CN109085172A - 图像获取设备和图像获取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种图像获取设备和图像获取方法。该图像获取设备包括,具有按第一方向延伸并且不透射至少一部分入射光的多个非透射部的构件。所述多个非透射部按与所述第一方向交叉的第二方向以周期P的间隔布设。该图像获取设备还包括:第一照射单元;摄像单元,其经由所述构件对所照射的被检物的区域摄像;以及驱动单元,其在用于通过对第一照射单元照射的被检物摄像而获取一个图像的曝光期间,使构件和被检物相对地偏移。

Description

图像获取设备和图像获取方法
技术领域
本公开的实施例的一个方面涉及诸如用于检查被检物的光学评价设备的图像获取设备,和用于获取被检物的图像以处理该图像的图像获取方法。
背景技术
作为用于对工件(该工件是具有光泽度的被检物)的表面上的缺陷进行检测的技术,日本专利No.5994419和No.4147682讨论了如下公知技术,即,使用通过周期性的条纹图案发射光的光源来照射工件并且使用照相机对由工件反射的光摄像。在日本专利No.5994419讨论的检查方法中,利用具有周期性变化的亮度的光来照射工件,计算拍摄的反射光图像的亮度变化的振幅(amplitude)和平均值。并且基于计算出的值检测工件的缺陷。在日本专利No.4147682讨论的检查方法中,通过使要被发射给工件的对比图案偏移的同时拍摄多个图像,通过计算诸如各像素的最大值和最小值的评价量,并通过比较像素之间的评价量,来检查微小的缺陷。
依赖于特定类型的缺陷,日本专利No.5994419和日本专利No.4147682讨论的检查方法具有针对缺陷的照射和图像拍摄的限制间接性(limitation indirection)。因此,缺陷的可视化有时仅通过图案照射是不充分的。在这种情况下,如果使用另一照射(例如条照射(bar illumination)),则可以使缺陷可视化。然而,有时难以以图案照射和条照射共享一个摄像系统的方式来布置图案照射和条照射。
如果使用使得能够在图案照射单元上方摄像的透射型图案照射,则摄像系统和各种类型的照射单元的布局自由度提高。相应地,还可以实现设备尺寸减小、检查时间减少等。然而,在图案照射单元上方摄像会使图案出现在拍摄图像上,并且该图像变成噪声分量。结果,会劣化缺陷检测精度。
发明内容
根据本实施例的一方面,提供了一种图像获取设备,其包括:具有按第一方向延伸并且不透射至少一部分入射光的多个非透射部的构件,所述多个非透射部按与所述第一方向交叉的第二方向以周期P的间隔布设;第一照射单元;摄像单元,其被构造为经由所述构件对第一照射单元照射的被检物的区域摄像;以及驱动单元,其被构造为在摄像单元对通过第一照射单元照射的被检物摄像并获取图像的曝光期间使构件和被检物的相对位置按第二方向偏移。
通过以下参照附图对示例性实施例的描述,本公开的其他特征将变得清楚。
附图说明
图1是例示作为根据第一示例性实施例的图像获取设备的光学评价设备的图。
图2是例示根据第一示例性实施例的第二照射单元的图。
图3是例示根据第一示例性实施例的第二照射单元的横截面的图。
图4是例示根据第一示例性实施例的缺陷检查方法的流程图。
图5是例示在使用第一照射单元的情况下要在图像上生成的对比噪声的图。
图6是例示根据第二示例性实施例的第二照射单元和可移动机构的图。
具体实施方式
根据本实施例的一个方面的图像获取设备和图像获取方法使用构件和照射被检物(target)的第一照射单元。构件被构造为,使得按第一方向延伸并且不透射至少一部分入射光的多个非透射部,按与所述第一方向交叉的第二方向以周期P的间隔布设。由第一照射单元照射的被检物的区域经由该构件被摄像。在对照射的被检物摄像并获取一个图像的曝光期间,构件和被检物按第二方向相对地偏移。构件可以将第二照射单元构造成以不同于第一照射单元的模式的第二模式对被检物进行照射。多个非透射部中的各个在第一方向上的长度大于其在第二方向上的长度(期望比在第二方向上的长度长两倍)。另外,期望第一方向和第二方向彼此垂直。
下面将参照附图描述本公开的示例实施例。在附图中,彼此类似的构件和元件通过相同的附图标记标注,并且将省去或简化它们的重复描述。
