CN113610755A - 拍摄装置、检测系统及方法 - Google Patents

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CN113610755A CN202110736534.0A CN202110736534A CN113610755A CN 113610755 A CN113610755 A CN 113610755A CN 202110736534 A CN202110736534 A CN 202110736534A CN 113610755 A CN113610755 A CN 113610755A
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林坤良
汤爱军
陈石
高建文
李婷婷
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Abstract

本申请提出一种拍摄装置、检测系统及方法。所述拍摄装置包括背光模组、同轴光模组、棱镜模组及拍摄模组，背光模组用于提供第一光源；同轴光模组设于背光模组的一侧，同轴光模组用于提供第二光源；棱镜模组设于第一光源的光路和第二光源的光路上，用于转换第一光源的光路和第二光源的光路；拍摄模组设于棱镜模组的一侧，拍摄模组位于经棱镜模组转换后的第一光源的光路和第二光源的光路上，用于拍摄被测对象位于第一光源的光路和第二光源的光路上被测对象的图像，其中图像用于检测被测对象的缺陷信息。本申请获得的被测对象的检测结果较为精准，且可对镜头表面的弱起伏缺陷清晰成像，检测效率较高，适合批量作业。

Description

拍摄装置、检测系统及方法
技术领域
本申请涉及检测技术领域，特别是一种拍摄装置、检测系统及方法。
背景技术
在包含玻璃、塑料等类型透明材质外观面的产品或产品部件(例如：光学镜头)的生产工艺过程中，以光学镜头为例，光学镜头的玻璃的外观质量对消费电子产品拍照效果和用户观感均有直接的影响，而且为了不使存在光学镜头缺陷的产品流到后段组装，影响良率和效率，需要对消费电子产品的存在的外观质量进行严格检测，挑出存在外观不良的产品。
目前存在的缺陷主要是通过人工目检和视觉检测，人工目检的检测效率不高，且不容易稳定，不适合大批量作业；视觉检测的外观缺陷项目有限，容易出现漏检，且对摄像头表面的弱起伏缺陷的检测存在不成像的问题。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种拍摄装置、检测系统及方法，以解决上述问题。
本申请实施例提出了一种应用于检测系统的拍摄装置，所述检测系统用于检测被测对象的缺陷，所述拍摄装置包括：
背光模组，用于提供第一光源；
同轴光模组，设于所述背光模组的一侧，所述同轴光模组用于提供第二光源；
棱镜模组，设于所述第一光源的光路和所述第二光源的光路上，用于转换所述第一光源的光路和所述第二光源的光路；和
拍摄模组，设于所述棱镜模组的一侧，所述拍摄模组位于经所述棱镜模组转换后的所述第一光源的光路和所述第二光源的光路上，用于拍摄被测对象位于所述第一光源的光路和所述第二光源的光路上所述被测对象的图像，其中所述图像用于检测所述被测对象的缺陷信息。
本申请实施例还提出了一种检测系统，包括：
第一光源；
拍摄模组，设于所述第一光源的光路上，用于拍摄设于所述光路上的被测对象；
通信器，耦接所述第一光源及所述拍摄模组；
处理器，耦接所述通信器，用于：
通过所述通信器发送第一信号至所述第一光源，所述第一信号用于打开所述第一光源；
通过所述通信器发出第一拍摄信号至所述拍摄模组，以控制所述拍摄模组拍摄所述被测对象的第一图像；
响应所述第一拍摄信号的发送，通过所述通信器接收所述第一图像；
根据所述第一图像，分析所述被测对象表面的异物、破损及压伤的至少一个，形成所述被测对象的检测结果。
本申请实施例还提出了一种检测方法，包括：
通过通信器发送第一信号至第一光源，所述第一信号用于打开所述第一光源；
通过所述通信器发出第一拍摄信号至拍摄模组，所述拍摄模组设于所述第一光源的光路上，用于拍摄所述被测对象的第一图像；
响应所述第一拍摄信号的发送，通过所述通信器接收所述第一图像；
根据所述第一图像，分析所述被测对象表面的异物、破损及压伤的至少一个，形成所述被测对象的检测结果。
本申请通过拍摄被测对象位于所述第一光源的光路和所述第二光源的光路上所述被测对象的图像，从而根据图像检测被测对象的缺陷信息，获得的被测对象的检测结果较为精准，且可对镜头表面的弱起伏缺陷清晰成像，检测效率较高，适合批量作业。
附图说明
图1是本申请一实施例提供的拍摄装置的结构示意图。
图2是本申请一实施例提供的一种消费电子产品的结构示意图。
图3是本申请另一实施例提供的拍摄装置的结构示意图。
图4是本申请一实施例提供的检测系统的结构示意图。
图5是本申请的一实施例提供的检测方法流程图。
图6是图5中的所述通过通信器发出第一拍摄信号至拍摄模组的一具体步骤流程图。
图7是图6中的5中的所述通过通信器发出第一拍摄信号至拍摄模组的另一具体步骤流程图。
图8是图5中的所述形成被测对象的检测结果的一具体步骤流程图。
图9是图5中的所述形成被测对象的检测结果的另一具体步骤流程图。
图10是图5中的所述方法之后的流程图。
图11是图10中的所述方法之后的流程图。
图12是图11中的所述方法之后的流程图。
图13是图10中的所述形成被测对象的检测结果的一具体步骤流程图。
