CN111328370A - 一种表面缺陷检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种表面缺陷检测系统及其检测方法，检测系统包括：激光器(11)、起偏系统、检测平台、检偏系统、探测装置(12)、计算机(13)；激光器(11)发射的激光光束经过所述起偏系统得到不同偏振态的入射光；所述检测平台用于固定被测物体；不同偏振态的入射光分别照射至所述检测平台上固定的被测物体表面；经过表面反射、散射后的出射光经过所述检偏系统，由探测装置(12)获取偏振光信息；探测装置(12)将获取的偏振光信息传输至计算机(13)进行图像检测处理。

Description

一种表面缺陷检测系统及方法

技术领域

本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种表面缺陷检测系统及方法。

背景技术

现有技术中，在手机屏幕的组装工艺环节，难免会有粘胶剂等透明或者半透明物质如UV固化的丙稀酸树脂未能清洗干净而残留在手机屏幕或手机壳体上，从而造成产品质量问题。随着当前手机边框的设计需求越来越窄，点胶量的精度和稳定性难以控制，如果生产过程中点胶量过大，在手机屏幕的组装过程中非常容易出现胶水溢出的现象，从而造成手机屏幕或手机壳体残留胶水，因此，需要对表面残留胶水这种缺陷进行有效的检测。

然而，发明人经研究发现，现有技术中表面溢胶缺陷检测方法基于几何光学成像原理，对图像经过步骤复杂的滤波处理，将待检测物体与周围杂乱的背景进行分离。由于胶水大多都是透明无色的，所以在图像上胶水与背景难以区分，需要采用复杂的图像处理算法对图像进行分割处理，不仅需要花费大量的计算时间且效果还不一定好，表面缺陷的检测已成为工业界的一大难题。

发明内容

本发明实施例提供了一种表面缺陷检测系统，能够解决现有技术中的技术问题。包括：

所述表面缺陷检测系统包括激光器、起偏系统、检测平台、检偏系统、探测装置、计算机；所述激光器、所述探测装置连接至所述计算机；

所述激光器发出激光光束；

所述起偏系统包括依次排列的准直扩束透镜组、光阑、第一偏振片、第一λ/4波片、第二偏振片、第二λ/4波片；所述激光光束经过所述起偏系统后得到不同偏振态的入射光；

所述检测平台用于固定被测物体；所述不同偏振态的入射光分别照射至所述检测平台上固定的被测物体表面；

所述检偏系统包括第三偏振片、第三λ/4波片；所述不同偏振态的入射光分别照射到所述被测物体表面后经过表面反射、散射形成的出射光经过所述检偏系统，由所述探测装置获取出射光的偏振光信息；

所述探测装置将获取的偏振光信息传输至所述计算机进行图像检测处理，得出所述被测物体的表面缺陷。

在一种实施例中，所述第一偏振片的偏振方向和所述第一λ/4波片快轴方向的夹角为45°；所述激光器发出的激光光束经过所述准直扩束透镜组扩束后利用所述光阑消除杂散光得到光强稳定的平行光束，所述平行光束依次经过所述第一偏振片及所述第一λ/4波片得到右旋圆偏振光；所述右旋圆偏振光依次经过所述第二偏振片及所述第二λ/4波片得到不同偏振态的入射光。

在一种实施例中，所述表面缺陷检测系统包括多个激光器及棱镜；所述多个激光器的激光光源波长互不相同；所述多个激光器发出的激光光束经过所述棱镜后再经过所述起偏系统得到不同偏振态的入射光。

在一种实施例中，所述检偏系统还包括第四偏振片、第四λ/4波片；所述第三偏振片、所述第三λ/4波片构成第一检偏子系统；所述第四偏振片、所述第四λ/4波片构成第二检偏子系统；所述探测装置包括第一探测器、第二探测器；不同偏振态的入射光分别照射到被测物体表面，经过表面反射、散射后，左侧出射光经过所述第一检偏子系统，由所述第一探测器获取经过所述第一检偏子系统的左侧出射光的偏振光信息；右侧出射光经过所述第二检偏子系统，由所述第二探测器获取经过所述第二检偏子系统的右侧出射光的偏振光信息。

