CN116416178A - 视觉检测设备、系统及产品表面缺陷的视觉检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及视觉检测技术领域，公开了一种视觉检测设备、系统及产品表面缺陷的视觉检测方法。该视觉检测设备包括控制模组、图像投射模组及摄像模组，控制模组可根据预置的时序配置信息，产生触发信号，图像投射模组配置有画面投射时序，可响应触发信号，在画面投射时序下向待检产品投射画面，投影模组配置有图像曝光时序，可受控制模组的控制，在图像曝光时序下拍摄待检产品以得到检测图像，画面投射时序至少可覆盖图像曝光时序。本实施例能够自动化地检测产品的缺陷，有利于提高产品缺陷检测效率，且能够将画面投射时序配置为至少可覆盖图像曝光时序，因此，本实施例能够可靠完整地采集到高质量的检测图像，有利于后期可靠地检测产品表面缺陷。

Description

视觉检测设备、系统及产品表面缺陷的视觉检测方法

技术领域

本发明涉及视觉检测技术领域，特别是涉及一种视觉检测设备、系统及产品表面缺陷的视觉检测方法。

背景技术

对于产品线上的产品(如PCB板)，由于集成的元器件众多，将元器件焊接在产品上时，容易出现各种可见的缺陷，例如元器件、丝印的错、漏、反、波峰焊、回流焊的焊点的虚焊、假焊、少锡、短路等。产品焊接完成后，一般需要对产品进行检测，以挑选出存在缺陷的产品。

现有技术采用人工检测方式对待检产品进行缺陷性检测，通过肉眼检查待检产品是否存在缺陷，但是，人工检测方式的检测效率低，漏检、错检风险大。

发明内容

本发明实施例提供了一种视觉检测设备、系统及产品表面缺陷的视觉检测方法，能够提高产品缺陷检测效率。

本发明实施例为改善上述技术问题提供了如下技术方案：

在第一方面，本发明实施例提供了一种视觉检测设备，包括：

控制模组，用于根据预置的时序配置信息，产生触发信号；

图像投射模组，配置有画面投射时序，所述图像投射模组与所述控制模组电连接，用于响应所述触发信号，在所述画面投射时序下向待检产品投射画面；

摄像模组，配置有图像曝光时序，所述摄像模组与所述控制模组电连接，用于受所述控制模组的控制，在所述图像曝光时序下拍摄所述待检产品以得到检测图像，所述检测图像用于指示所述待检产品的表面是否存在缺陷，其中，所述画面投射时序至少可覆盖所述图像曝光时序。

可选地，所述画面投射时序包括光源画面时序，所述图像投射模组包括光源模组，所述图像曝光时序包括光源曝光时序；

所述光源模组与所述控制模组电连接，用于响应所述触发信号，在所述光源画面时序下向所述待检产品投射预设光源画面，其中，所述光源画面时序至少可覆盖所述光源曝光时序。

可选地，所述光源模组包括多个光源单元，所述时序配置信息包括光源触发序列信息，所述控制模组根据所述光源触发序列信息，选中对应光源单元作为目标光源单元，并分别向所述目标光源单元和摄像模组同步发送所述触发信号。

可选地，所述光源触发序列信息包括与每个所述光源单元对应的光源监控时序，所述控制模组检测所述目标光源单元的光源监控时序满足单个光源单元的投射结束条件时，执行对应操作。

可选地，所述画面投射时序包括投影画面时序，所述图像投射模组包括投影模组，所述图像曝光时序包括投影曝光时序；

所述投影模组与所述控制模组电连接，用于响应所述触发信号，在所述投影画面时序下向所述待检产品投射预设投影画面，其中，所述投影画面时序至少可覆盖所述投影曝光时序。

可选地，所述投影模组包括多个投影单元，所述时序配置信息包括投影触发序列信息，所述控制模组根据所述投影触发序列信息，选中对应投影单元作为目标投影单元，并向所述目标投影单元发送所述触发信号。

可选地，所述目标投影单元根据所述触发信号，向所述控制模组反馈启动信号，以使所述控制模组根据所述启动信号，同步控制所述摄像模组在所述图像曝光时序下拍摄所述待检产品。

可选地，所述控制模组将所述启动信号的脉宽调制至预设脉宽，得到调制后的启动信号。

可选地，所述目标投影单元响应于所述触发信号，根据预置的投影画面时序，依序投影每帧投影画面。

可选地，当所述投影序列信息下全部帧的投影画面都投射完毕后，所述目标投影单元向所述控制模组发送单个投影单元的投影结束信号，以使所述控制模块根据所述投影结束信号，执行对应操作。

