CN202171575U - 用于光学镜片外观的机械视觉检测装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种用于光学镜片外观的机械视觉检测装置，设置有：发射式干涉仪，包括由单色发明二极管构成的照明光源、分光器件以及参照表面；用于采集发射式干涉仪中参照表面反射的参照光束和待测镜片表面反射的检测光速所形成的干涉图样的图像采集单元；用于将所采集的干涉图像与标准图像进行比较，根据两者的相似度是否达到预定阀值，判断出被检测镜片是否合格的分析单元。本实用新型在现有反射式干涉仪的基础上，将其光源改进为采用单色发光二极管构成，使得参照光束和检测光速的干涉效果更为明显，而且，图像采集单元采用CCD相机，可以分析干涉图像的清晰度并在1秒内自动调节到最高清晰度进行检测，减少了误检或错检的概率。

Description

用于光学镜片外观的机械视觉检测装置
技术领域
本实用新型涉及一种镜片表面质量的检测技术，具体涉及一种用于光学镜片外观的机械视觉检测装置。 
背景技术
随之我国经济的快速发展，我国把提高产品质量纳入国民经济和社会发展规划，保证产品质量已经成为每个企业生产工作中需要注意的重要事项。 
当前，自动化生产过程中的质量检测是保证产品质量的关键环节，是提高企业同类产品市场竞争力的关键环节，而机器视觉检测是解决这个问题的首选方案。 
随着光科技的飞速发展，特别是数码相机、摄像机越来受到消费者的青睐，光学元件也越来越普及于工业的各个领域，而对光学元件的质量要求也越来越高。 
传统光学元件——镜片，其加工工艺通常包括选材、切割、滚圆、成型、粗细磨以及抛光等工序。在抛光过程或抛光之后，需要对传统玻璃镜片的表面形貌进行检测，以保证制成的镜片符合设计要求。树脂镜片在注射成型、剪除浇口后也需要对镜片表面进行检测，如相比于标准镜片表面，检测产品镜片表面的微尘，瑕疵，划伤和变形情况。 
但是，虽然现有中也有部分用于检测镜片外观的视觉检测方案，如对表面形貌精度要求较低的镜片采用光学样板进行检测，对表面形貌精度要求较高的镜片采用反射式干涉仪进行检测。但即使是精度较高的反射式干涉仪，由于其通常采用的是传统光源，造成参照表面反射的参照光束和待测镜片表面反射的检测光速所形成的干涉图像不够清晰，影响后续的检测效果，甚至造成误检或错检。 
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种对光学镜片外 观检测精度更高的机械视觉装置。 
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：用于光学镜片外观的机械视觉检测装置，设置有： 
发射式干涉仪，包括由单色发光二极管构成的照明光源、分光器件以及参照表面； 
用于采集发射式干涉仪中参照表面反射的参照光束和待测镜片表面反射的检测光速所形成的干涉图样的图像采集单元； 
用于将所采集的干涉图像与标准图像进行比较，根据两者的相似度是否达到预定阀值，判断出被检测镜片是否合格的分析单元； 
所述图像采集单元与分析单元相连接。 
本机器视觉检测装置还设置有： 
特征提取单元，提取出干涉图像中未达到相似度未达到预定阀值所对应的图像区域。 
显示单元，用于显示分析单元的检测结果以及显示特征提取单元所提取出的图像区域。 
本机器视觉检测装置还设置有： 
预处理单元，用于对图像采集单元所采集的干涉图像进行预处理操作，以提高图像的质量； 
输出控制单元，用于将判断结果输出给自动剔除机构； 
自动剔除机构，用于根据输出控制单元的判断结果剔除不合格镜片。 
本机器视觉检测装置还设置有：设置有机械手的定位机构，用于将被测镜片固定在规定的检测位置上。 
所述图像采集单元采用高速线阵电荷耦合器件图像传感器(CCD)相机，可以分析干涉图像的清晰度并在1秒内自动调节到最高清晰度进行检测。 
所述预处理单元的预处理操作，包括去噪、滤波、背景补偿等，进一步提高所采集干涉图像的清晰度。 
本实用新型相比现有技术具有以下优点及有益效果： 
本实用新型在现有反射式干涉仪的基础上，将其光源改进为采用单色发光二极管构成，使得参照光束和检测光速的干涉效果更为明显，而且，图像采集单元采用CCD相机，可以分析干涉图像的清晰度并在1秒内自动调节到最高清晰度进行检测，减少了误检或错检的概率。特征提取单元和显示单元可实时直观地将检测结果和缺陷图像区域告知用户。自动剔除机构和定位机构，在被测镜片安装和不合格产品的剔除方便实现了自动化，无须人工操作。 
附图说明
图1是用于光学镜片外观的机械视觉检测装置的机构示意图。 
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。 
实施例 
如图1所示，用于光学镜片外观的机械视觉检测装置，出了现有的工作台设置有： 
发射式干涉仪(图中未示出)，包括由单色实用新型二极管构成的照明光源、分光器件以及参照表面； 
图像采集单元，采集发射式干涉仪中参照表面反射的参照光束和待测镜片表面反射的检测光速所形成的干涉图样； 
用于将所采集的干涉图像与标准图像进行比较，根据两者的相似度是否达到预定阀值，判断出被检测镜片是否合格的分析单元，分析单元存储有标准图像的各类参数； 
特征提取单元，提取出干涉图像中未达到相似度未达到预定阀值所对应的图像区域； 
显示单元，用于显示分析单元的检测结果以及显示特征提取单元所提取出的图像区域； 
预处理单元，用于对图像采集单元所采集的干涉图像进行预处理操作，以提高图像的质量； 
输出控制单元，用于将判断结果输出给自动剔除机构； 
自动剔除机构，用于根据输出控制单元的判断结果剔除不合格镜片。 
设置有机械手的定位机构(图中未示出)，用于将被测镜片固定在规定的检测位置上。 
所述分析单元、特征提取单元、预处理单元和输出控制单元均设置与计算机或工控机内，而显示单元采用液晶显示器。 
所述图像采集单元采用高速线阵电荷耦合器件图像传感器(CCD)相机，可以分析干涉图像的清晰度并在1秒内自动调节到最高清晰度进行检测。 
所述预处理单元的预处理操作，包括去噪、滤波、背景补偿等，进一步提高所采集干涉图像的清晰度。 
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (5)