在一种实施例中，所述检测平台具有旋转部件，将被测物体固定在所述旋转部件上，所述旋转部件可围绕三个维度进行旋转。

此外，为解决现有技术中的技术问题，提出了一种表面缺陷检测方法，包括：

激光器发出激光光束；

所述激光光束经过起偏系统后得到不同偏振态的入射光；

所述不同偏振态的入射光分别照射至检测平台上固定的被测物体表面；

所述入射光照射到所述被测物体表面后经过表面反射、散射形成的出射光经过检偏系统，由探测装置获取出射光的偏振光信息；

所述探测装置将获取的偏振光信息传输至计算机进行图像检测处理，得出所述被测物体的表面缺陷。

在一种实施例中，所述激光光束经过起偏系统得到不同偏振态的入射光具体包括，所述激光器发出的激光光束经过准直扩束透镜组扩束后利用所述光阑消除杂散光得到光强稳定的平行光束，所述平行光束依次经过第一偏振片及第一λ/4波片得到右旋圆偏振光；所述右旋圆偏振光依次经过第二偏振片及第二λ/4波片得到不同偏振态的入射光；其中，所述第一偏振片的偏振方向和所述第一λ/4波片快轴方向的夹角为45°。

在一种实施例中，所述检测平台具有旋转部件，将被测物体固定在所述旋转部件上，所述旋转部件可围绕三个维度进行旋转；转动被测物体以实现多角度的检测。

在一种实施例中，所述检偏系统包括以第三偏振片、第三λ/4波片构成的第一检偏子系统，以第四偏振片、第四λ/4波片构成的第二检偏子系统；所述探测装置包括第一探测器、第二探测器；左侧出射光经过所述第一检偏子系统，所述第一探测器获取左侧出射光的偏振光信息；右侧出射光经过所述第二检偏子系统，由所述第二探测器获取右侧出射光的偏振光信息。

在一种实施例中，所述探测装置将获取的偏振光信息传输至计算机进行图像检测处理，得出所述被测物体的表面缺陷具体包括，

根据起偏系统和第一检偏子系统分别旋转6次组成的36个方程组得到第一探测器的穆勒矩阵中的16个矩阵元素及对应的16幅矩阵元素图像构成的第一矩阵元素图像序列；

根据起偏系统和第二检偏子系统分别旋转6次组成的36个方程组得到第二探测器的穆勒矩阵中的16个矩阵元素及对应的16幅矩阵元素图像构成的第二矩阵元素图像序列；

通过麦克斯韦方程组、菲涅尔公式结合所述第一矩阵元素图像序列和/或所述第二矩阵元素图像序列得到偏振特性参数及其对应的偏振特性参数图像构成的偏振特性参数图像序列；

从所述偏振特性参数图像序列中选出对比度高的一幅或多幅待处理图像，对所述待处理图像进行图像融合处理生成融合图像，对融合图像进行图像检测处理以完成被测物体表面缺陷的检测。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

本发明公开了一种通过计算物体偏振特性参数来实现物体表面缺陷检测的方法及系统，重点改进了表面缺陷图像数据的获取方式，优化了用于缺陷检测的原始数据，从而在复杂环境下能够快速识别出被测物体的表面缺陷特性，比传统图像检测技术具有更高的效率和准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中的表面缺陷检测系统实施例一的示意图；

图2为本发明中的表面缺陷检测系统实施例二的示意图；

图3为本发明中的表面缺陷检测系统实施例三的示意图；

图4为本发明中的表面缺陷检测流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

物体光学反射特性是指物体反射电磁波能力的特性，不同材质的物体或相同材质的物体在颜色或表面结构不同时，其反射特性也不相同，从物体表面反射、散射的光波的偏振态将发生变化，该光波携带了物体很多详细信息，即物体的特征偏振。