在第二方面，本发明实施例提供一种视觉检测系统，包括：

如上所述的视觉检测设备；以及

上位机模组，与所述控制模组通信连接，用于向所述控制模组配置时序配置信息，并根据所述检测图像，检测所述待检产品的表面是否存在缺陷。

可选地，所述上位机模组包括：

上位机，与所述控制模组通信连接，用于向所述控制模组配置时序配置信息，根据所述检测图像，检测所述待检产品的表面是否存在缺陷；

可编程逻辑控制器，分别与所述上位机及所述控制模组连接，用于受所述上位机的控制，向所述控制模组传输开始触发指令，以使所述控制模组根据预置的时序配置信息产生触发信号。

在第三方面，本发明实施例提供了一种产品表面缺陷的视觉检测方法，包括：

根据预置的时序配置信息，产生触发信号；

根据所述触发信号，分别控制图像投射模组在画面投射时序下向待检产品投射画面，及控制摄像模组在所述图像曝光时序下拍摄所述待检产品以得到检测图像，所述检测图像用于指示所述待检产品的表面是否存在缺陷，其中，所述画面投射时序至少可覆盖所述图像曝光时序。

可选地，所述光源模组配置有光源画面时序，所述光源模组包括多个光源单元，所述时序配置信息包括光源触发序列信息，所述视觉检测方法还包括：

根据所述光源触发序列信息，选中对应光源单元作为目标光源单元；

控制所述目标光源单元在所述画面投射时序下向待检产品投射画面。

可选地，所述光源触发序列信息包括与每个所述光源单元对应的光源监控时序，所述视觉检测方法还包括：

判断所述目标光源单元的光源监控时序是否满足单个光源单元的投射结束条件；

若满足，则执行对应操作。

可选地，所述投影模组配置有投影画面时序，所述投影模组包括多个投影单元，所述时序配置信息包括投影触发序列信息，所述视觉检测方法还包括：

根据所述投影触发序列信息，选中对应投影单元作为目标投影单元；

控制所述目标投影单元在所述投影画面时序下向所述待检产品投射画面。

可选地，还包括：获取所述目标投影单元基于所述触发信号反馈的启动信号；

根据所述启动信号，控制所述摄像模组在所述图像曝光时序下拍摄所述待检产品。

可选地，所述根据所述启动信号，控制所述摄像模组在所述图像曝光时序下拍摄所述待检产品包括：

将所述启动信号的脉宽调制至预设脉宽，得到调制后的启动信号；

根据所述调制后的启动信号，控制所述摄像模组在所述图像曝光时序下拍摄所述待检产品。

可选地，还包括：

获取目标投影单元发送的单个投影单元的投影结束信号；

根据所述投影结束信号，执行对应操作。

在第四方面，本发明实施例提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使电子设备执行如上所述的视觉检测方法。

本发明实施例的有益效果包括：提供了一种视觉检测设备、系统及产品表面缺陷的视觉检测方法。该视觉检测设备包括控制模组、图像投射模组及摄像模组，控制模组可根据预置的时序配置信息，产生触发信号，图像投射模组配置有画面投射时序，并且可响应触发信号，在画面投射时序下向待检产品投射画面，投影模组配置有图像曝光时序，并且可受控制模组的控制，在图像曝光时序下拍摄待检产品以得到检测图像，其中，画面投射时序至少可覆盖图像曝光时序，一方面，本实施例能够自动化地检测产品的缺陷，有利于提高产品缺陷检测效率，另一方面，本实施例将画面投射时序配置为至少可覆盖图像曝光时序，因此，本实施例能够可靠完整地采集到高质量的检测图像，有利于后期可靠地检测产品表面缺陷。并且，本实施例通过灵活配置图像投射模组及摄影模组的工作时序，可满足多种检测场景的需求。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片仅作为示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明实施例提供的一种视觉检测系统的结构示意图；

图2是图1所示的视觉检测设备的结构示意图；

图3是图1所示的上位机模组的结构示意图；

图4是图2所示的控制模组的结构示意图；

图5是图4所示的PLC信号调理电路的结构示意图；

图6a是图5所示的第一信号调理电路的结构示意图；

图6b是图5所示的第二信号调理电路的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种光源画面时序及光源曝光时序的示意图；

图8是本发明实施例提供的另一种视觉检测设备的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的一种产品表面缺陷的视觉检测方法的流程示意图；

图10是本发明实施例提供的一种产品表面缺陷的视觉检测装置的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。再者，本发明所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。

本发明实施例提供一种视觉检测系统，请参阅图1，视觉检测系统100包括视觉检测设备200及上位机模组300，该视觉检测设备200可向待检产品投射画面，并且在向待检产品投射画面时，拍摄待检产品以得到检测图像，该上位机模组300与视觉检测设备200连接，可接收视觉检测设备200发送的检测图像，并根据检测图像，检测待检产品表面是否存在缺陷。例如，将待检产品(如PCB板)的多张检测图像渲染成待检产品的3D图像，根据3D图像，检测待检产品的表面高度，将检测到的表面高度与预设的正常产品的表面高度阈值进行比较，再根据比较结果，检测待检产品是否存在缺陷。

