CN108827971A

CN108827971A - 一种表面缺陷检测方法

Info

Publication number: CN108827971A
Application number: CN201810385113.6A
Authority: CN
Inventors: 余茂松
Original assignee: SHENZHEN CK AUTOMATION CONTROL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN CK AUTOMATION CONTROL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2018-04-26
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2018-11-16

Abstract

本发明涉及一种表面缺陷检测方法。方法包括以下步骤：摄像头每次拍摄工件的待检测表面时，光源从不同角度照射工件的待检测表面；将每次拍摄所得图像合成一张图像；图像合成后形成一张最终图像，在最终图像上识别出表面缺陷。本发明通过在每次拍摄使用不同角度照射的光源，并将拍摄图像合成，表面上的缺陷在不同图像中会有不同的呈现度，多张图像合成之后，表面缺陷在合成的最终图像中就会有非常明显的呈现，降低出现漏检的几率，提高检测结果的准确性。

Description

一种表面缺陷检测方法

技术领域

本发明涉及一种表面缺陷检测方法，尤其涉及通过拍摄多个图像检测表面缺陷的方法。

背景技术

缺陷检测通常是指对物品表面缺陷的检测，目前缺陷检测系统应用最多的有金属表面、玻璃便面、纸张表面、电子元器件表面等对外观有严格要求又有明确指标的物品。表面缺陷检测是采用先进的机器视觉检测技术，对工件表面的斑点、凹坑、划痕、色差、缺损等缺陷进行检测。通常的表面缺陷检测会采用CCD镜头拍摄工件表面获取图像，然后在图像中识别出来各种缺陷。在对表面进行拍照的时候，需要有光源照射，而一般情况下，光源、摄像头和工件都是相对固定的，对于工件表面上的某一些方位上的某些缺陷可能会光源的位置不佳的原因而在拍摄的图像中不会明显的呈现，容易出现漏检的情况，有待改进。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷，而提供一种表面缺陷检测方法，使得表面的缺陷在图像中更加明显呈现，提高检测结果的准确性。

为实现上述目的，本发明采用一种表面缺陷检测方法，包括以下步骤：摄像头每次拍摄工件的待检测表面时，光源从不同角度照射工件的待检测表面；将每次拍摄所得图像合成一张图像；图像合成后形成一张最终图像，在最终图像上识别出表面缺陷。

其中，光源为环形光源，环形光源可分为若干段可单独发光的独立光源；或者，若干个独立光源围成一个环形光源。光源设在摄像头与工件之间，摄像头的镜头穿过光源的中空部分并指向工件待检测表面。

或者，光源可均匀分成8段可单独发光的独立光源，摄像头拍摄工件的待检测表面8次，每次由不同的独立光源发光照射。

另一种情形，光源固定，每次拍照后，摄像头与工件同步同轴转动一个角度，再进行下一次拍照，直至最后一次拍照。为了得到更佳效果，每次拍照后，摄像头与工件同步同轴转动一个相同的角度。

另一种情形，摄像头与工件固定，每次拍照后，光源围绕工件转动一个角度，再进行下一次拍照，直至最后一次拍照。为了得到更佳效果，每次拍照后，光源围绕工件转动一个相同的角度。

在对一个工件的待检测表面进行拍摄成像并进行图像合成时，可以有两种方式：从第二次拍照开始，每次拍照所得的图像后均与上一张图像进行图像合成；或者，在拍摄完所有图像后，将所有图像进行一次性图像合成。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本发明通过在每次拍摄使用不同角度照射的光源，并将拍摄图像合成，表面上的缺陷在不同图像中会有不同的呈现度，多张图像合成之后，表面缺陷在合成的最终图像中就会有非常明显的呈现，降低出现漏检的几率，提高检测结果的准确性。

附图说明

图1为本发明摄像头、光源和工件放置示意图。

图2为本发明摄像头、光源和工件另一种放置示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本发明将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免模糊本发明的各方面。