图14是图10中的所述形成被测对象的检测结果的另一具体步骤流程图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参见图1和图2，本申请实施例提供一种拍摄装置100，应用于检测系统，检测系统用于检测被测对象210的缺陷。被测对象210为电子产品200的光学镜头，电子产品200包括但不限于是手机、ipad(平板电脑)、电脑、相机42。被测对象210的缺陷主要为外观面212的弱起伏类缺陷，例如轻微压伤、凹痕、幻影划伤、变形等。
拍摄装置100包括背光模组10、同轴光模组20、棱镜模组30及拍摄模组40。
背光模组10用于提供第一光源12。同轴光模组20设于背光模组10的一侧，同轴光模组20用于提供第二光源22。棱镜模组30设于第一光源12的光路和第二光源22的光路上，用于转换第一光源12的光路和第二光源22的光路。拍摄模组40设于棱镜模组30的一侧，拍摄模组40位于经棱镜模组30转换后的第一光源12的光路和第二光源22的光路上，用于拍摄被测对象210位于第一光源12的光路和第二光源22的光路上被测对象210的图像，其中图像用于检测被测对象210的缺陷信息。
拍摄装置100还包括基座50，基座50包括底板52和承载板54，承载板54垂直设置于底板52的一侧。
背光模组10提供的第一光源12用于检测光学镜头的外观面212的异物及破损，其中外观面212包括透明区214和油墨区216，正常情况下，透明区214可允许光线穿过，油墨区216不允许光线穿过而能够将射入的光线进行反射。当透明区214的一位置存在异物时，会将入射的光线进行反射，使得该位置在成像时呈现深色；当油墨区216的一位置存在破损时，入射的光线会穿过该位置，使得该位置在成像时显示白色，从而可检测透明区214的异物情况及油墨区216的破损情况。其中背光模组10还包括背光板14，背光板14垂直设置于承载板54的一侧，且与底板52平行设置，用于纯化背景避免背景干扰。第一光源12设于背光板14的靠近底板52的一侧。具体地，第一光源12发出的光为白色光。
同轴光模组20主要用于检测光学镜头的表面压伤，其中一个实例是同轴光模组20采用平行同轴光，平行同轴光相对于其他光源光路垂直度更好更强，光线通过光学镜头的平整玻璃表面会形成镜面垂直反射从而构造亮场照明，表面弱起伏缺陷会将入射的部分光线反射出拍摄模组40视野，造成在所成的图像上形成深色缺陷特征，从而被检测出来。由于光学镜头的表面压伤不像白点或脏污这类缺陷具有强反光能力，但会使光学镜头看起来不平整，所以能被平行同轴光有效检出。其中，同轴光模组20还包括支座24，支座24垂直连接于承载板54的一侧，用于固定第二光源22。具体地，第二光源22发出的光为白色平行同轴光，白色平行同轴光的波长为420nm-480nm，该谱段的光源照射在玻璃表面上相对其他的颜色光源是反射率较高，且第二光源22出射光线与玻璃表面的夹角小于5度。
棱镜模组30为一棱镜。棱镜模组30可以具有一个光路转换面，也可具有两个光路转换面，具体可根据实际需要进行设定。
拍摄模组40包括一相机42和一镜头44，相机42用于拍摄被测对象210，镜头44与相机42连接，用于辅助相机42的拍摄，从而提升成像质量。
在本申请实施例中，通过拍摄模组40拍摄被测对象210位于第一光源12的光路和第二光源22的光路上被测对象210的图像，从而根据图像检测被测对象210的缺陷信息，获得的被测对象210的检测结果较为精准，且可对镜头44表面的弱起伏缺陷清晰成像，检测效率较高，适合批量作业。
在一实施例中，同轴光模组20的中轴线与背光模组10的中轴线重合，同轴光模组20的中轴线和背光模组10的中轴线与拍摄模组40的光轴垂直，如此，拍摄模组40不是直接对被测对象210拍照，而是拍摄经棱镜模组30转换后的第一光源12的光路和第二光源22的光路上的图像，从而节约了空间，减小了拍摄装置100的尺寸。
在一实施例中，如图1所示，同轴光模组20设于背光模组10和棱镜模组30之间。棱镜模组30具有第一光路转换面32，第一光路转换面32用于对第一光源12的光路和第二光源22的光路进行转换，第一光源12的光路与第二光源22的光路部分重合，拍摄模组40的光轴与第一光路转换面32相对设置。当使用第一光源12进行拍摄时，第一光源12发射的光，依次经过电子产品200中的被测对象210的折射或透射及棱镜模组30第一光路转换面32的反射，以转向90度并入射拍摄模组40；当使用第二光源22进行拍摄时，第二光源22发射的光，依次经过被测对象210的反射及棱镜模组30第一光路转换面32的反射，以转向90度并入射拍摄模组40。
请参见图3，在一实施例中，棱镜模组30设于背光模组10和同轴光模组20之间，棱镜模组30具有相对的第一光路转换面32和第二光路转换面34。第一光路转换面32对应第一光源12设置以对第一光源12的光路进行转换。第二光路转换面34对应第二光源22以对第二光源22的光路进行转换，第一光源12的光路与第二光源22的光路不重合。这样能够避免第一光源12与第二光源22发生干涉。拍摄装置100进一步包括承载台80，用于承载被测对象210并设于背光模组10及同轴光模组20之间。拍摄模组40进一步用于相对棱镜模组30移动至第一光路转换面32转换后的第一光源12的光路上，及用于相对棱镜模组30移动至第二光路转换面34转换后的第二光源22的光路上，对应的承载台80也设置在第一光源12或第二光源22与棱镜模组30之间，图3仅显示承载台80设置在第一光源12与棱镜模组30之间的场景。可以理解地，拍摄装置100还包括驱动件90，一种实施例中，驱动件90与拍摄模组40连接，用于驱动拍摄模组40相对棱镜模组30移动；另一实施例中，驱动件用于驱动承载台80相对棱镜模组30移动，以实现在两种光源的情况下获得图像。具体地，驱动件90可为气缸、丝杠螺母驱动机构，但不限于此。