请参阅图2，视觉检测设备200包括控制模组21、图像投射模组22及摄像模组23。

控制模组21作为整个视觉检测设备200的控制核心，其可根据预置的时序配置信息，产生触发信号，该触发信号可用来触发图像投射模组22和摄像模组23工作。其中，控制模组21的预置的时序配置信息可根据不同的待检产品或应用场景被预先配置的，不同待检产品或应用场景对应的时序配置信息可相同，亦可以不同。

控制模组21与上位机模组300通信连接，上位机模组300可向控制模组21配置时序配置信息，控制模组21可根据时序配置信息，控制图像投射模组22和摄像模组23工作，得到特定的检测图像组合，有利于后期根据特定的检测图像组合，在特定应用场景下，检测特定待检产品的表面是否存在缺陷。

可以理解的是，如需快速切换不同应用场景或待检产品，以得到不同的检测图像组合来满足缺陷检测需求，只需通过上位机模组300向控制模组21配置对应的时序配置信息即可。因此，此种方式可满足多种检测场景的需求，并且无需额外增加硬件，可节约硬件成本。

图像投射模组22配置有画面投射时序，图像投射模组22与控制模组21电连接，可响应触发信号，在画面投射时序下向待检产品投射画面。其中，画面投射时序可包含画面投射过程的各种信息，例如单个画面投射时长等信息。

摄像模组23配置有图像曝光时序，摄像模组23与控制模组21电连接，可受控制模组21的控制，在图像曝光时序下拍摄待检产品以得到检测图像，检测图像可指示待检产品的表面是否存在缺陷。其中，图像曝光时序可包含图像拍摄过程中的各种信息，例如单次拍摄的图像曝光时长等信息。

在本实施例中，图像投射模组22的画面投射时序和摄像模组23的图像曝光时序均可根据业务需求自由配置，因此，通过合理配置画面投射时序和图像曝光时序，可使得画面投射时序至少可覆盖图像曝光时序，确保摄像模组23在图像曝光时序内拍摄有效的、高质量的图像。

请参阅图3，上位机模组300包括上位机31及可编程逻辑控制器32，上位机31与控制模组21通信连接，可向控制模组21配置时序配置信息，控制模组21可根据时序配置信息，产生触发向待检产品投射画面及拍摄待检产品以得到检测图像的触发信号。并且，上位机31可接收摄像模组23发送的检测图像，并根据检测图像，检测待检产品的表面是否存在缺陷。可编程逻辑控制器32分别与上位机31及控制模组21连接，可受上位机31的控制，向控制模组21传输开始触发指令，控制模组21接收开始触发指令并根据开始触发指令产生触发信号，以触发向待检产品投射画面及拍摄待检产品以得到检测图像。

在一些实施例中，请参阅图4，控制模组21包括控制器211、供电电路212、通信接口电路213、PLC信号调理电路214、投射模组驱动电路215及摄像模组驱动电路216。

供电电路212与控制器211电连接，可向控制器211供电。

通信接口电路213分别与控制器211及上位机31连接，可建立控制器211与上位机31之间的通信连接及数据交互，例如，上位机31可通过通信接口电路213向控制器211发送时序配置信息。在一些实施例中，通信接口电路213为RS485通信接口。

PLC信号调理电路214分别与控制器211及可编程逻辑控制器32电连接，可调理控制器211输出给可编程逻辑控制器32的信号或可编程逻辑控制器32输出给控制器211的信号。

请参阅图5，PLC信号调理电路214包括第一信号调理电路2141及第二信号调理电路2142。

第一信号调理电路2141可将从可编程逻辑控制器32输入的信号进行调理，并将调理后的信号输出给控制器211。

第二信号调理电路2142可将从控制器211输入的信号进行调理，并将调理后的信号输出给可编程逻辑控制器32。

请参阅图6a，第一信号调理电路2141包括输入端口2141a、第一光耦U1、第一发光二极管VD1、第一稳压二极管ZD1、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5及输出端口2141b，输入端口2141a与可编程逻辑控制器32电连接，输出端口2141b与控制器211电连接。

请参阅图6b，第二信号调理电路2142包括输入端口2142a、第一光耦U2、第二发光二极管VD2、第二稳压二极管ZD2、第三稳压二极管ZD3、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一输出端口2142b+及第二输出端口2142b-，输入端口2142a与控制器211电连接，第一输出端口2142b+及第二输出端口2142b-与可编程逻辑控制器32电连接。

投射模组驱动电路215分别与控制器211及图像投射模组22电连接，可根据从控制器211输入的控制信号，得到驱动信号并向输出给图像投射模组22。投射模组驱动电路215的电路结构可参考图6a或图6b所示的电路结构，在此不再赘述。

