CN113533352A - 一种表面缺陷的检测系统及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种表面缺陷的检测系统及检测方法，检测系统包括光源、光路切换模块、分光模块、探测模块和处理模块；设置光路切换模块包块光阑和遮光板，探测模块根据处理模块的光路切换信号控制光阑或遮光板位于检测光束的传播路径上，以使检测光束透过光阑形成明场检测光束；或者，控制遮光板遮挡检测光束形成暗场检测光束；设置分光模块反射明场检测光束和暗场检测光束至待测物表面以及透过经待测物表面反射的明场检测光束和暗场检测光束至探测模块；探测模块采集待测物的明场图像和暗场图像；处理模块根据眀场图像和/或暗场图像检测待测物的表面缺陷。本发明实现仅用一套光源和探测模块采集图像，系统结构简单，成本低。

Description

一种表面缺陷的检测系统及检测方法
技术领域
本发明实施例涉及半导体检测技术领域，尤其涉及一种表面缺陷的检测系统及检测方法。
背景技术
随着工业自动化、智能化的深入及普及，使用自动光学检测设备(AutoOpticalInspection，AOI)替代传统的人工目检，已成为技术发展趋势。AOI设备凭借其快速、精确的缺陷识别定位能力，在汽车、医药、交通、半导体等领域广泛使用。
为适应不同工艺需求，当前部分AOI检测设备会同时配置明场照明和暗场照明，通常明场照明和暗场部分需要单独配备光源和探测器，因此，导致检测系统器件较多成本较高，检测系统结构复杂。
发明内容
本发明实施例提供了一种表面缺陷的检测系统及检测方法，以解决现有检测系统较多成本较高，检测系统结构复杂的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种表面缺陷的检测系统，包括光源、光路切换模块、分光模块、探测模块和处理模块；
所述光源用于出射检测光束；
所述光路切换模块位于所述检测光束的传播路径上，所述光路切换模块包块光阑和遮光板；所述探测模块与所述处理模块电连接，用于根据所述处理模块的光路切换信号控制所述光阑位于所述检测光束的传播路径上，以使所述光阑透过所述检测光束形成明场检测光束；或者，控制所述遮光板位于所述检测光束的传播路径上，以使所述遮光板遮挡所述检测光束形成暗场检测光束；
所述分光模块位于所述明场检测光束或所述暗场检测光束的传播路径上，用于反射所述所述明场检测光束或所述暗场检测光束至待测物表面；所述分光模块还位于经所述待测物反射的所述明场检测光束或所述暗场检测光束的传输路径上，用于透过所述明场检测光束或所述暗场检测光束至所述探测模块；
所述探测模块用于采集所述待测物的明场图像和暗场图像；
所述处理模块与所述探测模块连接，用于根据所述眀场图像和/或所述暗场图像检测所述待测物的表面缺陷。
可选的，所述光阑为环形，所述遮光板为圆形，所述光阑的内径与所述遮光板的直径相同。
可选的，还包括扩束模块；
所述扩束模块位于所述检测光束的传播路径上，用于对所述检测光束整形扩束。
可选的，还包括均光模块；
所述均光模块位于所述检测光束的传播路径上，用于均匀所述检测光束。
可选的，还包括反射模块，所述反射模块包括至少一个反射镜；
所述反射模块位于经所述分光模块反射的所述明场检测光束或所述暗场检测光束的传播路径上，用于调整所述明场检测光束或所述暗场检测光束的传播方向。
可选的，所述探测模块包括线阵相机。
可选的，所述光路切换模块还包括连接杆；
所述连接杆用于连接所述光阑和所述遮光板。
可选的，所述检测系统还包括运动控制模块；
所述运动控制模块与所述处理模块电连接，用于根据所述处理模块提供的运动控制信号控制所述待测物运动。
第二方面，本发明实施例还提供了一种表面缺陷的检测方法，应用于第一方面提供的所述的表面缺陷的检测系统，所述检测方法包括：
控制光路切换模块中的光阑或遮光板移动至检测光束的传播路径上，以使所述光阑透过所述检测光束形成明场检测光束，或者，以使所述遮光板遮挡所述检测光束形成暗场检测光束；
控制探测模块位于经所述待测物反射的所述明场检测光束或所述暗场检测光束的传输路径上，控制所述探测模块采集所述待测物的明场图像和暗场图像；