在一些实施例中，请继续参见图1和图2，拍摄装置100进一步包括窄带滤光片60，窄带滤光片60设置于拍摄模组40和棱镜模组30之间，用于过滤第一光源12的光路或第二光源22的光路入射拍摄模组40前的杂光。需要说明的是，窄带滤光片60在特定的波段可允许光信号通过，而偏离这个波段以外的两侧光信号被阻止，其中窄带滤光片60的中心波长为450nm，带宽为60nm，对应第二光源22的波段设置，可过滤环境或其它光源中的杂散光源干扰，提升缺陷成像对比度。
在一实施例中，拍摄装置100进一步包括遮挡模组70，遮挡模组70设于背光模组10和同轴光模组20之间，用于在拍摄时遮挡第一光源12及第二光源22任一或仅遮挡第一光源12。具体地，遮挡模组70包括动力件72和遮挡板74，动力件72设于承载板54上，且与遮挡板74连接，用于驱动遮挡板74移动，以遮挡第一光源12及第二光源22的至少一个。可选地，动力件72为气缸。
在一种实施例中，在检测光学镜头的外观面212时，需关闭同轴光模组20，打开背光模组10，且动力件72驱动遮挡板74移动，以使遮挡板74不会形成对第一光源12的光路的遮挡，可选的，遮挡板74可形成对第二光源22的光路的遮挡，此时拍摄模组40拍摄被测对象210在第一光路的图像；在检测光学镜头的表面压伤时，关闭背光模组10，打开同轴光模组20，且动力件72驱动遮挡板74移动，以使遮挡板74不会形成对第二光源22的光路的遮挡，可选的，遮挡板74可形成对第一光源12的光路的遮挡，此时拍摄模组40拍摄被测对象210在第二光路的图像。
请参见图4，本申请实施例还提出了一种检测系统500，该检测系统500可通过上述拍摄装置100进行图像的拍摄，或用于与上述拍摄装置100配合完成检测。检测系统500包括第一光源12、拍摄模组40、通信器300及处理器400。
在一些实施例中，被测对象210可选的为包含玻璃、塑料等透明材质外观面的产品或产品部件，也可选的为光学镜头的外观面，本申请以光学镜头为例进行说明，但不限于此。
通过检测系统500获取被测对象210的图像，并根据被测对象210的图像分析所述被测对象210表面的异物、破损及压伤的至少一个，形成所述被测对象210的检测结果，能够避免人工目检和简易视觉检测的问题。例如，人工目检的其中一种做法是，操作员利用黑白板加蓝色小LED灯，在白色炙光灯下，对着光学镜头位置，进行光学镜头外观检测，这种检测方式效率不高，且不容易稳定，与作业人员的手法、工作状态、经验等关系较大，不适合大批量作业。又例如，简易视觉检测，自动化设备搭配简易的视觉硬件，一般采用白色环形光源、白色条形光源、及白色同轴光源、配合相机、镜头进行成像，并做软件算法，进行光学镜头外观检测，这种检测被测对象的表面缺陷的能力有限，仅能检测出非常明显的异物、破损及压伤等表面缺陷，且容易出现漏检。目前的成像方式对镜头表面弱起伏缺陷存在不成像或成像对比度低的问题，主要原因为该类弱起伏缺陷光滑无破损，不会像划伤、碰伤类缺陷存在高光漫反射；另外镜头玻璃区具有极高的透明度，光源发出的光线多数会透过玻璃，少部分返回镜头相机，从而影响检测结果。采用本申请的检测系统能够有效解决上述问题。
通信器300主要用于信号的传输。处理器400可以是中央处理器400(CentralProcessing unit，CPU)、数字信号处理器400、单片机、微电脑、计算机、或工控机等，适于实现各指令。在一实施例中，拍摄模组40设于第一光源12的光路上，用于拍摄设于光路上的被测对象210。通信器300耦接第一光源12及拍摄模组40。处理器400耦接通信器300，用于：通过通信器300发送第一信号至第一光源12，第一信号用于打开第一光源12；通过通信器300发出第一拍摄信号至拍摄模组40，以控制拍摄模组40拍摄被测对象210的第一图像；响应第一拍摄信号的发送，通过通信器300接收第一图像；根据第一图像，分析被测对象210表面的异物、破损及压伤的至少一个，形成被测对象210的检测结果。
第一光源可选为一般光源如白光，也可为同轴光，可根据需要检测光学镜头表面的异物、破损及压伤的情况选择。
在一实施例中，处理器400进一步用于：确定被测对象210的位置正确；基于被测对象210的位置正确，通过通信器300发出第一拍摄信号至拍摄模组40。
在一些实施例中，被测对象的210的位置是否正确，若检测系统500与拍摄装置100配合，可通过在拍摄装置10中的基座50上设置位置传感器来实现，位置传感器用于感测被测对象210的位置是否能够被拍摄模组40拍摄到或确定拍摄的位置是否正确，这是由拍摄模组40的视野范围和被测对象210的相对位置决定的，可以预先设定位置正确的范围，例如通过如上述拍摄装置的承载台80的位置实现，最终实现在拍摄前确认被测对象210是否移动至所需位置。