摄像模组驱动电路216分别与控制器211及摄像模组23电连接，可根据从控制器211输入的控制信号，得到驱动信号并向输出给摄像模组23。摄像模组驱动电路216的电路结构可参考图6a或图6b所示的电路结构，在此不再赘述。

在一些实施例中，控制器211可以为任意通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、单片机、ARM(Acorn RISC Machine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，控制模块211还可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。控制模块211也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP和/或任何其它这种配置。

在一些实施例中，供电电路212包括DC/DC电路2121、隔离电源电路2122及低压差线性稳压电路2123，DC/DC电路2121可将输入的较高压直流电压转换为较低压直流电压，例如将12V直流电压转换成5V直流电压，隔离电源电路2122与DC/DC电路2121连接，可对输入的较低压直流电压进行处理，输出隔离后的直流电压，低压差线性稳压电路2123与隔离电源电路2122连接，可对隔离后的直流电压进行处理，得到稳压电压并输出给控制器211，以向控制器211供电。

在一些实施例中，画面投射时序包括光源画面时序，图像投射模组22包括光源模组221，图像曝光时序包括光源曝光时序，光源模组221与控制模组21电连接，可响应触发信号，在光源画面时序下向待检产品投射预设光源画面(如颜色画面)，其中，光源画面时序至少可覆盖图像曝光时序。

举例而言，请参阅图7，图7所示的光源画面时序指示光源模组221向待检产品投射光源画面的时序，如图7所示，假设光源模组221投射三幅光源画面，其中，第一幅光源画面的投射时长为1.2ms，第一幅光源画面投射完成后，间隔1ms投射第二幅光源画面，第二幅光源画面的投射时长为1.4ms，第二幅光源画面投射完成后，间隔1ms投射第三幅光源画面，第三幅光源画面的投射时长为1.6ms，于是，控制模组21根据预置的时序配置信息，产生触发信号，以使光源模组221在上述光源画面时序下完成三幅光源画面的投射。

首先，控制模组21向光源模组221输出持续时长为1.2ms的触发信号，以使光源模组221在该1.2ms内投射第一幅光源画面，同时向摄像模组23输出在时序上可被该1.2ms覆盖的触发信号，即该触发信号的持续时长至少要小于或等于1.2ms(如1ms)，以使摄像模组23在该触发信号的持续时间内进行曝光，确保光源画面时序至少可覆盖图像曝光时序，进而确保摄像模组23拍摄有效的、高质量的第一幅光源画面。

紧接着，触发光源模组221结束投射第一幅光源画面并间隔1ms后向光源模组221输出持续时长为1.4ms的触发信号，以使光源模组221在该1.4ms内投射第二幅光源画面，同时向摄像模组23输出在时序上可被该1.4ms覆盖的触发信号，即该触发信号的持续时长至少要小于或等于1.4ms(如1.2ms)，以使摄像模组23在该触发信号的持续时间内进行曝光，确保光源画面时序至少可覆盖图像曝光时序，进而确保摄像模组23拍摄有效的、高质量的第二幅光源画面。

再接着，触发光源模组221结束投射第二幅光源画面并间隔1ms后向光源模组221输出持续时长为1.6ms的触发信号，以使光源模组221在该1.6ms内投射第三幅光源画面，同时向摄像模组23输出在时序上可被该1.6ms覆盖的触发信号，即该触发信号的持续时长至少要小于或等于1.6ms(如1.4ms)，以使摄像模组23在该触发信号的持续时间内进行曝光，确保光源画面时序至少可覆盖图像曝光时序，进而确保摄像模组23拍摄有效的、高质量的第三幅光源画面。

在一些实施例中，请参阅图8，光源模组221包括多个光源单元2211，每个光源单元2211均与控制模组21电连接，多个光源单元2211可向待检产品投射多种颜色、多个角度的光源画面，后续摄像模组23拍摄待检产品以得到多个对应的检测图像，多个检测图像后期可用来构建待检产品的2D图像，以便渲染出待检产品的3D图像，从而根据3D图像，检测待检产品的表面缺陷。

如前所述，控制模组21预置有时序配置信息，控制模组21可根据时序配置信息，产生触发向待检产品投射画面及拍摄待检产品以得到检测图像的触发信号。其中，时序配置信息包括光源触发序列信息，控制模组21根据光源触发序列信息，选中对应光源单元作为目标单元，并分别向目标光源单元和摄像模组23同步发送触发信号，以使目标光源单元向待检产品投射光源画面、摄影模组23拍摄摄像模组23投射的光源画面。