根据所述明场图像和/或所述暗场图像检测所述待测物的表面缺陷。
可选的，沿第一方向，所述待测物至少包括第一环形区域和第二环形区域，所述第二环形区域位于所述第一环形区域靠近所述待测物中心的一侧；所述第一方向与所述待测物的边缘指向所述待测物的中心的方向平行；所述第一环形区域和所述第二环形区域在所述第一方向上部分交叠；
所述检测系统还包括运动控制模块，所述运动控制模块与所述处理模块电连接；
控制所述探测模块采集所述待测物的明场图像和暗场成像，包括：
向所述运动控制模块发送第一运动控制信号，以使所述运动控制模块以第一线速度控制所述待测物旋转，同时控制所述探测模块分别采集所述第一环形区域的明场图像和暗场图像；
向所述运动控制模块发送第二运动控制信号，以使所述待测物在所述第一方向平动；
向所述运动控制模块发送第三运动控制信号，以使所述运动控制模块以第二线速度控制所述待测物旋转，同时控制所述探测模块分别采集所述第二环形区域的明场图像和暗场图像；其中，所述第一线速度和所述第二线速度相同。
可选的，根据所述明场图像和/或所述暗场图像识别所述待测物表面的缺陷，包括：
根据所述眀场图像和/或所述暗场图像确定图像缺陷点位置；
根据所述场图像和/或所述暗场图像的采集顺序以及所述待测物的运动方向确定所述图像缺陷点位置在所述待测物中的位置坐标；
或者，根据所述明场图像和/或所述暗场图像识别所述待测物表面的缺陷，包括：
根据所述场图像和/或所述暗场图像的采集顺序以及所述待测物的运动方向对所述眀场图像和/或所述暗场图像进行图像融合得到所述待测物的完整探测图像；
根据所述完整探测图像确定图像缺陷点位置。
可选的，所述处理模块还与所述光源电连接；
控制光路切换模块中的光阑或遮光板移动至检测光束的传播路径上之前，还包括：
接收系统参数；
根据所述系统参数设置所述光源和/或所述探测模块的工作参数。
本发明实施例提供的表面缺陷的检测系统，通过在光路系统中设置光路切换模块，探测模块根据处理模块的光路切换信号控制光路切换模块的光阑或遮光板分别位于检测光束的传播路径上，以使光源发出的检测光束透过光阑形成明场检测光束，或者，控制遮光板遮挡检测光束形成暗场检测光束，进而设置分光模块反射明场检测光束和暗场检测光束至待测物表面以及透过经待测物表面反射的明场检测光束和暗场检测光束至探测模块；实现探测模块采集待测物的明场图像和暗场图像；处理模块根据眀场图像和/或暗场图像检测待测物的表面缺陷。本发明实现仅用一套光源和探测模块对探测物的表面进行明场图像和暗场图像采集，识别探测物的缺陷，系统结构简单，成本低，利用生产应用中的缺陷检测。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种表面缺陷的检测系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种分光模块的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的又一种表面缺陷的检测系统的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种表面缺陷的检测方法的流程示意图；
图5是本发明实施例提供的一种待测物的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的又一种表面缺陷的检测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的一种表面缺陷的检测系统的结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种分光模块的结构示意图。如图1和图2所示，本发明实施例提供的表面缺陷的检测系统包括光源1、光路切换模块2、分光模块3、探测模块4和处理模块5；光源1用于出射检测光束S；光路切换模块2位于检测光束S的传播路径上，光路切换模块2包块光阑21和遮光板22；光路切换模块2与处理模块5电连接，用于根据处理模块5的光路切换信号控制光阑21位于检测光束S的传播路径上，以使光阑21透过检测光束S形成明场检测光束；或者，控制遮光板22位于检测光束S的传播路径上，以使遮光板22遮挡检测光束S形成暗场检测光束；分光模块2位于明场检测光束或暗场检测光束的传播路径上，用于反射明场检测光束或暗场检测光束至待测物W表面；分光模块2还位于经待测物W反射的明场检测光束或暗场检测光束的传输路径上，用于透过明场检测光束或暗场检测光束至探测模块4；探测模块4用于采集待测物W的明场图像和暗场图像；处理模块5与探测模块4连接，用于根据眀场图像和/或暗场图像检测待测物W的表面缺陷。