在另一实施例中，被测对象的210的位置是否正确，还可通过拍摄验证图像来实现。具体地，处理器400还用于：基于第一信号的发送，控制拍摄模组40拍摄验证图像。检测系统500还包括运算组件，运算组件耦接拍摄模组40，用于：获取验证图像；根据验证图像，确定被测对象210处于拍摄模组40的视野内的正确位置；基于被测对象210处于拍摄模组40的视野内的正确位置，发送确认信号至处理器400，以使处理器400通过通信器300发出第一拍摄信号至拍摄模组40。其中验证图像指在获得检测所需图像前，预拍摄一张图像作为验证图像，判断被测对象210的位置是否正确。运算组件可以作为处理器400的一个模组，也可以是另外设置的数字信号处理器400、单片机、微电脑、计算机或工控机的任一，但不限于此。
在一实施例中，第一光源12为白光光源，被测对象210为光学镜头的外观面212，外观面212包括透明区214及油墨区216，检测结果包括透明区214的异物情况及油墨区216的破损情况。处理器400进一步用于：根据第一图像，确定第一图像中的第一浅色成像区；基于第一浅色成像区，确定异物情况；根据第一图像，确定第一图像中的深色成像区；基于深色成像区，确定破损情况。第一浅色成像区包括透明区214在第一图像中的像，通过对第一浅色成像区进行分析，以确定透明区214的异物情况；深色成像区包括油墨区216在第一图像中的像，通过对深色成像区进行分析，以确定油墨区216的破损情况。若第一图像为现有普通背光拍摄方法获取的，对镜头表面弱起伏缺陷(如轻微压伤、凹痕、幻影划伤、变形等)存在不成像或成像对比度低的问题，主要原因该类弱起伏缺陷光滑无破损，不会像划伤、碰伤类缺陷存在高光漫反射；另外透明区具有极高的透明度，光源发出的光线多数会透过玻璃，少部分返回镜头相机，从而影响检测结果。因此，通过如上述拍摄装置100拍摄的第一图像，能够在透明区存在异物时，会将光线反射导致在成像中呈深色；能够在油墨区存在破损时，光线会透过油墨导致在深色成像区中呈浅色，从而检测出弱起伏缺陷。其中，深色成像区示例性的为黑色或黑灰色的成像区域，浅色成像区示例性的为白色或灰白色的成像区域。
在另一实施例中，其中第一光源12为平行同轴光源，被测对象210为光学镜头的外观面212，检测结果包括外观面212的压伤情况。处理器400进一步用于：根据第一图像，确定第一图像中的第二浅色成像区；基于第二浅色成像区，确定压伤情况。第二浅色成像区包括外观面212在第一图像中的像，平行同轴光相对于其他光源光路垂直度更好更强，因其光路垂直度强，光线通过平整玻璃表面形成镜面垂直反射构造亮场照明，表面弱起伏缺陷会反射角度变化光线被反射出相机视野，在图像上形成深色缺陷特征。由于镜头表面压伤不像白点或脏污这类缺陷具有强反光能力，但会使镜头看起来不平整，所以能被平行同轴光有效检出。
在一实施例中，检测系统500还包括第二光源22。示例性的，若检测系统500与拍摄装置100配合，拍摄装置100中的拍摄模组40还设于第二光源22的光路上；通信器300进一步耦接第二光源22；处理器400进一步用于：通过通信器300发送第二信号至第二光源22，以设置第二光源22打开；基于第二光源22打开，通过通信器300发出第二拍摄信号至拍摄模组40以控制拍摄模组40拍摄被测对象210并生成第二图像；响应第二拍摄信号的发送，通过通信器300接收第二图像；根据第一图像及第二图像，分析被测对象210表面的异物、破损及压伤，形成被测对象210的检测结果。其中第一光源12可选的为白色光源，第二光源22可选的为同轴光源，或平行同轴光源。
在一实施例中，处理器400还用于：通过通信器300发送第二信号至第一光源12，以设置第一光源12关闭；基于第一光源12关闭及第二光源22打开，通过通信器300发出第二拍摄信号至拍摄模组40。由于在第一光源12条件下进行拍摄时，为防止光干扰，所以控制第二光源22处于关闭状态，当需要从第一光源12的状态切换到第二光源22的状态时，需要有触发信号，这个触发信号在本实施例中是第二信号。通过对第一光源12及第二光源22的开关，防止形成第一图像或形成第二图像时由于两种光的干扰导致成像质量下降。
在另一实施例中，检测系统500进一步包括遮挡模组70，遮挡模组70设于第一光源12及第二光源22之间。通信器300还耦接第二光源22及遮挡模组70。处理器400进一步用于：通过通信器300发送第三信号至遮挡模组70，以设置遮挡模组70处于第一位置；基于遮挡模组70处于第一位置，通过通信器300发送第一信号至第一光源12，以打开第一光源12；基于第一图像的接收及第二光源22的打开，发送第四信号至遮挡模组70，第四信号用于设置遮挡模组70处于第二位置；基于遮挡模组70处于第二位置，通过通信器300发送第二拍摄信号至拍摄模组40。通信器300发出第三信号作为调整的信号到遮挡模组70，使遮挡模组70处于不遮挡第一光源12但遮挡第二光源22的位置，在本实施例中为第一位置，在通信器300发送第一拍摄信号，使得拍摄完第一图像后，接收到第一图像，再通过通信器300发出第四信号到遮挡模组70，使遮挡模组70处于不遮挡第二光源22但遮挡第一光源12的位置，在本实施例中为第二位置，再通过通信器300发送第二拍摄信号，来完成第二图像的拍摄。如此，通过遮挡模组70，能够更加有效的防止形成第一图像或形成第二图像时由于两种光的干扰导致成像质量下降。