举例而言，光源模组221包括光源单元2211a、光源单元2211b及光源单元2211c，光源触发序列信息指示依次触发光源单元2211c和光源单元2211b，则控制模组21根据光源触发序列信息，首先选中光源单元2211c作为目标光源单元，并分别向光源单元2211c和摄像模组23同步发送触发信号，以使光源单元2211c投射每幅光源画面的时序覆盖摄像单元23对应的每次曝光的图像曝光时序，进而确保摄像单元23有效地、高质量地拍摄光源单元2211c投射的光源画面。在结束触发光源单元2211c投射所有光源画面后，控制模组21接着选中光源单元2211b作为目标光源单元，并分别向光源单元2211b和摄像模组23同步发送触发信号，以使光源单元2211b投射每幅光源画面的时序覆盖摄像单元23对应的每次曝光的图像曝光时序，进而确保摄像单元23有效地、高质量地拍摄光源单元2211b投射的光源画面。

在一些实施例中，光源触发序列信息包括与每个光源单元对应的光源监控时序，控制模组21检测目标光源单元的光源监控时序满足单个光源单元的投射结束条件时，执行对应操作。

举例而言，控制模组21根据光源触发序列信息依次触发第一光源单元及第二光源单元，第一光源单元对应第一光源监控时序，第二光源单元对应第二监控时序，则控制模组21在触发目标光源单元(例如目标光源为第一光源单元)的过程中，检测第一光源单元对应的第一监控时序是否满足第一光源单元的投射结束条件，若满足，则结束触发第一光源单元。控制模组21检测目标光源单元的光源监控时序满足单个光源单元的投射结束条件时，还需要执行对应操作，例如，切换触发下一个光源单元(当前结束触发的光源单元不为最后一个需要触发的光源单元)，或者结束触发整个光源模组221(当前结束触发的光源单元为最后一个需要触发的光源单元)。

在一些实施例中，请再次参阅图5，画面投射时序包括投影画面时序，图像投射模组22包括投影模组222，图像曝光时序包括投影曝光时序，投影模组222与控制模组21电连接，可响应触发信号，在投影画面时序下向待检产品投射预设投影画面(如条纹光画面)，其中，投影画面时序至少可覆盖投影曝光时序。

举例而言，投影画面时序指示投影模组222向待检产品投射投影画面的时序，例如，投影模组222投射三幅投影画面，其中，第一幅投影画面的投射时长为1ms，第一幅投影画面投射完成后，间隔1ms投射第二幅投影画面，第二幅投影画面的投射时长为2ms，第二幅投影画面投射完成后，间隔1ms投射第三幅投影画面，第二幅投影画面的投射时长为3ms，控制模组21根据预置的时序配置信息，产生触发信号，以使投影模组222在上述投影画面时序下完成三幅投影画面的投射。投影模组222根据投影画面时序投射每幅投影画面时，控制模组21都会同步触发摄像模组23曝光，以使每幅投影画面对应的投影画面时序至少可覆盖摄像模组23被同步触发曝光的投影曝光时序，进而确保摄像单元23有效地、高质量地拍摄投影模组222投射的每一幅投影画面。

在一些实施例中，请再次参阅图8，投影模组222包括多个投影单元2221，每个投影单元2221均与控制模组21电连接，多个投影单元2221可向待检产品投射多个相位、多个角度的投影画面，后续摄像模组23拍摄待检产品以得到多个对应的检测图像，多个检测图像后期可用来构建待检产品的2D图像，以便渲染出待检产品的3D图像，从而根据3D图像，检测待检产品的表面缺陷。

如前所述，控制模组21预置有时序配置信息，控制模组21可根据时序配置信息，产生触发向待检产品投射画面及拍摄待检产品以得到检测图像的触发信号。其中，时序配置信息包括投影触发序列信息，控制模组21根据投影触发序列信息，选中对应投影单元作为目标投影单元，并向目标投影单元发送触发信号，以使目标投影单元向待检产品投射投影画面。

举例而言，投影模组222包括投影单元2221a、投影单元2221b及投影单元2221c，光源触发序列信息指示依次触发投影单元2221b和投影单元2221a，则控制模组21根据投影触发序列信息，首先选中投影单元2221b作为目标光源单元，并向投影单元2221b发送触发信号，以使投影单元2221b根据投影画面时序投射投影画面，控制模组21在投影单元2221b投射每幅投影画面时，都会同步向摄像单元23发送触发信号，以使投影单元2221b投射每幅投影画面的时序覆盖摄像单元23对应的每次曝光的图像曝光时序，进而确保摄像单元23有效地、高质量地拍摄投影单元2221b投射的投影画面。在结束触发投影单元2221b投射所有投影画面后，控制模组21接着选中投影单元2221a作为目标光源单元，并分别向投影单元2221a发送触发信号，以使投影单元2221a根据投影画面时序投射投影画面，控制模组21在投影单元2221a投射每幅投影画面时，都会同步向摄像单元23发送触发信号，以使投影单元2221a投射每幅投影画面的时序覆盖摄像单元23对应的每次曝光的图像曝光时序，进而确保摄像单元23有效地、高质量地拍摄投影单元2221a投射的投影画面。