示例性的，本发明实施例提供的面缺陷的检测系统包括光源1、光路切换模块2、分光模块3、探测模块4和处理模块5，该系统可以应用于待测物明场模式成像和暗场模式成像。其中，光源1可以为LED光源或激光光源，用于提供照明用的检测光束S，在检测光束S的传播路径上。处理模块5包括中央处理器，根据当前的照明模式发出光路切换信号控制光路切换模块2的光阑21或者遮光板22切换到检测系统的检测光束S的传播路径上，可以通过二维位移平台带动控制光路切换模块2的移动。当切换光路切换模块2的光阑21位于检测光束S的传播路径上时，光阑21将检测光束S透射形成明场检测光束，当切换光路切换模块2的遮光板22位于检测光束S的传播路径上时，遮光板22将检测光束S中间的光束遮挡边缘的光发生衍射后形成暗场检测光束，其中，光路切换模块2可以采用塑料或者金属材质，这里不做具体限制。设置分光模块3位于明场检测光束和暗场检测光束的传播路径上，分光模块3包括半透半反镜，即光经过半透半反镜的透过率和反射率的比值为1:1，通过半透半反镜的入射面与明场检测光束和暗场检测光束的光轴的夹角。
以明场检测模式为例，当明场检测光束到达半透半反镜的入射面时，一半光束透射，成为杂散光，一半被反射到达待测物W的表面，待测物W可以为硅晶圆等材料，经待测物W表面反射后再次到达半透半反镜后被部分透射到达探测模块4的探测面，探测模块4采集待测物W的明场图像。同理，处理模块5发出光路切换信号控制切换遮光板2到系统光路中，探测模块4采集待测物W的暗场图像，其中，探测模块4包括高精度探测相机等，可实现高帧、高分辨率成像，本发明通过在系统光路中设置光路切换模块2，使得在同一光路系统中，通过切换光阑21和遮光板22改变照明模式，仅采用一套光源1和探测模块4即可实现明场成像和暗场成像，有效减小检测成本，其中，明场图像为检测光束透过光阑21到达待测物W的表面经反射后所成的图像；暗场成像为检测光束被遮光板22遮挡形成衍射光束到达待测物W的表面经反射后所成的图像。当探测模块4依次采集完待测物W的明场图像和暗场图像，处理模块5调取探测模块4的图像信息，根据眀场图像和/或暗场图像检测待测物W的表面缺陷，确定缺陷的位置、大小、相貌等参数，该系统结构简单，成本低。
本发明实施例提供的表面缺陷的检测系统，通过在光路系统中设置光路切换模块，探测模块根据处理模块的光路切换信号控制光路切换模块的光阑或遮光板分别位于检测光束的传播路径上，以使光源发出的检测光束透过光阑形成明场检测光束，或者，控制遮光板遮挡检测光束形成暗场检测光束，进而设置分光模块反射明场检测光束和暗场检测光束至待测物表面以及透过经待测物表面反射的明场检测光束和暗场检测光束至探测模块；实现探测模块采集待测物的明场图像和暗场图像；处理模块根据眀场图像和/或暗场图像检测待测物的表面缺陷。本发明实现仅用一套光源和探测模块对探测物的表面进行明场图像和暗场图像采集，识别探测物的缺陷，系统结构简单，成本低，利用生产应用中的缺陷检测。
可选的，继续参照图2所示，光阑21包括环形，遮光板22包括圆形，光阑的内径D1与遮光板的直径D2相同。
示例性的，如图2所示，设置光阑21的形状为环形，遮光板22的形状为圆形，其中，光阑21的内径D1与遮光板22的直径D2相同，可以使得当切换光阑21到系统光路中采集到的明场图像或切换遮光板22到系统光路中采集到的暗场图像互补，更全面的获得待测物的表面形貌，以便处理模块清晰识别待测物表面的缺陷。
图3为本发明实施例提供的又一种表面缺陷的检测系统的结构示意图。如图3所示，可选的，还包括扩束模块；扩束模块位于检测光束的传播路径上，用于对检测光束整形扩束。