在一实施例中，被测对象210为光学镜头的外观面212，外观面212包括透明区214及油墨区216，第一光源12为白光光源，检测结果包括透明区214的异物情况及油墨区216的破损情况；处理器400，进一步用于：根据第一图像，确定第一图像中的第一浅色成像区；基于第一浅色成像区，确定异物情况；根据第一图像，确定第一图像中的深色成像区；基于深色成像区，确定破损情况。第一浅色成像区包括透明区214在第一图像中的像，深色成像区包括油墨区216在第一图像中的像。若第一图像为现有普通背光拍摄方法获取的，对镜头表面弱起伏缺陷(如轻微压伤、凹痕、幻影划伤、变形等)存在不成像或成像对比度低的问题，主要原因该类弱起伏缺陷光滑无破损，不会像划伤、碰伤类缺陷存在高光漫反射；另外透明区具有极高的透明度，光源发出的光线多数会透过玻璃，少部分返回镜头相机，从而影响检测结果。因此，通过如上述拍摄装置100拍摄的第一图像，能够在透明区存在异物时，会将光线反射导致在成像中呈深色；能够在油墨区存在破损时，光线会透过油墨导致在深色成像区中呈浅色，从而检测出弱起伏缺陷。其中，深色成像区示例性的为黑色或黑灰色的成像区域，浅色成像区示例性的为白色或灰白色的成像区域。
在一实施例中，第二光源22为平行同轴光源，检测结果包括外观面212的压伤情况。处理器400进一步用于：根据第一图像，确定第一图像中的第二浅色成像区；基于第二浅色成像区，确定压伤情况。第二浅色成像区包括外观面212在第一图像中的像，平行同轴光相对于其他光源光路垂直度更好更强，因其光路垂直度强，光线通过平整玻璃表面形成镜面垂直反射构造亮场照明，表面弱起伏缺陷会反射角度变化光线被反射出相机视野，在图像上形成深色缺陷特征。由于镜头表面压伤不像白点或脏污这类缺陷具有强反光能力，但会使镜头看起来不平整，所以能被平行同轴光有效检出。
请参见图5，本申请的实施例还提出了一种检测方法，可选的搭载在上述检测系统500中实现，包括以下步骤：
S10，通过通信器300发送第一信号至第一光源12，第一信号用于打开第一光源12；
S20，通过通信器300发出第一拍摄信号至拍摄模组40，拍摄模组40设于第一光源12的光路上，用于拍摄被测对象210的第一图像；
S30，响应第一拍摄信号的发送，通过通信器300接收第一图像；
S40，根据第一图像，分析被测对象210表面的异物、破损及压伤的至少一个，形成被测对象210的检测结果。
在一些实施例中，被测对象210可选的为包含玻璃、塑料等透明材质外观面的产品或产品部件，也可选的为光学镜头的外观面，本申请以光学镜头为例进行说明，但不限于此。第一光源可选为一般光源如白光，也可为同轴光，可根据需要检测光学镜头表面的异物、破损及压伤的情况选择。通过检测系统500获取第一图像，并根据所述第一图像，分析所述被测对象210表面的异物、破损及压伤的至少一个，形成所述被测对象210的检测结果，能够避免人工目检和简易视觉检测的问题，例如，人工目检的其中一种做法是，操作员利用黑白板加蓝色小LED灯，在白色炙光灯下，对着光学镜头位置，进行光学镜头外观检测，这种检测方式效率不高，且不容易稳定，与作业人员的手法、工作状态、经验等关系较大，不适合大批量作业。又例如，简易视觉检测，自动化设备搭配简易的视觉硬件，一般采用白色环形光源、白色条形光源、及白色同轴光源、配合相机、镜头进行成像，并做软件算法，进行光学镜头外观检测，这种检测被测对象的表面缺陷的能力有限，仅能检测出非常明显的异物、破损及压伤等表面缺陷，且容易出现漏检。目前的成像方式对镜头表面弱起伏缺陷存在不成像或成像对比度低的问题，主要原因该类弱起伏缺陷光滑无破损，不会像划伤、碰伤类缺陷存在高光漫反射；另外镜头玻璃区具有极高的透明度，光源发出的光线多数会透过玻璃，少部分返回镜头相机，从而影响检测结果。采用本申请的检测方法能够有效解决上述问题。
在一实施例中，请参见图6，所述通过通信器300发出第一拍摄信号至拍摄模组40的步骤具体包括：
S2A1，确定被测对象210的位置正确；
S2A2，基于被测对象210的位置正确，通过通信器300发出第一拍摄信号至拍摄模组40。
在一实施例中，被测对象的210的位置是否正确，若检测方法通过拍摄装置100实现，可通过在拍摄装置10中的基座50上设置位置传感器来实现，位置传感器用于感测被测对象210的位置是否能够被拍摄模组40拍摄到或确定拍摄的位置是否正确，这是由拍摄模组40的视野范围和被测对象210的相对位置决定的，可以预先设定位置正确的范围，例如通过如上述拍摄装置的承载台80的位置实现，最终实现在拍摄前确认被测对象210是否移动至所需位置。
在一实施例中，请参见图7，所述通过通信器300发出第一拍摄信号至拍摄模组40的步骤具体包括：
S2B1，基于第一信号的发送，控制拍摄模组40拍摄验证图像；
S2B2，根据验证图像，确定被测对象210处于拍摄模组40的视野内的正确位置；
S2B3，基于被测对象210处于拍摄模组40的视野内的正确位置，发送确认信号至处理器400，以使处理器400通过通信器300发出第一拍摄信号至拍摄模组40。
在一些实施例中，验证图像指在获得检测所需图像前，预拍摄一张图像作为验证图像，判断被测对象210的位置是否正确。
其中验证图像指在获得检测所需图像前，预拍摄一张图像作为验证图像，判断被测对象210的位置是否正确。
在一实施例中，第一光源12为白光光源，检测光学镜头的外观面212，外观面212包括透明区214及油墨区216，检测结果包括透明区214的异物情况及油墨区216的破损情况，请参见图8，形成被测对象210的检测结果的步骤，包括：
S4A1，根据第一图像，确定第一图像中的第一浅色成像区；
S4A2，基于第一浅色成像区，确定异物情况；
S4A3，根据第一图像，确定第一图像中的深色成像区；
S4A4，基于深色成像区，确定破损情况。
