CN107966455B - 一种磁路材料外观检测的光学装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁路材料外观检测的光学装置，包括与相机相连的图像处理器，所述相机的镜头前设置有光学成像机构，所述光学成像机构包括放置在待测物体外围的反光镜、用于给所述反光镜提供光源的背光板、用于将所述反光镜的反射光折射至所述相机镜头的分光镜，所述分光镜发出的光束与相机的光轴平行的同轴光线；所述分光镜与所述反光镜之间还设置有改变光线折射率的回字元件。通过反光镜、分光镜的使用，使得一个相机能够对待测物体的五个部分同时进行拍摄，并通过回字元件让“回”字形最内侧“口”和外围“口”的补集区域的折射率不同，通过折射率之间的差异来计算景深差距，解决待测物体景深不一致问题。

Description

一种磁路材料外观检测的光学装置
技术领域
本发明涉及检测设备领域，尤其涉及一种磁路材料外观检测的光学装置。
背景技术
现有技术中针对磁路材料（待测物体）进行检测，需要在磁路与磁路材料 外围架设 5 个相机对磁路材料的 5 个面分别进行拍摄，并将拍摄后的图片通过 IO 传输到图像处理器进行相应处理。上述处理过程中无法很好的解决待测物体景深不一致问题，同时多个相机也增加成本。
发明内容
为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一个相机拍摄待测物体 5 个面的光学检测装置，通过折射率之间的差异来确认景深差距。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种光学检测装置，包括与相机相连的图像处理器，所述相机的镜头前设置有光学成像机构，所述光学成像机构包括放置在待测物体外围的反光镜、用于给所述反光镜提供光源的背光板、用于将所述反光镜的反射光反射至所述相机镜头的分光镜，所述分光镜 发出的光束与相机的光轴平行的同轴光线；所述分光镜与所述反光镜之间还设置有改变光线折射率的回字元件。
本发明通过反光镜、分光镜的使用，使得一个相机能够对待测物体的五个部分同时进行拍摄，并通过回字元件让“ 回 ”字形最内侧“ 口 ”和外围“ 口 ” 的补集区域的折射率不同，通过折射率之间的差异来计算景深差距，解决待测物体景深不一致问题。
优选地，所述回字元件包括无色透明玻璃材质制成的透镜本体，所述透镜本体内设置有居中开孔、右侧分镜、上侧分镜、下侧分镜、左侧分镜，所述右侧分镜设置在所述居中开孔的右侧，所述上侧分镜设置在所述居中开孔的上侧， 所述下侧分镜设置在所述居中开孔的下侧，所述左侧分镜设置在所述居中开孔 的左侧，所述右侧分镜、上侧分镜、下侧分镜、左侧分镜合围形成形成回字型凹槽。右侧分镜、上侧分镜、下侧分镜、左侧分镜的厚度越厚，待测物体景深越大，为此可通过调整回字型凹槽的深度来满足景深一致的要求。
优选地，所述背光板包括用于明场照明的第一光源和用于暗场照明的第二光源。通过第一光源和第二光源使得相机能够连续拍摄两张不同亮度的图片，使得图像处理器能够对两张不同亮度的图片同时进行处理。
优选地，所述右侧分镜与左侧分镜的折射率相同，并沿着回字元件的纵向中轴线对称分布；所述上侧分镜与下侧分镜的折射率相同，并沿着回字元件的横向中轴线对称分布。利用折射率不同的特殊物质，增加物距，达到景深一致。
优选地，所述反光镜包括角度调节器和平面镜，所述平面镜设置在角度调节器上。通过平面镜附着在一个可旋转的角度调节器上实现角度可调节，解决检测高度方向上站高过小，难以检测问题。
优选地，所述待测物体包括磁性主体，所述磁性主体居中设置有居中磁物，所述居中磁物的外围上下对称设有上侧磁物和下侧磁物，所述居中磁物的外围左右对称设有左侧磁物和右侧磁物。当然，待测物体除了上述磁路，还可以是IC材料或者类似长方体的材料。
附图说明
图 1 为本发明实施例的光学示意图；