1.用于光学镜片外观的机械视觉检测装置，其特征在于，设置有：
发射式干涉仪，包括由单色发明二极管构成的照明光源、分光器件以及参照表面；
用于采集发射式干涉仪中参照表面反射的参照光束和待测镜片表面反射的检测光速所形成的干涉图样的图像采集单元；
用于将所采集的干涉图像与标准图像进行比较，根据两者的相似度是否达到预定阀值，判断出被检测镜片是否合格的分析单元。
所述图像采集单元与分析单元相连接。
2.根据权利要求1所述的用于光学镜片外观的机械视觉检测装置，其特征在于，还设置有：
提取出干涉图像中未达到相似度未达到预定阀值所对应的图像区域的特征提取单元；
用于显示分析单元的检测结果以及显示特征提取单元所提取出的图像区域的显示单元。
3.根据权利要求2所述的用于光学镜片外观的机械视觉检测装置，其特征在于，还设置有：
用于对图像采集单元所采集的干涉图像进行预处理操作，以提高图像的质量的预处理单元；
用于将判断结果输出给自动剔除机构输出的控制单元；
用于根据输出控制单元的判断结果剔除不合格镜片的自动剔除机构。
4.根据权利要求3所述的用于光学镜片外观的机械视觉检测装置，其特征在于，还设置有：用于将被测镜片固定在规定的检测位置上的定位机构，定位机构设置有机械手。
5.根据权利要求1至4任一项所述的用于光学镜片外观的机械视觉检测装置，其特征在于：所述图像采集单元采用高速线阵电荷耦合器件图像传感器相机。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107219782A (zh) * 2017-05-12 2017-09-29 芜湖乐佳自动化机械有限公司 一种高低压变电柜精度防尘控制系统
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CN115534136A (zh) * 2022-11-30 2022-12-30 泰州晶达光电有限公司 一种棱镜生产用铣磨机

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