其中，第一浅色成像区包括透明区214在第一图像中的像，深色成像区包括油墨区216在第一图像中的像。若第一图像用现有普通背光拍摄方法获取，会对镜头表面弱起伏缺陷(如轻微压伤、凹痕、幻影划伤、变形等)存在不成像或成像对比度低的问题，主要原因该类弱起伏缺陷光滑无破损，不会像划伤、碰伤类缺陷存在高光漫反射；另外透明区214具有极高的透明度，光源发出的光线多数会透过玻璃，少部分返回镜头相机，从而影响检测结果。因此，通过如上述拍摄装置100拍摄的第一图像，能够在透明区存在异物时，会将光线反射导致在成像中呈深色；能够在油墨区存在破损时，光线会透过油墨导致在深色成像区中呈浅色，从而检测出弱起伏缺陷。其中，深色成像区示例性的为黑色或黑灰色的成像区域，浅色成像区示例性的为白色或灰白色的成像区域。
在另一实施例中，第一光源12为平行同轴光源，检测系统500用于检测光学镜头的外观面212，检测结果包括外观面212的压伤情况，请参见图9，形成被测对象210的检测结果的步骤，包括：
S4B1，根据第一图像，确定第一图像中的第二浅色成像区；
S4B2，基于第二浅色成像区，确定压伤情况。
其中，第二浅色成像区包括外观面212在第一图像中的像，平行同轴光相对于其他光源光路垂直度更好更强，因其光路垂直度强，光线通过平整玻璃表面形成镜面垂直反射构造亮场照明，表面弱起伏缺陷会反射角度变化光线被反射出相机视野，在图像上形成深色缺陷特征。由于镜头表面压伤不像白点或脏污这类缺陷具有强反光能力，但会使镜头看起来不平整，所以能被平行同轴光有效检出。
在一实施例中，请参见图10，所述检测方法还能够应用在控制第二光源22上，以获得与第一图像不同的第二图像，主要步骤包括：
S50，通过通信器300发送第二信号至第一光源12及第二光源22，以设置第二光源22打开；
S60，基于第二光源22打开，通过通信器300发出第二拍摄信号至拍摄模组40，以控制拍摄模组40拍摄被测对象210并生成第二图像；
S70，响应第二拍摄信号的发送，通过通信器300接收第二图像；
S80，根据第一图像及第二图像，分析被测对象210表面的异物、破损及压伤，形成被测对象210的检测结果。
其中第一光源12可选的为白色光源，第二光源22可选的为同轴光源，或平行同轴光源。
在一实施例中，请参见图11，为提高成像质量，检测方法还包括：
S90，通过通信器300发送第二信号至第一光源12，以设置第一光源12关闭；
S100，基于第一光源12关闭及第二光源22打开，通过通信器300发出第二拍摄信号至拍摄模组40。
通过对第一光源12及第二光源22的开关，防止形成第一图像或形成第二图像时由于两种光的干扰导致成像质量下降。
在另一实施例中，请参见图12，为提高成像质量，所述检测方法包括：
S110，通过通信器300发送第三信号至遮挡模组70，以设置遮挡模组70处于第一位置；
S120，基于遮挡模组70处于第一位置，通过通信器300发送第一信号至第一光源12，以打开第一光源12；
S130，基于第一图像的接收及第二光源22的打开，发送第四信号至遮挡模组70，第四信号用于设置遮挡模组70处于第二位置；
S140，基于遮挡模组70处于第二位置，通过通信器300发送第二拍摄信号至拍摄模组40。
其中，通过遮挡模组70，能够更加有效的防止形成第一图像或形成第二图像时由于两种光的干扰导致成像质量下降。
在一实施例中，其中被测对象210为光学镜头的外观面212，外观面212包括透明区214及油墨区216，第一光源12为白光光源，检测结果包括透明区214的异物情况及油墨区216的破损情况，请参见图13，形成检测结果的步骤，包括：
S81，根据第一图像，确定第一图像中的第一浅色成像区；
S82，基于第一浅色成像区，确定异物情况；
S83，根据第一图像，确定第一图像中的深色成像区；
S84，基于深色成像区，确定破损情况。
第一浅色成像区包括透明区214在第一图像中的像，深色成像区包括油墨区216在第一图像中的像。若第一图像为现有普通背光拍摄方法获取的，对镜头表面弱起伏缺陷(如轻微压伤、凹痕、幻影划伤、变形等)存在不成像或成像对比度低的问题，主要原因该类弱起伏缺陷光滑无破损，不会像划伤、碰伤类缺陷存在高光漫反射；另外透明区具有极高的透明度，光源发出的光线多数会透过玻璃，少部分返回镜头相机，从而影响检测结果。因此，通过如上述拍摄装置100拍摄的第一图像，能够在透明区存在异物时，会将光线反射导致在成像中呈深色；能够在油墨区存在破损时，光线会透过油墨导致在深色成像区中呈浅色，从而检测出弱起伏缺陷。其中，深色成像区示例性的为黑色或黑灰色的成像区域，浅色成像区示例性的为白色或灰白色的成像区域。
在一实施例中，其中第二光源22为平行同轴光源，检测结果包括外观面212的压伤情况；请参见图14，形成检测结果的步骤，进一步包括：
S85，根据第一图像，确定第一图像中的第二浅色成像区；
S86，基于第二浅色成像区，确定压伤情况。
第二浅色成像区包括外观面212在第一图像中的像，平行同轴光相对于其他光源光路垂直度更好更强，因其光路垂直度强，光线通过平整玻璃表面形成镜面垂直反射构造亮场照明，表面弱起伏缺陷会反射角度变化光线被反射出相机视野，在图像上形成深色缺陷特征。由于镜头表面压伤不像白点或脏污这类缺陷具有强反光能力，但会使镜头看起来不平整，所以能被平行同轴光有效检出。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。
最后应说明的是，以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (28)

