凹区，相邻两组传动装置之间的第二低凹区可以交错设置也可以无需交错设置。当平台包括多组传动装置时，传动装置包括一个气浮平台传动机构，两组传动装置之间形成第一低凹区，在第一低凹区上方设置图像采集装置和光源，实现对透明物体缺陷的检测。

平台3设有至少一个进料端314和至少一个出料端315，进料端314和出料端315设置于平台3的同侧或异侧。具体的，如图1所示，本实施例中采用滚轮传动带传动机构，进料端314所在的传动装置31组成进料导轨，出料端315所在的传动装置31组成出料导轨，该结构中进料端314和出料端315设置于平台3的同侧，在另一侧设置有旋转机构32，进料导轨上的传动带为第一传动带3112，进料导轨上的滚轮为第一滚轮3111，第一滚轮3111转动，带动第一传动带3112传动，第一传动带3112带动透明物体100靠近旋转机构32，出料导轨上的传动带为第二传动带3114，出料导轨上的滚轮为第二滚轮3113，第二滚轮3113转动，带动第二传动带3114传动，第二传动带3114带动透明物体100远离旋转机构32，旋转机构32将进料导轨上的透明物体100转移到出料导轨的第二传动带3114上。即进料导轨和出料导轨的传动方向相反。该装置自动完成对透明物体100的缺陷的检测，效率高。具体的，在旋转机构32的上设置吸盘(图中未示出)，透明物体100经过检测后移动到旋转机构32处，第二驱动装置(图中未示出)驱动吸盘向下移动至接触透明物体100，通过吸盘吸取透明物体100的一端，吸盘在第二驱动装置的驱动下向上移动，同时吸盘将透明物体100旋转180°，经旋转后的透明物体100刚好可以置于出料导轨上方，吸盘带动透明物体100向下移动至出料导轨，然后吸盘脱离透明物体100，通过出料导轨上的第二传动带3114的移动将透明物体100运出，完成整个检查过程。

本实施例还包括图像处理模块和比较模块(图中未示出)，图像处理模块用于提取图像的特征，比较模块用于比较在相同条件下获得的图像的特征和透明物体100对应的标准样本图像特征。具体的，图像采集装置2捕获到反射光斑周围的被光源1照亮的区域，当透明物体100的缺陷位于被光源1照亮的区域内时，缺陷可以被高亮的反射光斑凸显出来，经过图像处理模块处理后并与标准样本的图像特征进行对比，即可以找出透明物体100的缺陷，方便检测人员进行检测，减少了漏检率和质检人员的工作量，提高了批量检测的效率。

本实施例中还在光源1和透明物体100之间设置聚光装置(图中未示出)，光源1经过聚光装置聚光后照射在透明物体100的一定范围内。聚光装置的设置使得光源1在透明物体100上形成的反射光斑小于该透明物体100的面积，防止图像采集装置2捕获的图像全部为位于反射光斑的高亮区域内，导致无法识别缺陷。

本发明提出的检测透明物体缺陷的装置，将透明物体100置于平台3的低凹区上方，图像采集装置2经捕获范围向远离图像采集装置2一侧投射的区域至少部分落在低凹区内，避免图像采集装置2所采集的图像中有其他物体对透明物体100上缺陷的干扰，影响透明物体100上缺陷的检测。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (14)

1.一种检测透明物体缺陷的装置，其特征在于，包括光源和图像采集装置，所述光源向透明物体发射光线，形成反射光斑，所述图像采集装置获取所述透明物体的图像，所述图像采集装置的捕获范围至少部分包括所述反射光斑周围被所述光源照亮的区域，所述透明物体置于具有低凹区的平台上，所述低凹区低于放置所述透明物体的平台的平面，所述光源和所述图像采集装置设置在所述透明物体的一侧，所述低凹区设置在所述透明物体的另一侧，所述图像采集装置经所述捕获范围向远离所述图像采集装置一侧投射的区域至少部分落在所述低凹区内。

2.根据权利要求1所述的检测透明物体缺陷的装置，其特征在于，所述平台为带动所述透明物体移动的平台，所述平台包括至少一组传动装置，每组传动装置包括至少一个传动机构，所述透明物体置于所述传动机构上，所述低凹区设置于传动装置之间和/或传动机构两侧，所述传动机构带动所述透明物体移动经过所述低凹区。

3.根据权利要求2所述的检测透明物体缺陷的装置，其特征在于，所述传动机构为滚轮传动带传动机构和/或气浮平台传动机构，所述传动装置包括至少两个相对设置的滚轮传送带传动机构和/或至少一个气浮平台传动机构。

4.根据权利要求2所述的检测透明物体缺陷的装置，其特征在于，设置在所述传动装置之间的低凹区为第一低凹区，设置在传动机构两侧的低凹区为第二低凹区。

5.根据权利要求4所述的检测透明物体缺陷的装置，其特征在于，所述第一低凹区沿平行于平台的方向的截面为长条形，所述平台包括至少一个所述第一低凹区，所述第一低凹区沿平行于平台的方向的截面的长度方向为第一方向，所述第一方向与透明物体的移动方向成一定角度，每个所述第一低凹区上方均设有图像采集装置和光源。

6.根据权利要求4所述的检测透明物体缺陷的装置，其特征在于，所述平台包括至少一个所述第二低凹区，每个所述第二低凹区上方均设有图像采集装置和光源。

7.根据权利要求6所述的检测透明物体缺陷的装置，其特征在于，所述平台包括至少两组所述传动装置，相邻两组所述传动装置的第二低凹区交错设置。

8.根据权利要求1-6任一所述的检测透明物体缺陷的装置，其特征在于，所述平台设有至少一个进料端和至少一个出料端，所述进料端和出料端设置于所述平台的同侧或异侧。

9.根据权利要求1所述的检测透明物体缺陷的装置，其特征在于，所述图像采集装置为线阵图像采集装置，所述线阵图像采集装置的捕获范围为长方形，所述线阵图形采集装置的捕获范围包括至少一行像素。

10.根据权利要求5所述的检测透明物体缺陷的装置，其特征在于，所述第一方向与图像采集装置的捕获范围平行设置。

11.根据权利要求9所述的检测透明物体缺陷的装置，其特征在于，所述光源为线光源，所述线光源与图像采集装置的捕获范围平行设置。

12.根据权利要求1所述的检测透明物体缺陷的装置，其特征在于，所述图像采集装置与所述平台形成的夹角大于等于60°，小于等于90°；所述光源与所述平台形成的夹角大于等于45°，小于等于90°。

13.根据权利要求1所述的检测透明物体缺陷的装置，其特征在于，图像采集装置的捕获范围与所述反射光斑之间的最短距离小于1cm，大于等于0。

14.根据权利要求1所述的检测透明物体缺陷的装置，其特征在于，还包括图形处理模块和比较模块，所述图像处理模块用于提取所述图像的特征，所述比较模块用于比较在相同条件下获得的所述图像的特征和所述透明物体对应的标准样本图像特征。