将描述光学评价设备1,光学评价设备1是根据第一示例性实施例的用于处理被检物(工件)的图像的设备。图1是例示了光学评价设备1的示意图。光学评价设备1对具有光泽度的工件11(被检物)的表面进行光学地评价。被检物或工件11例如是具有要用于工业产品的抛光表面的金属部件或树脂部件。工件11的表面上可以发生各种缺陷。这些缺陷的示例包括刮痕、颜色缺失以及由诸如凹痕(dent)等的轻微凹凸(slight unevenness)引起的缺陷。例如,光学评价设备1对如下的处理图像信息进行评价以检测这样的缺陷并基于检测结果将工件11分类成无缺陷物品或缺陷物品,所述处理图像信息是通过对工件11的表面的获取图像进行处理而获取的。光学评价设备1包括未例示的输送设备,该输送设备将工件11输送至预定位置(例如输送器、机器人、滑动器、手动载台等)。
光学评价设备1包括照射工件的第一照射单元107、第二照射单元101、作为经由第二照射单元101从上方对工件11摄像的摄像单元的照相机102。照相机102采用摄像传感器,例如电荷耦合器件(CCD)图像传感器或二维地布设有像素的互补金属氧化半导体(CMOS)图像传感器。使用这种区域传感器照相机使得可以一次获取比通过线传感器照相机能获取的摄像区域宽的区域的图像。因此,能够快速地评价宽的工件表面范围。在第一示例性实施例中,可以在照相机中使用物侧远心光学系统。
将参照图2、图3和图4描述通过使用第二照射单元101根据拍摄图像创建合成图像之前的过程。
图2是例示了具有线性图案的第二照射单元101的图。第二照射单元101包括如下的构件,在该构件中以线性形状形成的多个透射部101a和以线性形状形成的多个非透射部101b按预定方向以恒定周期(period)P交替布设。透射部101a使至少一部分光透射。非透射部101b的透射率至少低于透射部101a的透射率。透射部101a可以是开口或空间。包括这种透射部的构件可以被定义为具有以下构造的构件:按第一方向延伸并且不透射至少一部分入射光的多个非透射部101b,按与第一方向交叉的第二方向以周期P的间距布设。包括透射部101a和非透射部101b的构件由框架部101c支承。
图3是以一种形式例示了第二照射单元101的横截面图。第二照射单元101还包括作为光源的发光二极管(LED)101d和导光板101e。导光板101e例如是丙烯酸或玻璃的平板。非透射部101b可以例如使用具有光散射特性的材料通过在薄膜上以周期P印刷条纹图案而获得。在这种情况下,未通过使用光散射材料印刷的条纹图案的薄膜部分成为透射部101a。将印刷了图案的薄膜与导光板101e紧密接触。LED 101d被布设在框架部101c内并且位于包围透射部101a和非透射部101b的区域内合适的一个或更多个位置上。从LED 101d发射的光在被完全反射的同时在导光板101e内传输。由于光散射材料被用于非透射部101b,因此一部分入射光朝向工件11散射。另一方面,由于光难以在透射部101a上散射,因此几乎不存在从透射部101a向工件11反射的任何光。因此,条纹图案的光通过第二照射单元101被投射到工件11上。通过工件11反射或散射的一部分光被第二照射单元101的非透射部101b遮挡,并且一部分光穿过第二照射单元101的透射部101a。透射的光被照相机102摄像,并且因此照相机102可以经由第二照射单元101对工件11摄像。
在本示例性实施例中,透射部101a和非透射部101b通过使用光散射材料在薄膜上印刷条纹图案获得,但是照射单元不限于该构造。例如,如上所述,透射部101a可以通过线性开口构造并且非透射部101b可以通过线性发光构件构造。
如图1所示,第二照射单元101可以通过作为驱动单元的可移动机构103支承。可移动机构103被构造为,使得第二照射单元101能够按与透射部101a和非透射部101b的线条正交的方向(附图中的X方向)移动。在本示例性实施例中,第二照射单元101通过可移动机构103移动。或者,工件11可以相对于第二照射单元101被移动,以使第二照射单元101与工件11之间的相对位置偏移。另外,可以在不整体移动第二照射单元101的情况下仅移动透射部101a和非透射部101b(即构件)。