1.一种应用于检测系统的拍摄装置，所述检测系统用于检测被测对象的缺陷，所述拍摄装置包括：
背光模组，用于提供第一光源；
同轴光模组，设于所述背光模组的一侧，所述同轴光模组用于提供第二光源；
棱镜模组，设于所述第一光源的光路和所述第二光源的光路上，用于转换所述第一光源的光路和所述第二光源的光路；和
拍摄模组，设于所述棱镜模组的一侧，所述拍摄模组位于经所述棱镜模组转换后的所述第一光源的光路和所述第二光源的光路上，用于拍摄被测对象位于所述第一光源的光路和所述第二光源的光路上的图像，其中所述图像用于检测所述被测对象的缺陷信息。
2.如权利要求1所述的拍摄装置，其中所述同轴光模组设于所述背光模组和所述棱镜模组之间；
所述棱镜模组具有第一光路转换面，所述第一光路转换面用于对所述第一光源的光路和所述第二光源的光路进行转换，所述第一光源的光路与所述第二光源的光路部分重合；
所述拍摄模组的光轴与所述第一光路转换面相对设置。
3.如权利要求2所述的拍摄装置，其中所述同轴光模组的中轴线与所述背光模组的中轴线重合，所述同轴光模组的中轴线和所述背光模组的中轴线与所述拍摄模组的光轴垂直。
4.如权利要求1所述的拍摄装置，其中所述棱镜模组设于所述背光模组和所述同轴光模组之间，所述棱镜模组具有相对的第一光路转换面和第二光路转换面；
所述第一光路转换面对应所述第一光源设置以对所述第一光源的光路进行转换；
所述第二光路转换面对应所述第二光源以对所述第二光源的光路进行转换，所述第一光源的光路与所述第二光源的光路不重合；
所述拍摄模组，进一步用于相对所述棱镜模组移动至所述第一光路转换面转换后的所述第一光源的光路上，及用于相对所述棱镜模组移动至所述第二光路转换面转换后的所述第二光源的光路上。
5.如权利要求1所述的拍摄装置，进一步包括：
窄带滤光片，设置于所述拍摄模组和所述棱镜模组之间，用于过滤所述第一光源的光路或所述第二光源的光路入射所述拍摄模组前的杂光。
6.如权利要求1所述的拍摄装置，进一步包括：
遮挡模组，设于所述背光模组和所述同轴光模组之间，用于遮挡所述第一光源及所述第二光源的至少一个；
所述第一光源发射的光，依次经过所述被测对象的折射或透射及所述棱镜模组的反射，以转向90度并入射所述拍摄模组；
所述第二光源发射的光，依次经过所述被测对象的反射及所述棱镜模组的反射，以转向90度并入射所述拍摄模组。
7.如权利要求1所述的拍摄装置，进一步包括：
承载台，用于承载所述被测对象并设于所述背光模组及所述同轴光模组之间。
8.如权利要求1所述的拍摄装置，其中所述第一光源发出的光为白色光，所述第二光源发出的光为白色平行同轴光。
9.一种检测系统，包括：
第一光源；
拍摄模组，设于所述第一光源的光路上，用于拍摄设于所述光路上的被测对象；
通信器，耦接所述第一光源及所述拍摄模组；
处理器，耦接所述通信器，用于：
通过所述通信器发送第一信号至所述第一光源，所述第一信号用于打开所述第一光源；
通过所述通信器发出第一拍摄信号至所述拍摄模组，以控制所述拍摄模组拍摄所述被测对象的第一图像；
响应所述第一拍摄信号的发送，通过所述通信器接收所述第一图像；
根据所述第一图像，分析所述被测对象表面的异物、破损及压伤的至少一个，形成所述被测对象的检测结果。
10.如权利要求9所述的检测系统，其中所述处理器，进一步用于：
确定所述被测对象的位置正确；
基于所述被测对象的位置正确，通过所述通信器发出所述第一拍摄信号至所述拍摄模组。
11.如权利要求10所述的检测系统，其中所述处理器进一步用于：
基于所述第一信号的发送，控制所述拍摄模组拍摄验证图像；
所述检测系统还包括运算组件，所述运算组件耦接所述拍摄模组，用于：
获取所述验证图像；
根据所述验证图像，确定所述被测对象处于所述拍摄模组的视野内的正确位置；
基于所述被测对象处于所述拍摄模组的视野内的正确位置，发送确认信号至所述处理器，以使所述处理器通过所述通信器发出所述第一拍摄信号至所述拍摄模组。
12.如权利要求9所述的检测系统，其中所述第一光源为白光光源，所述被测对象为光学镜头的外观面，所述外观面包括透明区及油墨区，所述检测结果包括所述透明区的异物情况及所述油墨区的破损情况；所述处理器，进一步用于：
根据所述第一图像，确定所述第一图像中的第一浅色成像区；
基于所述第一浅色成像区，确定所述异物情况；
根据所述第一图像，确定所述第一图像中的深色成像区；
基于所述深色成像区，确定所述破损情况。
13.如权利要求9所述的检测系统，其中所述第一光源为平行同轴光源，所述被测对象为光学镜头的外观面，所述检测结果包括所述外观面的压伤情况；所述处理器，进一步用于：
根据所述第一图像，确定所述第一图像中的第二浅色成像区；
基于所述第二浅色成像区，确定所述压伤情况。
14.如权利要求9所述的检测系统，进一步包括：
第二光源；
所述拍摄模组，还设于所述第二光源的光路上；
所述通信器，进一步耦接所述第二光源；
所述处理器，进一步用于：
通过所述通信器发送第二信号至所述第二光源，以设置所述第二光源打开；
基于所述第二光源打开，通过所述通信器发出第二拍摄信号至所述拍摄模组以控制所述拍摄模组拍摄所述被测对象并生成第二图像；
响应所述第二拍摄信号的发送，通过所述通信器接收第二图像；
根据所述第一图像及所述第二图像，分析所述被测对象表面的异物、破损及压伤，形成所述被测对象的检测结果。
15.如权利要求14所述的检测系统，其中所述处理器进一步用于：