示例性的，如图3所示，表面缺陷的检测系统的光路中还可以包括扩束模块6，例如，采用具有光束放大倍率的扩束镜。将扩束模块6放置在光源1反射的检测光束S的光轴上，可以实现对检测光束S整形扩束，增大检测光束S的覆盖面积。
可选的，如图3所示，还包括均光模块7；均光模块7位于检测光束S的传播路径上，用于均匀检测光束S。
示例性的，如图3所示，表面缺陷的检测系统的光路中还可以包括均光模块7，例如，采用均光板，均光板属于新一代导光板，利用均匀分散在导光板中的纳米粒子的光散射效应将线光源或点光源转变为面光。设置均光板7位于检测光束S的光轴上，可以均匀监测光束S变为面光源，产生均匀的平行光，从而使得到达待测物表面的光束分布均匀，提高探测模块的成像效果。
可选的，如图3所示，还包括反射模块8，反射模块8包括至少一个反射镜；反射模块8位于经分光模块2反射的明场检测光束或暗场检测光束的传播路径上，用于调整明场检测光束或暗场检测光束的传播方向。
示例性的，继续参照图3所示，表面缺陷的检测系统还包括反射模块8，设置反射模块至少包括一个反射镜，例如，设置两个反射镜，可选的，反射镜表面镀高反膜，通过调整反射镜表面与明场检测光束和暗场检测光束的光轴方向的夹角，使得明场检测光束和暗场检测光束经反射镜反射汇聚后到达待侧物的表面，实现对待测物的特定表面提供照明光线。
可选的，探测模块包括线阵相机。线阵相机，通常是采用线阵图像传感器的相机，线阵图像传感器以CCD为主，也存在一些线阵CMOS图像传感器，线阵相机可以分为单色和彩色两种形式，可以在本实施例对待测物的明场图像和暗场图像采集。
可选的，光路切换模块2还包括连接杆23；连接杆23用于连接光阑21和遮光板22。设置连接杆23固定连接光阑21和遮光板22，可以设置电动位移平台驱动连接杆23移动，系统根据光路切换要求控制电动位移平台驱动连接杆23切换光阑21或遮光板22到光路中，实现光路切换。
可选的，继续参考图1和图3所示，本发明实施例提供的检测系统还包括运动控制模块9；运动控制模块9与处理模块5电连接，用于根据处理模块5提供的运动控制信号控制待测物W运动。
示例性的，结合图1或图3所示，表面缺陷的检测系统还包括运动控制模块9，例如，电动旋转平台，用于承载和旋转待测物W，运动控制模块9接收处理模块5发出的运动控制信号控制待测物W沿着待测物的中心轴，按照一定的角速度旋转，使得检测光束不变时，改变待测物W的待测表面。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了表面缺陷的检测方法，应用于上述实施例提供的表面缺陷的检测系统。图4是本发明实施例提供的一种表面缺陷的检测方法的流程示意图，参考图4，该表面缺陷的检测方法包括：
S101、控制光路切换模块中的光阑或遮光板移动至检测光束的传播路径上，以使光阑透过检测光束形成明场检测光束；或者，控制遮光板位于检测光束的传播路径上，以使遮光板遮挡检测光束形成暗场检测光束。
示例性的，继续参考图1或图3所示，当表面缺陷的检测系统对待测物进行缺陷检测时，例如，待测物为硅晶圆。将硅晶圆放置在检测系统的载物台上，处理模块5发出光路切换信号控制光路切换模块2中的光阑21或遮光板22移动至检测光束S的传播路径上，当切换控制光路切换模块2中的光阑21到光路中时，光源1发射的检测光束S透过光阑21形成明场检测光束，此时为明场同轴光照明模式；当切换控制光路切换模块2中的遮光板22到光路中时，光源1发射的检测光束S的中间光被遮光板22遮挡而边缘光衍射后形成暗场检测光束，此时为暗场环形光照明模式。
S102、控制探测模块位于经待测物反射的明场检测光束或暗场检测光束的传输路径上，控制探测模块采集待测物的明场图像和暗场图像。
示例性的，继续参照图1或图3所示，当在明场同轴光照明模式时，明场检测光束经分光模块2反射后到达待检测物W的表面，经待测物W的表面反射后透过分光模块到达探测器4的探测面，处理模块5控制探测模块4经待测物反射的明场检测光束传输路径上采集待测物的明场图像。同理，当在暗场环形光照明模式下，处理模块5控制探测模块4采集待测物W的暗场图像。