描述光的特征偏振依据斯托克斯矢量和穆勒矩阵。穆勒矩阵是一种四维矩阵，包含了物体表面特征信息如光的起偏、退偏和衰减等特征信息。本发明的技术方案中，对待检测的物体表面反射光的穆勒矩阵进行计算，得到穆勒矩阵的矩阵元素图像，结合菲涅尔公式和所述穆勒矩阵元素图像得到多个偏振特性参数及其对应的多幅偏振特性参数图像；在上述多幅偏振特性参数图像中选出对比度高的一幅或多幅待处理图像，对待处理图像进行图像融合处理生成融合图像，然后对融合图像作图像检测处理从而实现待检测物体表面缺陷的检测。

本发明中检测的物体表面缺陷有多种类型，包括：手机屏幕组装过程中手机屏幕或手机壳体胶水残留的缺陷检测，也可是针对表面残留的透明或者半透明物质的检测；金属表面污渍、研磨液残留的缺陷检测；金属、塑料、玻璃表面颜色异常或者粗糙度异常的缺陷检测。本发明的技术方案从多个角度对胶水或污渍反射光的偏振信息进行检测，能够有效的识别出物体表面残留胶水、表面污渍、颜色异常等表面缺陷。

如图1所示，本发明公开了一种表面缺陷检测系统，所述表面缺陷检测系统包括激光器11、起偏系统、检测平台、检偏系统、探测装置12、计算机13；所述激光器11、探测装置12连接至所述计算机13；

所述激光器11作为光源发出激光光束；激光具有很好的方向性和单色性，利用激光作为光源经过简单的光学器件就能够得到偏振光；

所述起偏系统包括依次排列的准直扩束透镜组14、光阑、第一偏振片P1、第一λ/4波片W1、第二偏振片P2、第二λ/4波片W2；所述激光光束经过所述起偏系统后得到不同偏振态的入射光；

所述检测平台用于固定被测物体15；不同偏振态的入射光分别照射至所述检测平台上固定的被测物体15表面；

所述检偏系统包括第三偏振片P3、第三λ/4波片W3；不同偏振态的入射光分别照射到被测物体15表面上，经过表面反射、散射后，出射光经过第三偏振片P3和第三λ/4波片W3，由探测装置12获取经过检偏系统的偏振光信息；

所述探测装置12将获取的偏振光信息传输至所述计算机13进行图像检测处理，得出所述被测物体的表面缺陷。

在一种实施例中，第一偏振片P1的偏振方向和第一λ/4波片W1快轴方向的夹角为45°，使得线偏振光通过第一λ/4波片W1后变换为圆偏振光；

所述激光器11发出的激光光束经过准直扩束透镜组14扩束后利用光阑消除杂散光得到光强稳定的平行光束，所述平行光束依次经过第一偏振片P1及第一λ/4波片W1得到右旋圆偏振光；所述右旋圆偏振光依次经过第二偏振片P2及第二λ/4波片W2得到不同偏振态的入射光；不同偏振态的入射光分别照射至所述检测平台上固定的被测物体表面。

在一种实施例中，所述表面缺陷检测系统包括多个激光器、棱镜，所述多个激光器的激光光源波长不同，所述多个激光器发出的激光光束经过棱镜后再经过所述起偏系统得到不同偏振态的入射光；如图2所示，所述表面缺陷检测系统包括两个激光器，即第一激光器21、第二激光器22，以及棱镜23。通过增加不同波段的激光光源，可以使所述表面缺陷检测系统的兼容性更强。

在一种实施例中，所述检偏系统还包括第四偏振片P4、第四λ/4波片W4；所述第三偏振片P3、所述第三λ/4波片W3构成第一检偏子系统；所述第四偏振片P4、所述第四λ/4波片W4构成第二检偏子系统；所述探测装置包括第一探测器、第二探测器；不同偏振态的入射光分别照射到被测物体表面，经过表面反射、散射后，左侧出射光经过所述第一检偏子系统，由所述第一探测器获取经过所述第一检偏子系统的左侧出射光的偏振光信息；右侧出射光经过所述第二检偏子系统，由所述第二探测器获取经过所述第二检偏子系统的右侧出射光的偏振光信息。