可移动机构103连接至控制单元104。控制单元104例如包括具有中央处理单元(CPU)和存储器的基板,并且与第二照射单元101、照相机102和可移动机构103同步以进行控制。控制单元104控制可移动机构103和照相机102,使可移动机构103将第二照射单元101移动ΔXi(i=1,2,…N),并且使照相机102拍摄多个N个图像。也即是说,当第二照射单元照射期间构件和被检物按第二方向相对地偏移了偏移量ΔXi(i=1,2,…N)时,照相机102对被检物摄像以经由构件拍摄N个图像。偏移量ΔXi(i=1,2,…N)是彼此不同的值,并且所有偏移量ΔXi(i=1,2,…N)与周期P的整数倍的量不同。排除周期P的整数倍的量的原因在于排除以下情况,即,构件(即第二照射单元101或包含在第二照射单元101中的透射部101a和非透射部101b)相对于照相机102和工件11的相对位置变得相等。换句话说,当照相机102、构件(即第二照射单元101或包含在第二照射单元101中的透射部101a和非透射部101b)和工件11三个物体之间的相对位置关系细微地改变的同时,拍摄N个图像。在这种情况下,对于三个物体(对于构件来说为非透射部101b或透射部101a)之间的相对位置关系变得相等的情况,图像拍摄不需要进行多于两次。任何值可以被设置为值ΔXi,只要该值是已知的即可。然而,构造不限于此。例如,工件11通过操作可移动机构103而被手动地移动,并且可以使用手动触发器通过照相机102对工件11摄像。
光学评价设备1可以还包括作为图像处理单元的个人计算机(PC)105和显示器106。根据本示例性实施例的PC 105具有基于关于由照相机102拍摄的N个图像的信息来评价工件11的表面的功能。PC 105和控制单元104不必是单独的个体,或者可以一体化地配设图像处理单元105和控制单元104。另外,图像处理单元105不必是通用PC,而是可以专用于图像处理或专门针对任务设计的机器。照相机102拍摄的图像经由线缆(未例示)传输至PC105。
图4例示了用于使用根据本示例性实施例的光学评价设备1来检测工件表面上的缺陷的检查方法的处理过程的示例。在步骤S11中,第二照射单元101通过可移动机构103移动,并且第二照射单元101与工件11之间的相对位置相对于基准位置偏移ΔX1。在步骤S12中,使第二照射单元101在该位置发射光,并且拍摄第一图像I1(x,y)。符号x和y代表图像上的像素的位置。值ΔX1可以是0并且第一图像可以位于基准位置。接下来,返回至步骤S11,第二照射单元101通过可移动机构103移动,并且第二照射单元101与工件11之间的相对位置相对于基准位置偏移ΔX2。在步骤S12中,使第二照射单元101在该位置发射光,并且拍摄第二图像I2(x,y)(步骤S12)。将这些步骤反复进行N次使得总共拍摄N(N≥3)个图像。
在第二照射单元101与工件11之间的相对位置偏移ΔXi的情况下,处理进行至S14。在步骤S14,通过使用关于相位偏移4πΔXi/P弧度(radian)的频率分量的强度变化的信息,根据N个图像生成合成图像或处理图像。频率分量对应于例如要在图像上生成的周期P/2的条纹图案。
合成图像的示例是相位偏移4πΔXi/P弧度的频率分量的振幅图像。在第二照射单元101与工件11之间的相对位置以P/N(相等间距)宽度的步长偏移时,偏移量ΔXi(i=1,2,…N)通过以下公式表示。
ΔXi=P/N×(i-1)
该公式包括ΔXi是0的情况。在从基准位置偏移之后获得第一图像的情况下,偏移量通过以下公式表示。
ΔXi=(P/N)×i
振幅图像A(x,y)可以通过以下公式计算。这是包括关于通过处理N(N≥3)个图像而获得的被检物表面的信息的处理图像。另外,合成图像是通过使用关于相位偏移4πΔXi/P弧度的频率分量(例如频率分量对应于周期P/2的条纹图案)的强度变化的信息而生成的处理图像。