实施例一

如图1所示，实施例一的表面缺陷检测方法的硬件为摄像头10、光源20和服务器(未示出)，服务器控制摄像头10和光源20协同工作。摄像头10采用CCD相机。光源20为环形光源，环形光源可均匀分为8段可单独发光的独立光源，每段独立光源占用45度的方位。在进行检测的时候，每段独立光源由服务器控制进行发光，发光顺序是从其中任意一段独立光源开始，沿着圆周方向逆时针或者顺时针顺序发光。光源20设在摄像头10与工件30之间，摄像头10镜头朝下并且穿过光源20的中空部分并指向工件30待检测表面，避免光源20出现在拍摄的图像中。

实施例一的具体步骤为：将工件30放到合适的位置，适当调节摄像头10焦距和光源20的高度；先打开任意一段独立光源，服务器控制摄像头10拍摄工件30表面的第一张图像，第一张图像呈现在服务器显示屏上；然后关闭上一段独立光源，打开相邻的一端独立光源，控制摄像头10拍摄工件30表面的第二张图像，将第二张图像与第一张图像合成，合成的图像呈现在服务器显示屏上；随后重复上一步骤，直至所有8个独立光源都打开过一次，而且每次打开的独立光源之前不能打开过，保证每次拍摄时光源20是从不同角度照射工件表面，最后一次拍摄并合成得到的图像就是8张图像合成的图像；最后在所得图像上识别出表面的缺陷。

在具体实施的时候，也可以在拍摄完所有图像后，将所有图像进行一次性图像合成，每次拍摄的图像都呈现在服务器的显示屏上，而最终一次合成图像同样也放在显示屏上，可更好的进行对比参照。

实施例一中所用到的图像合成方法可以是常规的图像合成方法，能保证足够的合成速度和质量即可。

实施例一的光源20是一个整体光源，带有多个LED灯珠，通过多个内置控制器实现分段控制。而在具体实施的时候，也可以是若干个独立光源围成一个环形光源，譬如8个独立的LED灯泡围成一个环形。环形的形状最好是圆形。

实施例二

如图2所示，实施例二的表面缺陷检测方法的硬件为摄像头40、光源50、工作台70和服务器(未示出)，服务器控制摄像头40、光源50和工作台70协同工作。摄像头40采用CCD相机。光源50采用点光源，譬如LED灯珠组成的灯泡。光源50设在摄像头40与工件60之间，但是光源50不处于摄像头40镜头与工件60待检测表面每一点的连线所形成的空间内，避免光源50挡住工件60的表面而出现表面区域漏检。与实施例一不同的是，实施例二的光源50是固定的，摄像头40和工件60可同步转动(绕着A轴)，工件60由底下的工作台70带动转动。

实施例二的具体步骤为：将工件60放到合适的位置，适当调节摄像头40焦距和光源50的高度；先打开光源50，服务器控制摄像头40拍摄工件60表面的第一张图像，第一张图像呈现在服务器显示屏上；摄像头40与工件60同步同轴顺时针(或逆时针)转动45度，然后摄像头40拍摄第二张图像，将第二张图像与第一张图像合成，合成的图像呈现在服务器显示屏上；随后重复上一步骤，直至摄像头40和工件60回转到最初位置，这样保证了每次拍摄时光源50是从不同角度照射工件60表面，最后一次拍摄并合成得到的图像就是8张图像合成的图像；最后在所得图像上识别出表面的缺陷。

在具体实施的时候，也可以在拍摄完所有图像后，将所有图像进行一次性图像合成，每次拍摄的图像都呈现在服务器的显示屏上，而最终合成图像同样也放在显示屏上，可更好的进行对比参照。

实施例二中所用到的图像合成方法可以是常规的图像合成方法，能保证足够的合成速度和质量即可。

在其他实施例中，为降低结构复杂度，也可以摄像头固定不动，只让工件相对于光源转动，在图像合成时候，就需要将图像逆向回转相应的角度再进行合成，才能保证图像合成的准确性。