S103、根据明场图像和/或暗场图像检测待测物的表面缺陷。
示例性的，处理模块根据探测模块拍摄到的待测物的明场图像或暗场图像识别待测物表面的缺陷，其中，测物表面的缺陷包括裂纹、凸起、凹陷，缺陷的位置、尺寸、数量以及相貌等参数。
综上，采用本发明实施例提供的表面缺陷的检测方法，通过控制光路切换模块中的光阑或遮光板移动至检测光束的传播路径上，进行明场同轴光照明模式或暗场环形光照明模式下对待测物的表明进行图像采集，仅采用一套光源和探测模块，结构简单易操作，易于待测物表明的缺陷检测和识别。
图5是本发明实施例提供的一种待测物的结构示意图。可选的，如图5所示，沿第一方向(如图5中X方向)，待测物W至少包括第一环形区域W1和第二环形区域W2，第二环形区域W2位于第一环形区域W1靠近待测物中心的一侧；第一方向与待测物W的边缘指向待测物W的中心的方向平行；第一环形区域W1和第二环形区域W2在第一方向上部分交叠；检测系统还包括运动控制模块，运动控制模块与处理模块电连接。在此基础上，图6为本发明实施例提供的又一种表面缺陷的检测方法的流程示意图，如图6所示，控制探测模块采集待测物的明场图像和暗场成像，包括：
S201、控制光路切换模块中的光阑或遮光板移动至检测光束的传播路径上，以使检测光束透过光阑形成明场检测光束，或者，以使检测光束被遮光板遮挡后形成暗场检测光束。
参照步骤S101所述。
S202、控制探测模块位于经待测物反射的明场检测光束或暗场检测光束的传输路径上，向运动控制模块发送第一运动控制信号，以使运动控制模块以第一线速度控制待测物旋转，同时控制探测模块分别采集第一环形区域的明场图像和暗场图像。
示例性的，结合图1或图3以及图5所示，以采集圆形晶圆的明场图像和暗场图像为例，第一环形区域W1为晶圆的外圈，第二环形区域W2为与第一环形区域W1存在交叠的靠近晶圆中心的内圈。处理模块5发出光路切换信号控制光路切换模块2中的光阑21或遮光板22移动至检测光束S的传播路径上，在晶圆边缘固定光机位置，可以先切换到明场照明模式，处理模块5向运动控制模块发送第一运动控制信号，第一运动控制信号包括按照固定第一线速度旋转待测物以及控制探测模块分别采集第一环形区域的明场图像和暗场图像。例如，以固定速度逆时针方向绕着晶圆中心旋转晶圆，直到旋转一周，拍摄出晶圆外圈的明场图像。然后切换到暗场照明模式，以相同的方法和速度拍摄外圈的暗场图像，暗场图像的拍摄位置与之前的明场图像的拍摄位置相对应。
S203、向运动控制模块发送第二运动控制信号，以使待测物在第一方向平动。
示例性的，继续结合图1或图3以及图5所示，控制模块5继续向运动控制模块发送第二运动控制信号，其中，第二运动控制信号包括沿第一方向移动待测物，相对的，探测模块4的相机位置向晶圆中心横移，第一环形区域W1和第二环形区域W2在第一方向上部分交叠，即相机位置与之前的位置有少量的重叠区域，确保待测物表面图像采集完整。
S204、向运动控制模块发送第三运动控制信号，以使运动控制模块以第二线速度控制待测物旋转，同时控制探测模块分别采集第二环形区域的明场图像和暗场图像。
其中，第一线速度和所述第二线速度相同。示例性的，继续结合图1或图3以及图5所示，控制模块5继续向运动控制模块发送第三运动控制信号，第三运动控制信号包括按照固定第二线速度旋转待测物以及控制探测模块分别采集第一环形区域的明场图像和暗场图像。例如，再次以逆时针方向绕着晶圆中心旋转晶圆，直到旋转一周，拍摄出晶圆第二环形区域W2的明场图像和暗场图像。
之后相机位置可以再向晶圆中心横移，重复拍摄，直至拍摄完毕整个晶圆表面。相机在不同位置时，晶圆旋转的第一线速度和第二线速度一致，根据公式：v＝wr＝2πr/t，即线速度＝角速度×旋转半径＝2π×半径/周期；
w＝2π/t，即角速度＝2π/周期，即角速度与旋转半径成反比，通过合理设置晶圆的旋转线速度，可以匹配相机的拍摄频率，提高缺陷检测的效率。
S205、根据明场图像和/或暗场图像检测待测物的表面缺陷。
参照步骤S103所述。
可选的，根据明场图像和/或暗场图像识别待测物表面的缺陷，包括：
根据眀场图像和/或暗场图像确定图像缺陷点位置；