一般的，每个投影单元2221均配置有投影画面时序，投影画面时序预先被写入每个投影单元2221内部，不同的投影单元2221内部的投影画面时序不同。每个投影单元2221接收到来自控制模组21的触发信号时，都会根据内部的投影画面时序，向待检产品投射投影画面。由于不同投影单元2221内部的投影画面时序不同，在不同的投影画面时序下，投影画面的数量、每个投影画面的持续投射时长以及相邻两个投影画面的间隔时长不同，若一个投影单元2221投射一幅投影画面的过程中，控制模组21向摄像模组23发送触发信号以进行曝光的曝光时序未能被该幅投影画面的投射时序覆盖，例如该幅投影画面的投射时序处于第2.5-5.5ms的时间段，对应的曝光时序处于第4-6ms的时间段，则会导致摄像模组23无法拍摄有效的、高质量的该幅投影画面。

因此，在一些实施例中，目标投影单元根据触发信号，向控制模组21反馈启动信号，以使控制模组21根据启动信号，同步控制摄像模组23在图像曝光时序下拍摄待检产品。

在本实施例中，目标投影单元接收触发信号时，根据内部的投影画面时序来投射投影画面，目标投影单元在投射每幅投影画面时，都会向控制模组21反馈启动信号，于是，控制模组21根据该启动信号，同步控制摄像模组23在图像曝光时序下拍摄待检产品，以使目标投影单元投射的每幅画面的时序覆盖摄像模组23的图像曝光时序，确保摄像模组23在每个图像曝光时序内都能拍摄到与所需的图像一致的图像。

一般的，目标投影单元向控制模组21反馈的启动信号的脉宽对应目标投影单元投射当前投影画面的持续时长，若控制模组21直接将该启动信号作为触发摄像模组23的触发信号，即将该启动信号的脉宽作为摄像模组23的图像曝光时长，由于硬件延迟的影响，会导致目标投影单元投射当前投影画面的持续时长未能覆盖摄像模组23的图像曝光时长，进而导致摄像模组23在图像曝光时长内未能拍摄有效的、高质量的或与所需的图像一致的图像。

因此，在一些实施例中，控制模组21接收到目标投影单元反馈的启动信号时，将该启动信号的脉宽调制至预设脉宽，得到调制后的启动信号，再将调制后的启动信号发送给摄像模组23，以使摄像模组23根据调制后的启动信号，拍摄待检产品。可以理解的是，调制前的启动信号的脉宽是大于或等于预设脉宽的，如此会使得目标投影单元投射当前投影画面的时序覆盖摄像模组23的图像曝光时序，确保摄像模组23在调制后的启动信号的脉宽对应的图像曝光时长内拍摄有效的、高质量的图像，且该图像与所需的图像一致。

在一些实施例中，目标投影单元响应于触发信号，根据预置的投影画面时序，依序投影每帧投影画面。

举例而言，目标投影单元预置的投影画面时序指示目标投影单元投射三帧投影画面且各帧投影画面按照预定的顺序进行投射。例如，投影画面时序指示目标投影单元投射第一投影画面、第二投影画面及第三投影画面这三帧投影画面，且这三帧投影画面的投射顺序为第二投影画面、第三投影画面和第一投影画面，于是，目标投影单元响应于触发信号，依序投影第二投影画面、第三投影画面和第一投影画面。

在一些实施例中，当投影画面时序下全部帧的投影画面都投射完毕后，目标投影单元向控制模组21发送单个投影单元的投影结束信号，以使控制模组21根据投影结束信号，执行对应操作。

作为示例但非限定的是，每个投影画面时序都有一个投影完毕标记，目标投影单元在根据投影画面时序，投射投影画面的过程中，实时识别投影完毕标记，以在识别到投影完毕标记时，向控制模组21发送单个投影单元的投影结束信号，控制模组21根据投影结束信号执行对应操作。例如，切换触发下一个投影单元(当前结束投影的投影单元不为最后一个需要触发的投影单元)，或者结束触发整个投影模组222(当前结束投影的投影单元为最后一个需要触发的投影单元)。

本发明实施例提供了一种产品表面缺陷的视觉检测方法，请参阅图9，该视觉检测方法S900包括但不限于以下步骤：

S91、根据预置的时序配置信息，产生触发信号；

S92、根据触发信号，分别控制图像投射模组在画面投射时序下向待检产品投射画面，及控制摄像模组在图像曝光时序下拍摄待检产品以得到检测图像，检测图像用于指示待检产品的表面是否存在缺陷，其中，画面投射时序至少可覆盖图像曝光时序。