在其他实施例中，摄像头与工件每次转动的角度可以为其他角度，譬如30度、拍摄12次。可以根据实际检测需要，设置每次转动不同的角度。

实施例三

如图2所示，实施例三的表面缺陷检测方法的硬件为摄像头40、光源50和服务器(未示出)，服务器控制摄像头40和光源50协同工作。摄像头40采用CCD相机。光源50采用点光源，譬如LED灯珠组成的灯泡。光源50设在摄像头40与工件60之间，但是光源50不处于摄像头40镜头与工件60待检测表面每一点的连线所形成的空间内，避免光源50挡住工件60的表面而出现表面区域漏检。与实施例二不同的是，实施例三的光源50是可以转动的，摄像头40和工件60是固定的，这样的结构相比实施例二相对简单。实施例三中，光源50绕着A轴在平面B转动。

实施例三的具体步骤为：将工件60放到合适的位置，适当调节摄像头40焦距和光源50的高度；先打开光源50，服务器控制摄像头40拍摄工件60表面的第一张图像，第一张图像呈现在服务器显示屏上；光源50顺时针(或逆时针)转动45度，然后摄像头40拍摄第二张图像，将第二张图像与第一张图像合成，合成的图像呈现在服务器显示屏上；随后重复上一步骤，直至光源50回转到最初位置，这样保证了每次拍摄时光源50是从不同角度照射工件60表面，最后一次拍摄并合成得到的图像就是8张图像合成的图像；最后在所得图像上识别出表面的缺陷。

实施例三中所用到的图像合成方法可以是常规的图像合成方法，能保证足够的合成速度和质量即可。

在其他实施例中，光源每次转动的角度可以为其他角度，譬如30度、拍摄12次。可以根据实际检测需要，设置光源每次转动不同的角度。

在其他实施例中，光源也可以是绕着以工件中心为圆心的半圆周轨迹C转动。光源可以采用两个分开的独立光源，避免光线集中于工件的半侧。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限定。

Claims

1.一种表面缺陷检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

摄像头每次拍摄工件的待检测表面时，光源从不同角度照射工件的待检测表面；

将每次拍摄所得图像合成一张图像。

2.如权利要求1所述的表面缺陷检测方法，其特征在于，所述光源为环形光源，环形光源可分为若干段可单独发光的独立光源；或者，若干个独立光源围成一个环形光源。

3.如权利要求2所述的表面缺陷检测方法，其特征在于，所述光源设在摄像头与工件之间，所述摄像头的镜头穿过光源的中空部分并指向工件待检测表面。

4.如权利要求2所述的表面缺陷检测方法，其特征在于，所述光源均匀分成8段可单独发光的独立光源，摄像头拍摄工件的待检测表面8次，每次由不同的独立光源发光照射。

5.如权利要求1所述的表面缺陷检测方法，其特征在于，所述光源固定，每次拍照后，所述摄像头与工件同步同轴转动一个角度，再进行下一次拍照，直至最后一次拍照。

6.如权利要求5所述的表面缺陷检测方法，其特征在于，每次拍照后，所述摄像头与工件同步同轴转动一个相同的角度。

7.如权利要求1所述的表面缺陷检测方法，其特征在于，所述摄像头与工件固定，每次拍照后，所述光源围绕工件转动一个角度，再进行下一次拍照，直至最后一次拍照。

8.如权利要求7所述的表面缺陷检测方法，其特征在于，每次拍照后，所述光源围绕工件转动一个相同的角度。

9.如权利要求1-8任一所述的表面缺陷检测方法，其特征在于，在对一个工件的待检测表面进行拍摄成像时，从第二次拍照开始，每次拍照所得的图像后均与上一张图像进行图像合成；或者，在拍摄完所有图像后，将所有图像进行一次性图像合成。

10.如权利要求1-8任一所述的表面缺陷检测方法，其特征在于，还包括：图像合成后形成一张最终图像，在最终图像上识别出表面缺陷。