图 2 为本发明实施例中待测物体的结构示意图;
图 3 为本发明实施例中回字元件的俯视示意图。
图中：
1-背光板；2-分光镜；3-相机；4-反光镜；5-回字元件；6-待测物体；51-回字元件本体；52-右侧分镜；53-上侧分镜；54-下侧分镜；55-左侧分镜；56-居中开孔；61-磁性主体；62-右侧磁物；63-上侧磁物；64-下侧磁物；65-左侧
磁物；66-居中磁物。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例
参见附图 1~图 3 所示，本实施例中的一种光学检测装置，包括与相机 3 相连的图像处理器，所述相机 3 的镜头前设置有光学成像机构，所述光学成像机构包括放置在待测物体 6 外围的反光镜 4、用于给所述反光镜 4 提供光源的背光板 1、用于将所述反光镜 4 的反射光反射至所述相机镜头的分光镜 2，所述分光镜 2 发出的光束与相机 3 的光轴平行的同轴光线；所述分光镜 2 与所述反光镜 4之间还设置有改变光线折射率的回字元件 5。
具体来说，所述回字元件 5 包括透镜本体 51，透镜本体 51 可以采用无色透明玻璃材质制成，所述透镜本体 51 内设置有居中开孔 56、右侧分镜 52、上侧分镜 53、下侧分镜 54、左侧分镜 55，所述右侧分镜 52 设置在所述居中开孔 56 的右侧，所述上侧分镜53 设置在所述居中开孔 56 的上侧，所述下侧分镜 54 设 置在所述居中开孔56 的下侧，所述左侧分镜55 设置在所述居中开孔56 的左侧，所述右侧分镜 52、上侧分镜 53、下侧分镜 54、左侧分镜 55 合围形成回字型凹槽。从图 3 中可以看出，所述上侧分镜 53、下侧分镜 54 的结构相同，对称分布在居中开孔 56 的上下两侧；所述右侧分镜 52、左侧分镜 55的结构相同，对称分布在居中开孔 56 的左右两侧。并在实际应用中所述右侧分镜 52 与左侧分镜 55 的折射率相同，并沿着回字元件 5 的纵向中轴线对称分布；所述上侧分镜53 与下侧分镜 54 的折射率相同，并沿着回字元件 5 的横向中轴线对称分布。本实施例利用折射率不同的特殊物质，增加物距，达到景深一致。
从图 2 中可以看出，当待测物体 6 为磁路材料时，产品的结构示意图。从图 2中可以看出，待测物体 6 包括磁性主体 61，所述磁性主体 61 居中设置有居 中磁物 66，并在居中磁物 66 的外围上下对称设有上侧磁物 63 和下侧磁物 64，在居中磁物 66 的外围左右对称设有左侧磁物 65 和右侧磁物 62。
在本实施例中，所述背光板 1 包括用于明场照明的第一光源和用于暗场照明的第二光源。通过第一光源和第二光源使得相机能够连续拍摄两张不同亮度的图片，使得图像处理器能够对两张不同亮度的图片进行处理。
在本实施例中，所述反光镜 4 包括角度调节器和平面镜，所述平面镜设置在角度调节器上。通过平面镜附着在一个可旋转的角度调节器上实现角度可调节，而高度方向棱镜成像区域变多，检测材料站高等实现轻松检测。具体来说， 反光镜 4 的数量为四个，分布在待测物体 6 的前后左右四个方位，并两两对应分布。当一束光照射在左侧的反光镜后会折射向待测物体 6，并最终射到右侧的反光镜上，然后光束经过右侧分镜 52，并射向分光镜 2，最终光束被相机 3 接 收。在实际应用中，右侧分镜 52、上侧分镜 53、下侧分镜54、左侧分镜 55 的 厚度越厚，待测物体景深越大，为此可通过调整回字型凹槽的深度来满足景深一致的要求。
本发明通过回字元件让“ 回 ”字形最内侧“ 口 ”和外围“ 口 ”的补集区域 的折射率不同，通过折射率之间的差异来计算景深差距，解决待测物体景深不一致问题。
假设透镜本体的厚度 d，折射率 n，需弥补景深值 L，镜头工作距离 wd，视
野对角线的1/ 4 为 t， 则
。
其中透镜本体的常用材料：超白玻璃n=1.51；重无色玻璃n=1.61；水晶n=2。