在一些实施例中，光源模组配置有光源画面时序，光源模组包括多个光源单元，时序配置信息包括光源触发序列信息，视觉检测方法S900还包括但不限于以下步骤：

根据光源触发序列信息，选中对应光源单元作为目标光源单元；

控制目标光源单元在画面投射时序下向待检产品投射画面。

在一些实施例中，光源触发序列信息包括与每个光源单元对应的光源监控时序，视觉检测方法S900还包括但不限于以下步骤：

判断目标光源单元的光源监控时序是否满足单个光源单元的投射结束条件；

若满足，则执行对应操作。

在一些实施例中，投影模组配置有投影画面时序，投影模组包括多个投影单元，时序配置信息包括投影触发序列信息，视觉检测方法S900还包括但不限于以下步骤：

根据投影触发序列信息，选中对应投影单元作为目标投影单元；

控制目标投影单元在投影画面时序下向待检产品投射画面。

在一些实施例中，视觉检测方法S900还包括但不限于以下步骤：

获取目标投影单元基于触发信号反馈的启动信号；

根据启动信号，控制摄像模组在图像曝光时序下拍摄待检产品。

在一些实施例中，步骤根据启动信号，控制摄像模组在图像曝光时序下拍摄待检产品包括但不限于以下步骤：

将启动信号的脉宽调制至预设脉宽，得到调制后的启动信号；

根据调制后的启动信号，控制摄像模组在图像曝光时序下拍摄待检产品。

在一些实施例中，视觉检测方法S900还包括但不限于以下步骤：

获取目标投影单元发送的单个投影单元的投影结束信号；

根据投影结束信号，执行对应操作。

需要说明的是，在上述各个实施方式中，上述各步骤之间并不必然存在一定的先后顺序，本领域普通技术人员，根据本发明实施方式的描述可以理解，不同实施方式中，上述各步骤可以有不同的执行顺序，亦即，可以并行执行，亦可以交换执行等等。

本发明实施例提供了一种产品表面缺陷的视觉检测装置。请参阅图10，该视觉检测装置1000包括产生模块101及控制模块102，产生模块101用于根据预置的时序配置信息，产生触发信号，控制模块102用于根据该触发信号，分别控制图像投射模组在画面投射时序下向待检产品投射画面，及控制摄像模组在图像曝光时序下拍摄待检产品以得到检测图像，该检测图像用于指示待检产品的表面是否存在缺陷，其中，画面投射时序至少可覆盖图像曝光时序。

需要说明的是，上述视觉检测装置可执行本发明实施方式所提供的视觉检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在视觉检测装置实施方式中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施方式所提供的视觉检测方法。

请参阅图11，图11为本发明实施例提供的一种电子设备的电路结构示意图。如图11所示，电子设备1100包括一个或多个处理器111以及存储器112。其中，图11中以一个处理器111为例。

处理器111和存储器112可以通过总线或者其他方式连接，图11中以通过总线连接为例。

存储器112作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的视觉检测方法对应的程序指令/模块。处理器111通过运行存储在存储器112中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行视觉检测装置的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例提供的视觉检测方法以及上述装置实施例的各个模块或单元的功能。

存储器112可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器112可选包括相对于处理器111远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器111。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述程序指令/模块存储在所述存储器112中，当被所述一个或者多个处理器111执行时，执行上述任意方法实施例中的视觉检测方法。

本发明实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如图11中的一个处理器111，可使得上述一个或多个处理器可执行上述任意方法实施例中的视觉检测方法。

本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被电子设备执行时，使所述电子设备执行上述的视觉检测方法。

以上所描述的装置或设备实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后要说明的是，本发明可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本发明内容的额外限制，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。并且在本发明的思路下，上述各技术特征继续相互组合，并存在如上所述的本发明不同方面的许多其它变化，均视为本发明说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (20)

1.一种视觉检测设备，其特征在于，包括：

控制模组，用于根据预置的时序配置信息，产生触发信号；

图像投射模组，配置有画面投射时序，所述图像投射模组与所述控制模组电连接，用于响应所述触发信号，在所述画面投射时序下向待检产品投射画面；

摄像模组，配置有图像曝光时序，所述摄像模组与所述控制模组电连接，用于受所述控制模组的控制，在所述图像曝光时序下拍摄所述待检产品以得到检测图像，所述检测图像用于指示所述待检产品的表面是否存在缺陷，其中，所述画面投射时序至少可覆盖所述图像曝光时序。

2.根据权利要求1所述的视觉检测设备，其特征在于，

所述画面投射时序包括光源画面时序，所述图像投射模组包括光源模组，所述图像曝光时序包括光源曝光时序；

所述光源模组与所述控制模组电连接，用于响应所述触发信号，在所述光源画面时序下向所述待检产品投射预设光源画面，其中，所述光源画面时序至少可覆盖所述光源曝光时序。

3.根据权利要求2所述的视觉检测设备，其特征在于，所述光源模组包括多个光源单元，所述时序配置信息包括光源触发序列信息，所述控制模组根据所述光源触发序列信息，选中对应光源单元作为目标光源单元，并分别向所述目标光源单元和摄像模组同步发送所述触发信号。

4.根据权利要求3所述的视觉检测设备，其特征在于，所述光源触发序列信息包括与每个所述光源单元对应的光源监控时序，所述控制模组检测所述目标光源单元的光源监控时序满足单个光源单元的投射结束条件时，执行对应操作。