例如，在所述表面缺陷检测系统应用于手机屏幕或手机壳体胶水残留的缺陷检测应用场景中时，由于胶水表面轮廓常为弧面，采用左右两侧两个探测器接收胶水反射光的方式，从两个角度对表面溢胶缺陷进行检测。不同偏振态的入射光分别照射到被检测的胶水表面上，经胶水表面反射后，左侧的反射光经过由第三偏振片P3、第三λ/4波片W3组成的第一检偏子系统，由第一探测器获取经过第一检偏子系统的偏振光信息；右侧反射光经过由第四偏振片P4、第四λ/4波片W4组成的第二检偏子系统，由第二探测器获取经过第二检偏子系统的偏振光信息。

在一种实施例中，所述检测平台具有旋转部件，将被测物体固定在所述旋转部件上，所述旋转部件可以在三个维度上进行旋转，转动被测物体以实现多角度的检测；如果被测物体表面形状弯曲弧度较大，在某一个轴方向上超过了探测装置的探测范围，可以通过将被测物体旋转至探测器的探测范围内进行检测。

在一种实施例中，如图3所示，所述检偏系统还包括第五偏振片P5、第五λ/4波片W5、所述第六偏振片P6、所述第六λ/4波片W6；所述第五偏振片P5、所述第五λ/4波片W5构成第三检偏子系统；所述第六偏振片P6、所述第六λ/4波片W6构成第四检偏子系统；除了第一探测器31及第二探测器32，所述探测装置还包括第三探测器33、第四探测器34；不同偏振态的入射光分别照射到被测物体表面，经过表面反射、散射后，不同角度的出射光分别经过所述第一检偏子系统、第二检偏子系统、第三检偏子系统、第四检偏子系统，由所述第一探测器、第二探测器、第三探测器、第四探测器分别获取经过所述第一检偏子系统、第二检偏子系统、第三检偏子系统、第四检偏子系统的出射光的偏振光信息。

在一种实施例中，所述表面缺陷检测系统连接至云端服务器；所述表面缺陷检测系统可以不通过计算机进行数据处理及表面缺陷检测，表面缺陷检测系统将采集到的数据信息即偏振光信息上传到云端服务器，由云端服务器进行数据处理及表面缺陷检测操作。

本发明还公开了一种表面缺陷检测方法，具体包括：

激光器发出激光光束；

所述激光光束经过起偏系统后得到不同偏振态的入射光；

所述不同偏振态的入射光分别照射至检测平台上固定的被测物体表面；

所述入射光照射到所述被测物体表面后经过表面反射、散射形成的出射光经过检偏系统，由探测装置获取出射光的偏振光信息；

所述探测装置将获取的偏振光信息传输至计算机进行图像检测处理，得出所述被测物体的表面缺陷。

在一种实施例中，所述激光光束经过起偏系统得到不同偏振态的入射光具体包括，所述激光器发出的激光光束经过准直扩束透镜组扩束后利用所述光阑消除杂散光得到光强稳定的平行光束，所述平行光束依次经过第一偏振片P1及第一λ/4波片W1得到右旋圆偏振光；所述右旋圆偏振光依次经过第二偏振片P2及第二λ/4波片W2得到不同偏振态的入射光；其中，所述第一偏振片P1的偏振方向和所述第一λ/4波片W1快轴方向的夹角为45°。

在一种实施例中，所述检测平台具有旋转部件，将被测物体固定在所述旋转部件上，所述旋转部件可围绕三个维度进行旋转；转动被测物体以实现多角度的检测。

在一种实施例中，所述检偏系统包括以第三偏振片P3、第三λ/4波片W3构成的第一检偏子系统，以第四偏振片P4、第四λ/4波片W4构成的第二检偏子系统；所述探测装置包括第一探测器、第二探测器；左侧出射光经过所述第一检偏子系统，所述第一探测器获取左侧出射光的偏振光信息；右侧出射光经过所述第二检偏子系统，由所述第二探测器获取右侧出射光的偏振光信息。