根据明场图像和/或暗场图像的采集顺序以及待测物的运动方向确定图像缺陷点位置在待测物中的位置坐标。
示例性的，当探测模块采集到完整的待测物的眀场图像和暗场图像，处理模块可以分别对每个明场图像、每个暗场图像或者明场图像与暗场图像一一对应的位置处的图像交替的进行缺陷识别。例如以一个明场图像为例，该明场图像的中心点坐标(Row0,Column0)为原点，该图像的中心点在晶圆中的位置半径为R，拍摄位置的旋转角度为θ，缺陷在图像中的位置为(Row1,Column1)，拍摄相机的像元大小为Sx、Sy，拍摄相机的镜头倍率为mag，则根据公式(1)和(2)可以推算出缺陷在硅片中的位置坐标(xd,yd)；
Figure BDA0003221336270000141
Figure BDA0003221336270000142
由此，可以针对采集到的明场图像和/或暗场图像的采集顺序以及待测物的运动方向依次确定每个图像中缺陷点位置在待测物中的位置坐标，从而完成的检测出待测物的缺点。其中，中心点坐标(Row0,Column0)、位置半径为R、旋转角度为θ、像元大小为Sx、Sy和镜头倍率为mag为检测系统已知量。
或者，根据明场图像和/或暗场图像识别待测物表面的缺陷，包括：
根据明场图像和/或暗场图像的采集顺序以及待测物的运动方向对眀场图像和/或暗场图像进行图像融合得到待测物的完整探测图像；
根据完整探测图像确定图像缺陷点位置。
示例性的，在一些检测测试中，需要提供晶圆比较直观的完整图，处理模块可以分别将采集到的明场图像、暗场图像或明场和暗场得结合图像按照拍摄顺序拼接融合得到待测物的完整探测图像。以将所有的晶圆的明场图像拼接融合成一个完整图像为例，首先将明场图像由直角坐标向极坐标转换，即将矩形的图像转换到晶圆的环形图像，再将所有的环形图像进行拼接，生成完整的晶圆图像，以拼接后的待测物的中心为原点，处理模块识别完整图像中的缺陷的位置坐标，即为缺陷在待测物中的位置坐标。
需要说明的是，由于采用围绕晶圆中心旋转的拍摄方法，实际晶圆的环形图像会拍摄成矩形的图像，根据缺陷检测不同的需求，可以采用上述实施例提供的两种缺陷识别算法识别晶圆上的缺陷位置坐标。
可选的，处理模块还与光源电连接；控制光路切换模块中的光阑或遮光板移动至检测光束的传播路径上之前，还包括：
接收系统参数；根据系统参数设置光源和/或探测模块的工作参数。
示例性的，可以在图像采集前，根据检测系统的检测精度和拍摄效率设置拍摄相机和检测系统的参数，例如，参数包括光照类型，照明强度，镜头倍率，相机图像分辨率等。同时，可以设置运动控制模块的旋转线速度，相机的拍摄扫描速度，扫描待测物的外圈和内圈的图像重叠比例，以及同一位置处拍摄图像得曝光时间和数量等，已达到提高待测物表面缺陷图像采集的精度和效率。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。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 (10)

1.一种表面缺陷的检测系统，其特征在于，包括光源、光路切换模块、分光模块、探测模块和处理模块；
所述光源用于出射检测光束；
所述光路切换模块位于所述检测光束的传播路径上，所述光路切换模块包块光阑和遮光板；所述光路切换模块与所述处理模块电连接，用于根据所述处理模块的光路切换信号控制所述光阑位于所述检测光束的传播路径上，以使所述光阑透过所述检测光束形成明场检测光束；或者，控制所述遮光板位于所述检测光束的传播路径上，以使所述遮光板遮挡所述检测光束形成暗场检测光束；
所述分光模块位于所述明场检测光束或所述暗场检测光束的传播路径上，用于反射所述所述明场检测光束或所述暗场检测光束至待测物表面；所述分光模块还位于经所述待测物反射的所述明场检测光束或所述暗场检测光束的传输路径上，用于透过所述明场检测光束或所述暗场检测光束至所述探测模块；
所述探测模块用于采集所述待测物的明场图像和暗场图像；
所述处理模块与所述探测模块连接，用于根据所述眀场图像和/或所述暗场图像检测所述待测物的表面缺陷。