如果第二照射单元101的位置偏移,则强度对比在照相机102的像素上的一个点处改变。对于具有光泽度的工件11,与对比度的差相对应的振幅在具有正常光泽度的表面部分上生成。在另一方面,在具有诸如刮痕、轻微凹凸或粗糙表面的光散射缺陷的部分上生成除镜面反射光以外的散射光。散射光的存在降低了对比度的差还有振幅值。例如,由于在完全漫射表面上光散射角度分布不取决于入射光的角度,因此即使条纹图案通过第二照射单元101被投射到工件11上,光散射角度分布也总是均匀的。因此,振幅变为0。出于该原因,光散射特性的程度可以作为振幅图像上的表面纹理进行评价,并且因此可以获取关于诸如刮痕、轻微凹凸或粗糙表面等的光散射缺陷的信息。另外,可以使缺陷可视化。
合成图像的另一示例是相位偏移4πΔXi/P弧度的频率分量的相位图像。相位图像θ(x,y)可以通过以下公式计算。
利用上述公式,计算的相位在-π至π的范围内。因此,如果相位进一步偏移,则在相位图像上发生不连续相位,即相位跃变。因此,根据需要进行相位解缠(phaseunwrapping)。
工件11的表面倾斜可以作为相位图像上的表面纹理进行评价。因此,可以使用相位图像来获取关于由轻微形状变化造成的缺陷(诸如凹痕、表面倾斜和表面凹陷)的信息。
针对相位解缠提出各种类型的算法。然而,如果图像噪声大,则有时会发生错误。作为避免相位解缠的手段,可以计算对应于相位微分(phase differential)的相位差。可以通过以下公式计算相位差Δθx(x,y)和Δθy(x,y)。
合成图像的又一示例是平均图像。平均图像Iave(x,y)可以通过以下公式计算。
在平均图像中,可以将反射率的分布作为表面纹理进行评价。因此,在平均图像上,可以获取与正常部分反射率不同的部分的诸如颜色缺失、脏污、和吸收性异物等的缺陷的信息。缺陷可以被可视化。
以这种方式,在振幅图像、相位图像或相位差图像与平均图像之间,可以光学地评价的表面纹理多样化。因此,要被可视化的缺陷多样化。因此,将这些图像合成,使得对不同类型的表面纹理进行评价并且可以使不同类型的缺陷可视化。
在步骤S15中,通过使用在步骤S14中生成的合成图像来检测工件11的表面上的缺陷。
然而,由于反射特性等的影响,使得缺陷能够可视化的照射和摄像的方位有时根据不同类型的缺陷而受到限制。因此,在某些情况下无法在合成图像上检测到缺陷。在这种情况下,布设适合于各个缺陷的照射,并且缺陷的可视化变得必要。
在本示例性实施例中,将参照图1、图2、图3和图5给出实现暗场的第一照射单元107被用作适合于缺陷的照射的情况的描述。从第一照射单元107发射的一部分光被第二照射单元101的非透射部101b遮挡。一部分光透射过第二照射单元101的透射部101a并且到达工件11。被工件11反射或散射的一部分光再次被第二照射单元101的非透射部101b遮挡。一部分光透射过第二照射单元101的透射部101a。透射的光通过照相机102摄像。结果,在第一照射单元107照射期间,照相机102可以经由包括第二透射单元101的透射部101a和非透射部101b的构件对工件11摄像。
在此,以被工件11正常反射的光无法到达照相机102的方式布设第一照射单元107。结果,仅散射光可以到达照相机102。利用该布局,可以通过使用第一照射单元107对缺陷部分相对于该缺陷部分的外围清楚地摄像。另外,以最大量的散射光可以到达照相机102的方式布设第一照射单元107。结果,可以拍摄正常部分与缺陷部分之间的对比度最高的图像。作为该布局的示例,在图1的构造中,作为第一照射单元107的两个光源的光轴相对于照相机102的光轴倾斜。在图1中,第一照射单元107被布设在第二照射单元101与照相机102之间,但是也可以布设在包括第二照射单元101的透射部101a和非透射部101b的构件的工件11侧的空间。
然而,在通过第一照射单元107照射期间发生以下情况。即,如果照相机102经由第二照射单元101对工件11摄像,则第二照射单元101的透射部101a和非透射部101b的图像被形成为通过照相机102拍摄的图像上的线性对比噪声。线性对比噪声的横截面图像在图5中例示。在图5中,水平轴线代表与图1中的工件11的X坐标等同的照相机102的X坐标,并且竖直轴线代表通过对由照相机102获取的图像的灰度值进行绘制而获取的横截面图像。如图5所示,对比噪声呈现为在灰度值中的周期变化(空间周期L)。线性对比噪声的空间周期L有时等同于当通过第二照射单元101进行摄像时,相位偏移4πΔXi/P弧度(radian)的频率分量的强度变化的周期。然而,通常这些周期是不同的。因此,需要单独进行使用第二照射单元101的摄像和使用第一照射单元107的摄像。对比噪声的空间周期L通过如下确定:照相机102的光学系统的数值孔径(NA)、包括透射部和非透射部的构件的透射部的占比(duty)、照相机102的光学系统的焦点位置、第一照射单元107与构件之间的空间构造关系。空间周期L可以通过测量提前获得或者可以由设备的设计值理论地计算。