在一种实施例中，所述探测装置将获取的偏振光信息传输至计算机进行图像检测处理，得出所述被测物体的表面缺陷具体包括，根据起偏系统和第一检偏子系统分别旋转6次组成的36个方程组得到第一探测器的穆勒矩阵中的16个矩阵元素及对应的16幅矩阵元素图像构成的第一矩阵元素图像序列；

根据起偏系统和第二检偏子系统分别旋转6次组成的36个方程组得到第二探测器的穆勒矩阵中的16个矩阵元素及对应的16幅矩阵元素图像构成的第二矩阵元素图像序列；

通过麦克斯韦方程组、菲涅尔公式结合所述第一矩阵元素图像序列或所述第二矩阵元素图像序列得到偏振特性参数及其对应的偏振特性参数图像构成的偏振特性参数图像序列；

在该实施例中，采用第一矩阵元素图像序列或所述第二矩阵元素图像序列中的一组矩阵元素图像序列来得到偏振特性参数及其对应的偏振特性参数图像构成的偏振特性参数图像序列；

从所述偏振特性参数图像序列中选出对比度高的一幅或多幅待处理图像，对所述待处理图像进行图像融合处理生成融合图像，对融合图像进行图像检测处理以完成被测物体表面缺陷的检测。

在一种实施例中，所述探测装置将获取的偏振光信息传输至计算机进行图像检测处理，得出所述被测物体的表面缺陷具体包括，根据起偏系统和第一检偏子系统分别旋转6次组成的36个方程组得到第一探测器的穆勒矩阵中的16个矩阵元素及对应的16幅矩阵元素图像构成的第一矩阵元素图像序列；

根据起偏系统和第二检偏子系统分别旋转6次组成的36个方程组得到第二探测器的穆勒矩阵中的16个矩阵元素及对应的16幅矩阵元素图像构成的第二矩阵元素图像序列；

通过麦克斯韦方程组、菲涅尔公式结合所述第一矩阵元素图像序列和所述第二矩阵元素图像序列得到偏振特性参数及其对应的偏振特性参数图像构成的偏振特性参数图像序列；

在该实施例中，采用两组矩阵元素图像序列来共同得到偏振特性参数及其对应的偏振特性参数图像构成的偏振特性参数图像序列；

从所述偏振特性参数图像序列中选出对比度高的一幅或多幅待处理图像，对所述待处理图像进行图像融合处理生成融合图像，对融合图像进行图像检测处理以完成被测物体表面缺陷的检测。

描述光的特征偏振依据斯托克斯矢量和穆勒矩阵。穆勒矩阵是一种四维矩阵，包含了物体表面特征信息如光的起偏、退偏和衰减等特征信息。本发明的技术方案中，对待检测的物体表面反射光的穆勒矩阵进行计算，得到穆勒矩阵的16幅矩阵元素图像，结合菲涅尔公式和所述16副穆勒矩阵元素图像得到7个偏振特性参数，包括振幅比、相位差、折射率、消光系数、偏振度、退偏振系数、双向衰减参量以及其所对应的偏振特性参数图像；在上述偏振特性参数图像中选出对比度高的一幅或多幅待处理图像，对待处理图像进行图像融合处理生成融合图像，然后对融合图像作图像检测处理从而实现待检测物体表面缺陷的检测。

光学系统产生的偏振变换是基于偏振光斯托克斯矢量的数学变换，如下述式(1)所示，将斯托克斯矢量与穆勒矩阵联系起来，用于表示光学系统对入射光的偏振效应。

S′＝MS 式(1)

上述式(1)表示一光束经过光学系统前后的斯托克斯矢量变换过程。其中S表示入射光的斯托克斯矢量，S′表示与光学系统相互作用后出射光的斯托克斯矢量，M为光学系统的穆勒矩阵。穆勒矩阵的16个矩阵元素中，m₀₀用于表示物体对入射光的传输、散射、反射光强的能力；m₀₁,m₀₂,m₀₃分别表示物体对入射光的水平、垂直和圆性双向衰减能力；m₁₀,m₂₀,m₃₀体现出物体对入射非偏振光的偏振能力；其余9个矩阵元素体现出物体对于入射光的退偏振和相位延迟能力。

