CN206362717U - 一种检测物体表面缺陷的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种检测物体表面缺陷的装置，包括：传送机构、图像采集装置、多角度光源、控制器和电源，所述传送机构上设置检测窗口，其中检测窗口的进口端和出口端分别设置第一光电传感器和第二光电传感器，所述传送机构上还设置同步编码器，所述同步编码器、第一光电传感器和第二光电传感器的输出端连接控制器，所述控制器的输出端连接图像采集装置和多角度光源，所述电源为传送机构、控制器、图像采集装置和多角度光源供电。本实用新型采用多角度不同颜色的光源组，尽可能把表面缺陷完整地呈现出来，提高检测效率和精度。

Description

一种检测物体表面缺陷的装置

技术领域

本实用新型涉及物体表面缺陷检测技术领域，具体涉及一种检测物体表面缺陷的装置。

背景技术

目前，现有的视觉行业，针对镜面或者自发光产品检测，通常采用单一光源的检测手段，无法多角度的对被测物进行检测，进而无法找到被测物在某一角度的细微缺陷，经常使带有缺陷的产品流入市场，对品牌形象造成不利影响。

采用自动光学检测方法对物体表面外观缺陷进行检测是一种普遍的应用，越来越多的产业接受了基于光学检测的方法的自动光学检测机(AOI)，由于材料的特性限制，有些外观缺陷不能从一个单一的角度去观测，而必须从不同的角度去观测才能检测到，不论是人工目检，还是采用光学AOI设备，进行自动检测，观测或者拍照的角度都必须变换才能达到检测效果，国外对此有专利，其方法步骤如下：采用线扫描相机拍摄物体表面图像；多角度光源，同时或分时照明；对应不同的角度，获取相应的多幅图像；对每一幅图像分别进行处理和分析；将所有图像结合起来，即可反映所拍摄到所有的瑕疵。

上述方法或其类似方法存在的问题如下：

1、需要高速拍摄的相机，一般是特别定制的线阵相机，成本极高；

2、相机和光源之间的配合较为复杂，光源控制器输出信号为变频脉冲，光源点亮延时会影响到拍照频率，由此会影响帧率，降低检测速度。

实用新型内容

本实用新型针对上述存在的技术问题，提出了一种检测物体表面缺陷的装置。

本实用新型的技术方案为：一种检测物体表面缺陷的装置，包括：传送机构、图像采集装置、多角度光源、控制器和电源，所述传送机构上设置检测窗口，其中检测窗口的进口端和出口端分别设置第一光电传感器和第二光电传感器，所述传送机构上还设置同步编码器，所述同步编码器、第一光电传感器和第二光电传感器的输出端连接控制器，所述控制器的输出端连接图像采集装置和多角度光源，所述电源为传送机构、控制器、图像采集装置和多角度光源供电。

进一步地，所述多角度光源为具有多角度不同颜色的光源组，其中多角度不同颜色的光源组对0-90度空间进行等分。

进一步地，所述多角度光源具体为具有8个角度不同颜色的光源组。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供一种检测物体表面缺陷的装置，在传送机构的带动下，放置在传送机构上的待测物体移动到检测窗口，通过多角度光源对检测窗口进行照射，由于采用多角度不同颜色的光源组，在检测窗口上将有多个不同颜色的光照，由于光源组为等分结构，因此在检测窗口上的不同颜色的光照面积相同，便于后期图像的分割，通过同步编码器对图像采集装置触发时间间隔进行计算，使得传动机构传送的距离与图像采集装置拍摄同步，这样可以获取待测物体完整的拍照图像，防止漏拍，提高检测效率和精度。

附图说明

图1是本实用新型提出的一种检测物体表面缺陷的装置结构图。

图中所示：1、传送机构；2、检测窗口；3、第一光电传感器；4、第二光电传感器；5、图像采集装置；6、多角度光源；7、控制器；8、同步编码器；9、电源。

具体实施方式

参见图1，是本实用新型提出的一种检测物体表面缺陷的装置结构图。

如图1所示，一种检测物体表面缺陷的装置，包括：传送机构1、图像采集装置5、多角度光源6、控制器7和电源9，所述传送机构1上设置检测窗口2，其中检测窗口2的进口端和出口端分别设置第一光电传感器3和第二光电传感器4，所述传送机构1上还设置同步编码器8，所述同步编码器8、第一光电传感器3和第二光电传感器4的输出端连接控制器7，所述控制器7的输出端连接图像采集装置5和多角度光源6，所述电源9为传送机构1、控制器7、图像采集装置5和多角度光源6供电。

本实用新型实施例中，在传送机构的带动下，放置在传送机构上的待测物体移动到检测窗口，当待测物体的前端移动到第二光电传感器处时，第二光电传感器向控制信号发送首次拍照信号，启动多角度光源，并启动图像采集装置对检测窗口进行拍照，当待测物体移动到检测窗口下方，设置在检测窗口出口端的光电传感器将触发信号发送到控制器中，通过控制器对多角度光源及图像采集装置进行控制，待测物体的传送装置上还设置编码器，用于对传送距离和速度进行测量，通过同步编码器对图像采集装置触发时间间隔进行计算，使得传动机构传送的距离与图像采集装置拍摄同步，这样可以获取待测物体完整的拍照图像，防止漏拍，提高检测效率和精度。