作为对线性对比噪声的对策,在通过照相机102的摄像中,可移动机构103使包括第二照射单元101的透射部和非透射部的构件按与透射部101a和非透射部101b的线条正交的方向(图中的X方向)以恒定速度移动。可移动机构103连接至控制单元104。控制单元104使从第一照射单元107发射的光、通过照相机102的摄像和可移动机构103的操作彼此同步以进行控制。另外,控制单元104设置包括第二照射单元101的透射部101a和非透射部101b的构件的恒定速度V[m/s]、对比噪声的空间周期L[m]、照相机102的曝光时间T[s]间的关系,使得满足以下公式:
V*T=mL (5)
其中m是整数。
也就是说,在第一照射单元107照射期间,由于存在包括透射部101a和非透射部101b的构件,在照相机102摄像所要求的曝光时间内相对位置的改变距离是要在图像上出现的对比图案的周期的整数倍。
在第一照射单元107经由构件以条纹光照射(辐射)被检物的情况下,相对偏移量可以如下地确定。即,驱动单元可以在用于获取一个图像的曝光期间,将构件与被检物之间沿第二方向的相对偏移量设置成周期P的一半的整数倍的量。相对偏移量优选为周期P的一半的整数倍的量,但是在偏差为5%或更小(更优选地3%或更小)的情况下,相对偏移量可以与整数倍有偏差。另外,在用于获取一个图像的曝光期间,构件与被检物通过驱动单元沿第二方向的相对偏移量可以是周期P的一半的5倍或更多倍。优选地,该量为周期P的一半的10倍或更多倍。
根据该测量方法,由于包括第二照射单元101的透射部101a和非透射部101b的构件的存在造成的对比噪声可以通过m个周期取平均。作为该平均效果的结果,可以降低对比噪声。在根据本示例性实施例的构造中,可移动机构103使包括第二照射单元101的透射部101a和非透射部101b的构件以恒定速度移动。然而,可以通过以下构造获得类似效果:不移动构件,而是以恒定速度同时移动照相机102和工件11的位置。
另外,在根据本示例性实施例的构造中,包括透射部101a和非透射部101b的构件在照相机102的曝光时间内以恒定速度移动。然而,对比噪声的空间周期L可以被分成对个周期以进行步长移动。在各个步长移动获取图像以拍摄多个图像,并且对多个图像进行平均处理。结果,能够产生类似的效果。另外,在本示例性实施例中,构件通过可移动机构103移动。然而,工件11可以相对于构件移动使得构件与工件11之间的相对位置偏移。在该情况下,在图像处理之后对多个拍摄图像取平均,使得工件11在多个图像中的位置相互匹配。另外,整个第二照射单元101不移动,而是仅包括透射部101a和非透射部101b的构件移动以进行摄像。
如上所述,为了使缺陷可视化,在除了图案照射之外使用另一照射的情况下,能够进行降低了对比噪声的摄像。本示例性实施例可以提供如下的光学评价设备,使用了透射图案照射的设备中的噪声低,摄像系统和照射单元的布局自由度高,并且可以减小尺寸并减少检查时间。
根据本示例性实施例的光学评价设备1生成包括关于工件11的表面的信息的合成图像,并且通过该合成图像检测缺陷,以进行例如对工件11的缺陷确定。然而,诸如根据本示例性实施例的光学评价设备1的设备的应用不限于对工件11的表面的缺陷检测。例如,可以应用本公开的设备可以用来使用关于包括关于工件11的表面倾斜的信息的相位图像的信息来测量工件表面的形状。另外,可以应用本公开的设备还可以用来使用关于包括关于工件表面的散射特性的信息的振幅图像的信息来测量光泽度。
下面将描述根据第二示例性实施例的光学评价设备。根据第二示例性实施例的光学评价设备与根据第一示例性实施例的光学评价设备类似,不同之处在于第二照射单元和可移动机构。