第一偏振片P1的偏振方向和第一λ/4波片W1快轴方向的夹角为45°，使得线偏振光通过第一λ/4波片W1后变换为圆偏振光；圆偏振光在各个方向上的光强相等，保证多组入射光中的斯托克斯矢量s_0i相等；根据起偏系统和第一检偏子系统分别旋转6次组成的36个方程组求解左侧的第一探测器的穆勒矩阵中16个矩阵元素，即求解得到左侧的第一探测器的16幅矩阵元素图像；根据起偏系统和第二检偏子系统分别旋转6次组成的36个方程组求解右侧第二探测器的穆勒矩阵中的16个矩阵元素，即求解得到右侧的第二探测器的16幅矩阵元素图像，具体计算过程如下述式(2)所示：

式

其中s′_0j(j＝1,2,...,6)表示第j组测到的光强值。上述两组穆勒矩阵结合麦克斯韦方程组和菲涅耳公式可分别求解出左侧及右侧两组偏振特性参数以及对应的偏振特性参数图像，所述偏振特性参数包括振幅比、相位差、折射率、消光系数、偏振度、退偏振系数及双向衰减参量；获取偏振特性参数图像序列，其中所述偏振特性参数图像序列可以仅由左侧或右侧的偏振特性参数图像构成，也可以由左侧和右侧的偏振特性参数图像共同构成。

在表面缺陷检测过程中，计算得到的两组偏振特性参数图像序列，受到被测物体本身材质的影响，偏振特性参数图像序列中每幅图像对识别物体特征的影响因子各不相同，所以需要对上述偏振特性参数图像序列进行处理，找到对比度高的一幅或多幅图像后进行融合处理，对融合后的图像再进行图像检测处理，从而实现表面残留胶水缺陷的检测，如图4所示。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

相对于传统的利用反射光强图像处理进行表面残留缺陷检测的方法，利用偏振特性参数进行残留缺陷的检测可以更直观地识别被测物体，且受周围环境光、背景及自身材质的干扰较小。本发明的技术方案提供了一种简单、实用且准确率非常高的表面缺陷检测系统及方法，重点改进了表面缺陷图像数据的获取方式。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种表面缺陷检测系统，其特征在于，

所述表面缺陷检测系统包括激光器、起偏系统、检测平台、检偏系统、探测装置、计算机；所述激光器、所述探测装置连接至所述计算机；

所述激光器发出激光光束；

所述起偏系统包括依次排列的准直扩束透镜组、光阑、第一偏振片、第一λ/4波片、第二偏振片、第二λ/4波片；所述激光光束经过所述起偏系统后得到不同偏振态的入射光；

所述检测平台用于固定被测物体；所述不同偏振态的入射光分别照射至所述检测平台上固定的被测物体表面；

所述检偏系统包括第三偏振片、第三λ/4波片；所述不同偏振态的入射光分别照射到所述被测物体表面后经过表面反射、散射形成的出射光经过所述检偏系统，由所述探测装置获取出射光的偏振光信息；

所述探测装置将获取的偏振光信息传输至所述计算机进行图像检测处理，得出所述被测物体的表面缺陷。

2.根据权利要求1所述的表面缺陷检测系统，其特征在于，

所述第一偏振片的偏振方向和所述第一λ/4波片快轴方向的夹角为45°；所述激光器发出的激光光束经过所述准直扩束透镜组扩束后利用所述光阑消除杂散光得到光强稳定的平行光束，所述平行光束依次经过所述第一偏振片及所述第一λ/4波片得到右旋圆偏振光；所述右旋圆偏振光依次经过所述第二偏振片及所述第二λ/4波片得到不同偏振态的入射光。

3.根据权利要求1所述的表面缺陷检测系统，其特征在于，

所述表面缺陷检测系统包括多个激光器及棱镜；所述多个激光器的激光光源波长互不相同；所述多个激光器发出的激光光束经过所述棱镜后再经过所述起偏系统得到不同偏振态的入射光。