5.根据权利要求1至4任一项所述的视觉检测设备，其特征在于，

所述画面投射时序包括投影画面时序，所述图像投射模组包括投影模组，所述图像曝光时序包括投影曝光时序；

所述投影模组与所述控制模组电连接，用于响应所述触发信号，在所述投影画面时序下向所述待检产品投射预设投影画面，其中，所述投影画面时序至少可覆盖所述投影曝光时序。

6.根据权利要求5所述的视觉检测设备，其特征在于，所述投影模组包括多个投影单元，所述时序配置信息包括投影触发序列信息，所述控制模组根据所述投影触发序列信息，选中对应投影单元作为目标投影单元，并向所述目标投影单元发送所述触发信号。

7.根据权利要求6所述的视觉检测设备，其特征在于，所述目标投影单元根据所述触发信号，向所述控制模组反馈启动信号，以使所述控制模组根据所述启动信号，同步控制所述摄像模组在所述图像曝光时序下拍摄所述待检产品。

8.根据权利要求7所述的视觉检测设备，其特征在于，所述控制模组将所述启动信号的脉宽调制至预设脉宽，得到调制后的启动信号。

9.根据权利要求6所述的视觉检测设备，其特征在于，所述目标投影单元响应于所述触发信号，根据预置的投影画面时序，依序投影每帧投影画面。

10.根据权利要求9所述的视觉检测设备，其特征在于，当所述投影序列信息下全部帧的投影画面都投射完毕后，所述目标投影单元向所述控制模组发送单个投影单元的投影结束信号，以使所述控制模块根据所述投影结束信号，执行对应操作。

11.一种视觉检测系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至10任一项所述的视觉检测设备；以及

上位机模组，与所述控制模组通信连接，用于向所述控制模组配置时序配置信息，并根据所述检测图像，检测所述待检产品的表面是否存在缺陷。

12.根据权利要求11所述的视觉检测设备，其特征在于，所述上位机模组包括：

上位机，与所述控制模组通信连接，用于向所述控制模组配置时序配置信息，根据所述检测图像，检测所述待检产品的表面是否存在缺陷；

可编程逻辑控制器，分别与所述上位机及所述控制模组连接，用于受所述上位机的控制，向所述控制模组传输开始触发指令，以使所述控制模组根据预置的时序配置信息产生触发信号。

13.一种产品表面缺陷的视觉检测方法，其特征在于，包括：

根据预置的时序配置信息，产生触发信号；

根据所述触发信号，分别控制图像投射模组在画面投射时序下向待检产品投射画面，及控制摄像模组在所述图像曝光时序下拍摄所述待检产品以得到检测图像，所述检测图像用于指示所述待检产品的表面是否存在缺陷，其中，所述画面投射时序至少可覆盖所述图像曝光时序。

14.根据权利要求13所述的视觉检测方法，其特征在于，所述光源模组配置有光源画面时序，所述光源模组包括多个光源单元，所述时序配置信息包括光源触发序列信息，所述视觉检测方法还包括：

根据所述光源触发序列信息，选中对应光源单元作为目标光源单元；

控制所述目标光源单元在所述画面投射时序下向待检产品投射画面。

15.根据权利要求14所述的视觉检测方法，其特征在于，所述光源触发序列信息包括与每个所述光源单元对应的光源监控时序，所述视觉检测方法还包括：

判断所述目标光源单元的光源监控时序是否满足单个光源单元的投射结束条件；

若满足，则执行对应操作。

16.根据权利要求13至15任一项所述的视觉检测方法，其特征在于，所述投影模组配置有投影画面时序，所述投影模组包括多个投影单元，所述时序配置信息包括投影触发序列信息，所述视觉检测方法还包括：

根据所述投影触发序列信息，选中对应投影单元作为目标投影单元；

控制所述目标投影单元在所述投影画面时序下向所述待检产品投射画面。

17.根据权利要求16所述的视觉检测方法，其特征在于，还包括：

获取所述目标投影单元基于所述触发信号反馈的启动信号；

根据所述启动信号，控制所述摄像模组在所述图像曝光时序下拍摄所述待检产品。

18.根据权利要求17所述的视觉检测方法，其特征在于，所述根据所述启动信号，控制所述摄像模组在所述图像曝光时序下拍摄所述待检产品包括：

将所述启动信号的脉宽调制至预设脉宽，得到调制后的启动信号；

根据所述调制后的启动信号，控制所述摄像模组在所述图像曝光时序下拍摄所述待检产品。

19.根据权利要求17所述的视觉检测方法，其特征在于，还包括：

获取目标投影单元发送的单个投影单元的投影结束信号；

根据所述投影结束信号，执行对应操作。

20.一种存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使电子设备执行如权利要求13至19任一项所述的视觉检测方法。

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