本发明首先通过分析图像中部的 RGB 值来检测是否有材料，确认有材料后
再进行其他检测项的检测。具体检测如下：
一、磁路材料的检测项主要包括以下几点：
1、内外磁粘接不良；
2、磁间距不良：对图像进行处理分析，检测定位到各个部位的边缘，然后计算间距；
3、中磁物溢胶，偏移，华司变形，华司盖反，反向来料：对图像进行处理分析，检测定位到中磁物，然后对该部分进行灰阶分析，尺寸分析，来判断是否有溢胶、偏移、变形、盖反，反料等缺陷；
4、边磁物溢胶，断裂，反料，崩边，划伤，压伤，隐裂，崩角：对图像进行处理分析，检测定位到四边的磁物部分，因为当出现划伤、压伤、绷脚、反料等缺陷时，呈现出来的图像灰阶、边缘是异于正常材料的成像情况的，分别对各部位磁物的成像部分进行灰阶分析与边缘分析，从而来判断是否有上述溢胶、断裂等缺陷。
二、IC 材料检测项主要包括但不仅限于以下几点：
1、材料的管脚检测：即检测材料的管脚宽度，间距，跨度是否满足要求。 对图像中部进行处理分析，首先匹配定位到材料的管脚部分，然后通过 blob 分析计算管脚的宽度，间距，以及跨度等信息，从而判断材料的管脚是否 OK；
2、材料 5 个面的表面检测：即检测材料 5 个面的表面是否有划痕，裂缝，脏污等瑕疵。分别对图像的上下左右中五个部分进行处理分析，都是先定位到材料的主体部分，然后通过对该部分进行灰阶分析，来判断是否有划痕，裂缝，脏污等瑕疵；
3、站高检测：即检测材料的站高是否在合格尺寸范围内。通过对图像的上下左右4 个部分进行处理分析，先检测定位到材料主体和管脚的位置，再计算相应的距离，从而来判断检测到的站高是否满足相应的规格。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种磁路材料外观检测的光学装置，包括与相机（3）相连的图像处理器， 所述相机（3）的镜头前设置有光学成像机构，所述光学成像机构包括放置在待测物体（6）外围的反光镜（4）、用于给所述反光镜（4）提供光源的背光板（1）、 用于将所述反光镜（4）的反射光反射至所述相机（3）镜头的分光镜（2），所述分光镜（2）发出的光束与相机（3）的光轴平行的同轴光线；其特征在于： 所述分光镜（2）与所述反光镜（4）之间还设置有改变光线折射率的回字元件（5）；
所述回字元件（5）包括无色透明玻璃材质制成的透镜本体（51），所述透镜本体（51） 内设置有居中开孔（56）、右侧分镜（52）、上侧分镜（53）、下侧分镜（54）、左侧分镜 （55），所述右侧分镜（52）设置在所述居中开孔（56）的右侧，所述上侧分 镜（53）设置在所述居中开孔（56）的上侧，所述下侧分镜（54）设置在所述居中开孔（56）的下侧，所述左侧分镜（55）设置在所述居中开孔（56）的左侧，所述右侧分镜（52）、上侧分镜（53）、下侧分镜（54）、左侧分镜（55）合围形成回字型凹槽；
所述右侧分镜（52）与 左侧分镜（55）的折射率相同，并沿着回字元件（5）的纵向中轴线对称分布； 所述上侧分镜（53）与下侧分镜（54）的折射率相同，并沿着回字元件（5）的横向中轴线对称分布；
所述待测物体（6）包括磁性主体（61），所述磁性主体（62）居中设置有居中磁物（66），所述居中磁物（66）的外围上下对称设有上侧磁物（63）和下侧磁物（64），所述居中磁物（66）的外围左右对称设有左侧磁物（65）和右侧磁物（62）；通过调整回字型凹槽的深度实现景深一致。
2.根据权利要求 1 所述的光学装置，其特征在于：所述背光板（1）包括用于明场照明的第一光源和用于暗场照明的第二光源。
3.根据权利要求 1 所述的光学装置，其特征在于：所述反光镜（4）包括角度调节器和平面镜，所述平面镜设置在角度调节器上。
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