进一步地，所述多角度光源为具有多角度不同颜色的光源组，其中多角度不同颜色的光源组对0-90度空间进行等分。

进一步地，所述多角度光源具体为具有8个角度不同颜色的光源组。

本实用新型实施例中，通过多角度光源对检测窗口进行照射，由于采用多角度不同颜色的光源组，在检测窗口上将有多个不同颜色的光照，由于光源组为等分结构，因此在检测窗口上的不同颜色的光照面积相同，便于后期图像的分割，优选的，多角度光源采用8个角度将0-90度空间等分。

本实用新型的具体实施过程为：

多角度光源接收到触发信号对检测窗口进行照射；

图像采集装置在时间间隔点对检测窗口进行拍照，形成图像组；

对图像组中的每帧图像根据多个角度照射位置分割为多个单角度照射面；

将所有的帧图像分割的多单角度照射面根据同一角度顺序组合拼接为多个同一角度照射图像；

对多个同一角度照射图像进行图像分析，获取缺陷信息。

进一步地，所述多角度光源接收到触发信号对检测窗口进行照射，具体包括：通过设置在检测窗口出口端的第二光电传感器检测到待测物体时，向控制器发送检测信号，通过控制器产生触发信号传送到多角度光源，多角度光源对检测窗口位置进行照射。

进一步地，图像采集装置在时间间隔点对检测窗口进行拍照，形成图像组；具体包括：

设置在传送机构上的编码器对传送机构的速度进行检测，从而得到在每段检测窗口长度的距离下，所用的时间间隔，当时间间隔点到达时，控制器向图像采集装置发送触发信号，控制图像采集装置对检测窗口位置进行拍照，依次完成对待测物体的整体拍照。

进一步地，所述检测窗口的入口端设置第一光电传感器，当第一光电传感器未检测到信号，第二光电传感器检测到信号时，控制器控制多角度光源和图像采集装置关闭电源。

本实用新型实施例中，通过设置第一光电传感器，与第二光电传感器结合作为检测待测物体全部拍摄完成的信息采集装置，即当第一光电传感器和第二光电传感器首次均检测到待测物体时，多角度光源和图像采集装置启动，当第一光电传感器未检测到待测物体，而第二光电传感器有检测到待测物体时，多角度光源和图像采集装置关闭，这样在整体系统运行时，能够自动控制设备的开启和关闭，操作简单，而且能够根据现场检测实时控制，达到节能效果。

进一步地，所述多角度光源为多角度不同颜色的光源组。

进一步地，所述多角度光源为8个角度光源,其中照射角度为0-90°的空间等分。

本实用新型实施例中，采用多角度光源照射，不同的角度采用不同颜色的光源，本实用新型对角度个数不做限制，已能够实现本实用新型记载的技术方案为准，优选的，采用8个角度，对0-90°的空间进行等分，通过不同颜色组合进行编码，例如采用8种颜色依次对应8个角度，也可以采用四种颜色组合进行编码，如：红、绿、蓝、白、红、绿、蓝、白，对应等分的8个角度。

由于设置检测窗口，通过图像采集装置所拍视野只是被测物体的一小部分，将待测物体相对于图像采集装置沿一个方向运动，可以实现待测物体表面整体扫描检测。

对于图像采集装置，每获得一幅图，按照颜色分量的排列顺序，把8个分量裁成8个子图像，跟下一帧图裁出来的子图进行拼接，这样扫描下来，就可以得到8幅大图，如果同步控制的好，每幅大图只是一种颜色，不会混乱其他颜色。

为了提高扫描方向的分辨率，每次拍照覆盖的物体范围比较薄，占相机视野也很薄，比如，相机分辨率为2048*1088，每次只取之间80*1088，这样开窗的结果是帧率可以提高，80线以外的地方不曝光。

对于图像采集装置的时间间隔通过同步编码器获得，拍照起始时刻由编码器读数给出，例如检测窗口的长度为L,传送机构的运行速度为V，那么图像采集装置的时间间隔T为：

T＝L/V；

在上述时间间隔获取的过程中，如果扫描速度为均匀的，则图像采集装置的每帧图像的拍摄间隔时间是相同的，但是当扫描速度为是变化的，每帧图像拍摄的时间间隔也不相同，所以T需要不断计算更新，尽管L可以通过测量来确认，但实际操作上只是输出设计值，根据获得图像的显示结果对L进行微调，当图像颜色稳定时即可。

以上对本实用新型进行了详细介绍，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (3)

1.一种检测物体表面缺陷的装置，其特征在于，包括：传送机构、图像采集装置、多角度光源、控制器和电源，所述传送机构上设置检测窗口，其中检测窗口的进口端和出口端分别设置第一光电传感器和第二光电传感器，所述传送机构上还设置同步编码器，所述同步编码器、第一光电传感器和第二光电传感器的输出端连接控制器，所述控制器的输出端连接图像采集装置和多角度光源，所述电源为传送机构、控制器、图像采集装置和多角度光源供电。

2.根据权利要求1所述的一种检测物体表面缺陷的装置，其特征在于，所述多角度光源为具有多角度不同颜色的光源组，其中多角度不同颜色的光源组对0-90度空间进行等分。

3.根据权利要求1所述的一种检测物体表面缺陷的装置，其特征在于，所述多角度光源具体为具有8个角度不同颜色的光源组。