4.根据权利要求1所述的表面缺陷检测系统，其特征在于，

所述检偏系统还包括第四偏振片、第四λ/4波片；所述第三偏振片、所述第三λ/4波片构成第一检偏子系统；所述第四偏振片、所述第四λ/4波片构成第二检偏子系统；所述探测装置包括第一探测器、第二探测器；不同偏振态的入射光分别照射到被测物体表面，经过表面反射、散射后，左侧出射光经过所述第一检偏子系统，由所述第一探测器获取经过所述第一检偏子系统的左侧出射光的偏振光信息；右侧出射光经过所述第二检偏子系统，由所述第二探测器获取经过所述第二检偏子系统的右侧出射光的偏振光信息。

5.根据权利要求1所述的表面缺陷检测系统，其特征在于，

所述检测平台具有旋转部件，将被测物体固定在所述旋转部件上，所述旋转部件可围绕三个维度进行旋转。

6.一种表面缺陷检测方法，其特征在于，包括：

激光器发出激光光束；

所述激光光束经过起偏系统后得到不同偏振态的入射光；

所述不同偏振态的入射光分别照射至检测平台上固定的被测物体表面；

所述入射光照射到所述被测物体表面后经过表面反射、散射形成的出射光经过检偏系统，由探测装置获取出射光的偏振光信息；

所述探测装置将获取的偏振光信息传输至计算机进行图像检测处理，得出所述被测物体的表面缺陷。

7.根据权利要求6所述的表面缺陷检测方法，其特征在于，所述激光光束经过起偏系统得到不同偏振态的入射光具体包括，

所述激光器发出的激光光束经过准直扩束透镜组扩束后利用所述光阑消除杂散光得到光强稳定的平行光束，所述平行光束依次经过第一偏振片及第一λ/4波片得到右旋圆偏振光；所述右旋圆偏振光依次经过第二偏振片及第二λ/4波片得到不同偏振态的入射光；其中，所述第一偏振片的偏振方向和所述第一λ/4波片快轴方向的夹角为45°。

8.根据权利要求6所述的表面缺陷检测方法，其特征在于，

所述检测平台具有旋转部件，将被测物体固定在所述旋转部件上，所述旋转部件可围绕三个维度进行旋转；转动被测物体以实现多角度的检测。

9.根据权利要求6所述的表面缺陷检测方法，其特征在于，

所述检偏系统包括以第三偏振片、第三λ/4波片构成的第一检偏子系统，以第四偏振片、第四λ/4波片构成的第二检偏子系统；所述探测装置包括第一探测器、第二探测器；左侧出射光经过所述第一检偏子系统，所述第一探测器获取左侧出射光的偏振光信息；右侧出射光经过所述第二检偏子系统，由所述第二探测器获取右侧出射光的偏振光信息。

10.根据权利要求9所述的表面缺陷检测方法，其特征在于，所述探测装置将获取的偏振光信息传输至计算机进行图像检测处理，得出所述被测物体的表面缺陷具体包括，

根据起偏系统和第一检偏子系统分别旋转6次组成的36个方程组得到第一探测器的穆勒矩阵中的16个矩阵元素及对应的16幅矩阵元素图像构成的第一矩阵元素图像序列；

根据起偏系统和第二检偏子系统分别旋转6次组成的36个方程组得到第二探测器的穆勒矩阵中的16个矩阵元素及对应的16幅矩阵元素图像构成的第二矩阵元素图像序列；

通过麦克斯韦方程组、菲涅尔公式结合所述第一矩阵元素图像序列和/或所述第二矩阵元素图像序列得到偏振特性参数及其对应的偏振特性参数图像构成的偏振特性参数图像序列；

从所述偏振特性参数图像序列中选出对比度高的一幅或多幅待处理图像，对所述待处理图像进行图像融合处理生成融合图像，对融合图像进行图像检测处理以完成被测物体表面缺陷的检测。

Images