2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述光阑为环形，所述遮光板为圆形，所述光阑的内径与所述遮光板的直径相同。
3.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，还包括扩束模块和均光模块；
所述扩束模块位于所述检测光束的传播路径上，用于对所述检测光束整形扩束；
所述均光模块位于所述检测光束的传播路径上，用于均匀所述检测光束。
4.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，还包括反射模块，所述反射模块包括至少一个反射镜；
所述反射模块位于经所述分光模块反射的所述明场检测光束或所述暗场检测光束的传播路径上，用于调整所述明场检测光束或所述暗场检测光束的传播方向。
5.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述光路切换模块还包括连接杆；
所述连接杆用于连接所述光阑和所述遮光板。
6.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括运动控制模块；
所述运动控制模块与所述处理模块电连接，用于根据所述处理模块提供的运动控制信号控制所述待测物运动。
7.一种表面缺陷的检测方法，其特征在于，应用于上述权利要求1-6任一项所述的表面缺陷的检测系统，所述检测方法包括：
控制光路切换模块中的光阑或遮光板移动至检测光束的传播路径上，以使所述光阑透过所述检测光束形成明场检测光束，或者，以使所述遮光板遮挡所述检测光束形成暗场检测光束；
控制探测模块位于经所述待测物反射的所述明场检测光束或所述暗场检测光束的传输路径上，控制所述探测模块采集所述待测物的明场图像和暗场图像；
根据所述明场图像和/或所述暗场图像检测所述待测物的表面缺陷。
8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，沿第一方向，所述待测物至少包括第一环形区域和第二环形区域，所述第二环形区域位于所述第一环形区域靠近所述待测物中心的一侧；所述第一方向与所述待测物的边缘指向所述待测物的中心的方向平行；所述第一环形区域和所述第二环形区域在所述第一方向上部分交叠；
所述检测系统还包括运动控制模块，所述运动控制模块与所述处理模块电连接；
控制所述探测模块采集所述待测物的明场图像和暗场成像，包括：
向所述运动控制模块发送第一运动控制信号，以使所述运动控制模块以第一线速度控制所述待测物旋转，同时控制所述探测模块分别采集所述第一环形区域的明场图像和暗场图像；
向所述运动控制模块发送第二运动控制信号，以使所述待测物在所述第一方向平动；
向所述运动控制模块发送第三运动控制信号，以使所述运动控制模块以第二线速度控制所述待测物旋转，同时控制所述探测模块分别采集所述第二环形区域的明场图像和暗场图像；其中，所述第一线速度和所述第二线速度相同。
9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，根据所述明场图像和/或所述暗场图像识别所述待测物表面的缺陷，包括：
根据所述眀场图像和/或所述暗场图像确定图像缺陷点位置；
根据所述明场图像和/或所述暗场图像的采集顺序以及所述待测物的运动方向确定所述图像缺陷点位置在所述待测物中的位置坐标；
或者，根据所述明场图像和/或所述暗场图像识别所述待测物表面的缺陷，包括：
根据所述明场图像和/或所述暗场图像的采集顺序以及所述待测物的运动方向对所述眀场图像和/或所述暗场图像进行图像融合得到所述待测物的完整探测图像；
根据所述完整探测图像确定图像缺陷点位置。
10.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述处理模块还与所述光源电连接；
控制光路切换模块中的光阑或遮光板移动至检测光束的传播路径上之前，还包括：
接收系统参数；
根据所述系统参数设置所述光源和/或所述探测模块的工作参数。
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