通过所述通信器发送第二信号至所述第一光源，以设置所述第一光源关闭；
基于所述第一光源关闭及所述第二光源打开，通过所述通信器发出第二拍摄信号至所述拍摄模组。
16.如权利要求14所述的检测系统，进一步包括：
遮挡模组，设于所述第一光源及所述第二光源之间；
所述通信器，还耦接所述第二光源及所述遮挡模组；
所述处理器，进一步用于：
通过所述通信器发送第三信号至所述遮挡模组，以设置所述遮挡模组处于第一位置；
基于所述遮挡模组处于第一位置，通过所述通信器发送所述第一信号至所述第一光源，以打开所述第一光源；
基于所述第一图像的接收及所述第二光源的打开，发送第四信号至所述遮挡模组，所述第四信号用于设置所述遮挡模组处于第二位置；
基于所述遮挡模组处于第二位置，通过所述通信器发送所述第二拍摄信号至所述拍摄模组。
17.如权利要求14所述的检测系统，其中所述被测对象为光学镜头的外观面，所述外观面包括透明区及油墨区，所述第一光源为白光光源，所述检测结果包括所述透明区的异物情况及所述油墨区的破损情况；所述处理器，进一步用于：
根据所述第一图像，确定所述第一图像中的第一浅色成像区；
基于所述第一浅色成像区，确定所述异物情况；
根据所述第一图像，确定所述第一图像中的深色成像区；
基于所述深色成像区，确定所述破损情况。
18.如权利要求17所述的检测系统，其中所述第二光源为平行同轴光源，所述检测结果包括所述外观面的压伤情况；所述处理器，进一步用于：
根据所述第一图像，确定所述第一图像中的第二浅色成像区；
基于所述第二浅色成像区，确定所述压伤情况。
19.一种检测方法，包括：
通过通信器发送第一信号至第一光源，所述第一信号用于打开所述第一光源；
通过所述通信器发出第一拍摄信号至拍摄模组，所述拍摄模组设于所述第一光源的光路上，用于拍摄被测对象的第一图像；
响应所述第一拍摄信号的发送，通过所述通信器接收所述第一图像；
根据所述第一图像，分析所述被测对象表面的异物、破损及压伤的至少一个，形成所述被测对象的检测结果。
20.如权利要求19所述的检测方法，进一步包括：
确定所述被测对象的位置正确；
基于所述被测对象的位置正确，通过所述通信器发出所述第一拍摄信号至所述拍摄模组。
21.如权利要求20所述的检测方法，进一步包括：
基于所述第一信号的发送，控制所述拍摄模组拍摄验证图像；
根据所述验证图像，确定所述被测对象处于所述拍摄模组的视野内的正确位置；
基于所述被测对象处于所述拍摄模组的视野内的正确位置，以发出所述第一拍摄信号至所述拍摄模组。
22.如权利要求21所述的检测方法，其中所述第一光源为白光光源，所述检测系统用于检测光学镜头的外观面，所述外观面包括透明区及油墨区，所述检测结果包括所述透明区的异物情况及所述油墨区的破损情况，所述形成所述被测对象的检测结果的步骤，包括：
根据所述第一图像，确定所述第一图像中的第一浅色成像区；
基于所述第一浅色成像区，确定所述异物情况；
根据所述第一图像，确定所述第一图像中的深色成像区；
基于所述深色成像区，确定所述破损情况。
23.如权利要求19所述的检测方法，其中所述第一光源为平行同轴光源，所述检测系统用于检测光学镜头的外观面，所述检测结果包括所述外观面的压伤情况，所述形成所述被测对象的检测结果的步骤，包括：
根据所述第一图像，确定所述第一图像中的第二浅色成像区；
基于所述第二浅色成像区，确定所述压伤情况。
24.如权利要求19所述的检测方法，进一步包括：
通过所述通信器发送第二信号至所述第一光源及第二光源，以设置所述第二光源打开；
基于所述第二光源打开，通过所述通信器发出第二拍摄信号至所述拍摄模组，以控制所述拍摄模组拍摄所述被测对象并生成第二图像；
响应所述第二拍摄信号的发送，通过所述通信器接收第二图像；
根据所述第一图像及所述第二图像，分析所述被测对象表面的异物、破损及压伤，形成所述被测对象的检测结果。
25.如权利要求24所述的检测方法，进一步包括：
通过所述通信器发送第二信号至所述第一光源，以设置所述第一光源关闭；
基于所述第一光源关闭及所述第二光源打开，通过所述通信器发出第二拍摄信号至所述拍摄模组。
26.如权利要求24所述的检测方法，进一步包括：
通过所述通信器发送第三信号至遮挡模组，以设置所述遮挡模组处于第一位置；
基于所述遮挡模组处于第一位置，通过所述通信器发送所述第一信号至所述第一光源，以打开所述第一光源；
基于所述第一图像的接收及所述第二光源的打开，发送第四信号至所述遮挡模组，所述第四信号用于设置所述遮挡模组处于第二位置；
基于所述遮挡模组处于第二位置，通过所述通信器发送所述第二拍摄信号至所述拍摄模组。
27.如权利要求24所述的检测方法，其中所述被测对象为光学镜头的外观面，所述外观面包括透明区及油墨区，所述第一光源为白光光源，所述检测结果包括所述透明区的异物情况及所述油墨区的破损情况，所述形成检测结果的步骤，包括：
根据所述第一图像，确定所述第一图像中的第一浅色成像区；
基于所述第一浅色成像区，确定所述异物情况；
根据所述第一图像，确定所述第一图像中的深色成像区；
基于所述深色成像区，确定所述破损情况。
28.如权利要求27所述的检测方法，其中所述第二光源为平行同轴光源，所述检测结果包括所述外观面的压伤情况；所述形成所述检测结果的步骤，进一步包括：
根据所述第一图像，确定所述第一图像中的第二浅色成像区；
基于所述第二浅色成像区，确定所述压伤情况。
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