图6是描述根据第二示例性实施例的光学评价设备的第二照射单元201和可移动机构203的图。第二照射单元201包括具有以线性形状形成的透射部201a和以线性形状形成的非透射部201b的构件。透射部201a和非透射部201b以周期P交替地布设。如上所述,该构件可以被定义为具有如下构造的构件:按第一方向延伸并且不透射至少一部分入射光的多个非透射部201b按与第一方向交叉的第二方向以周期P的间隔布设。透射部201a和非透射部201b可以通过使用例如能够电学地控制的透明显示器提供线性开口来实现。透射部201a和非透射部201b由框架部201c支承。具有透射部201a和非透射部201b的构件可以通过可移动机构203向与朝第一方向延伸的线正交的方向(第二方向)偏移。可移动机构203是透明显示器的驱动器等,并且基于来自控制单元104(未例示)的指令控制构件的位置。
第二照射单元201还包括半反射镜201d和平面光源201e。从平面光源201e发射的一部分光通过半反射镜201d反射,并且透射过透射部201a以将工件11照射成条纹形状。通过工件11反射并散射的一部分光再次透射过透射部201a并通过照相机102接收并摄像。
根据第二示例性实施例的第二照射单元201需要半反射镜201d,并且略微大于根据第一示例性实施例的第二照射单元101。另外,在根据第一示例性实施例的第二照射单元101中,非透射部101b用作向各个方向散射光的第二光源。同时,在根据第二示例性实施例的第二照射单元201中,透射过透射部201a并且发射至工件11的光具有方向性。为了从范围宽的工件11的表面获取具有方向性的光的镜面反射光,期望使用用于照相机的物侧远心光学系统。尽管未在图6中例示,但是在第二示例性实施例中配设第一照射单元107。与第一示例性实施例类似,第一照射单元107可以布设在第二照射单元201与照相机102之间,但是也可以布设在第二照射单元201的被检物侧的空间中。
另外,在第二照射单元201包括自发光透明显示器的情况下,构造可以是,使得不需要半反射镜201d和平面光源201e。在这种情况下,安装区域变小,并且因此可以实现设备尺寸的进一步缩小。
其他实施例
另外,可以通过读出并执行记录在存储介质(也可更完整地称为“非临时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如,一个或更多个程序)以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者包括用于执行上述实施例中的一个或更多个的功能的一个或更多个电路(例如,专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机,来实现本公开的实施例,并且,可以利用通过由所述系统或装置的所述计算机例如读出并执行来自所述存储介质的所述计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者控制所述一个或更多个电路执行上述实施例中的一个或更多个的功能的方法,来实现本发明的实施例。所述计算机可以包括一个或更多个处理器(例如,中央处理单元(CPU),微处理单元(MPU)),并且可以包括分开的计算机或分开的处理器的网络,以读出并执行所述计算机可执行指令。所述计算机可执行指令可以例如从网络或所述存储介质被提供给计算机。所述存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光光盘(BD)TM)、闪存设备以及存储卡等中的一个或更多个。
虽然参照示例性实施例对本公开进行了描述,但是应当理解,本公开并不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释,以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。

Claims (15)

1.一种图像获取设备,其包括:
构件,其具有按第一方向延伸并且不透射至少一部分入射光的多个非透射部,所述多个非透射部按与所述第一方向交叉的第二方向以周期P的间隔布设;
第一照射单元;
摄像单元,其被构造为经由所述构件对第一照射单元照射的被检物的区域摄像;
驱动单元,其被构造为在摄像单元对第一照射单元照射的被检物摄像并获取图像的曝光期间,使所述构件和被检物的相对位置按第二方向偏移。
2.根据权利要求1所述的图像获取设备,
其中,第一照射单元经由所述构件利用条纹光照射被检物,并且
其中,在用于获取一个图像的曝光期间,所述构件与被检物通过驱动单元按第二方向的相对偏移量是周期P的一半的整数倍。
3.根据权利要求1所述的图像获取设备,
其中,第一照射单元经由所述构件利用条纹光照射被检物,并且
其中,在用于获取一个图像的曝光期间,所述构件与被检物通过驱动单元按第二方向的相对偏移量是周期P的一半的5倍或更多倍。
4.根据权利要求1所述的图像获取设备,其中,由于所述构件的存在,在第一照射单元照射期间,摄像单元拍摄图像所需的曝光时间内的相对位置偏移的距离是,要在图像上生成的对比图案的循环期的整数倍。
5.根据权利要求1所述的图像获取设备,其中,第一照射单元被布设在所述构件与摄像单元之间。
6.根据权利要求1所述的图像获取设备,其中,第一照射单元被布设在所述构件的被检物侧的空间中。
7.根据权利要求1所述的图像获取设备,所述图像获取设备还包括图像处理单元,所述图像处理单元被构造为通过对在第一照射单元照射期间由摄像单元拍摄的图像进行处理,生成包括关于被检物的表面的信息的处理图像。
8.根据权利要求1所述的图像获取设备,
其中,所述构件对第二照射单元进行构造,所述第二照射单元被构造为将条纹光投射到被检物,
其中,图像获取设备还包括:
图像处理单元,其被构造为通过对在第二照射单元照射期间由摄像单元拍摄的多个N个图像进行处理,生成包括关于被检物的表面的信息的处理图像,并且
其中,在第二照射单元照射期间,当所述构件和被检物通过驱动单元按第二方向相对地偏移了偏移量ΔXi(i=1,2,…N)时,摄像单元通过经由所述构件对被检物摄像而获取N个图像,偏移量ΔXi(i=1,2,…N)彼此不同,并且所有偏移量ΔXi(i=1,2,…N)与周期P的整数倍的量不同。
9.根据权利要求8所述的图像获取设备,其中,图像处理单元使用关于在N个图像上生成的条纹图案的频率分量的强度变化的信息,从N个图像中生成处理图像,所述N个图像在第二照射单元照射期间通过摄像单元拍摄,相位在所述N个图像之间偏移。
10.根据权利要求9所述的图像获取设备,其中,图像处理单元从关于强度变化的信息中获取强度变化的频率分量的振幅、相位和相位差中的至少一者,以生成振幅图像、相位图像和相位差图像中的至少一者,作为处理图像。
11.根据权利要求8所述的图像获取设备,其中,第二照射单元包括所述构件和被布设在包围所述构件的区域内的光源。
12.根据权利要求8所述的图像获取设备,
其中,第二照射单元包括所述构件、半反射镜和光源,并且
其中,从光源发射的一部分光,被半反射镜反射并且在通过非透射部之间之后照射被检物,来自被检物的一部分光通过非透射部之间并且被摄像单元接收并摄像。
13.根据权利要求8所述的图像获取设备,其中,图像处理单元基于在第一照射单元照射期间获取的处理图像和在第二照射单元照射期间获取的处理图像中的一者或两者,对具有光泽度的被检物的表面进行光学地评价。
14.一种图像获取方法,其包括:
照射步骤,照射被检物;
摄像步骤,经由如下构件对照射步骤中所照射的被检物的区域摄像,所述构件具有按第一方向延伸并且不透射至少一部分入射光的多个非透射部,所述多个非透射部按与所述第一方向交叉的第二方向以周期P的间隔布设;以及
相对偏移步骤,在用于在摄像步骤中通过对被检物的区域摄像而获取一个图像的曝光期间,使所述构件和被检物的相对位置按第二方向相对地偏移。
15.一种存储使计算机执行图像处理的程序的非暂时性存储介质,所述程序使计算机进行如下操作:
照射步骤,照射被检物;
摄像步骤,经由如下构件对所照射的被检物的区域摄像,所述构件具有按第一方向延伸并且不透射至少一部分入射光的多个非透射部,所述多个非透射部按与所述第一方向交叉的第二方向以周期P的间隔布设;以及
相对偏移步骤,在用于在摄像步骤中通过对被检物的区域摄像而获取一个图像的曝光期间,使所述构件和被检物的相对位置按第二方向相对地偏移。
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