CN209542487U - 镜片瑕疵检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种镜片瑕疵检测设备，包括座体，所述的座体内设置有电源以及控制部件，所述的控制部件控制转盘机转动，所述的转盘机上设置有若干个工位，镜片放置于所述的工位内，所述的工位随转盘机进行转动。还包括瑕疵检测系，包括显示屏以及成像装置。所述的成像装置设置有远心镜头，所述的成像装置固定于升降装置上。调整镜片与工业相机镜头(远心镜头)下端面之间的距离，使得成像装置能够聚焦于显示屏上的图案。所述的显示屏的能够通过程序控制图案变化，成像装置拍摄若干张图像并传送至图像处理软件内进行机器视觉识别，如果成像图像产生“水波纹”及其他划痕、杂质、气泡等特征缺陷能够自动识别并记录。

Description

镜片瑕疵检测设备

技术领域

本实用新型涉及应用机械视觉识别方法对镜片瑕疵检测的设备，具体涉及一种多工位、多类光源对镜片上的多类瑕疵进行检测的设备。

背景技术

随着科技技术水平的进步，采用机器视觉识别技术替代人工检测镜片瑕疵的技术被逐渐应用到实际的镜片瑕疵检测工序中。具体是指，在硬件光源系统提供的照明条件下，为镜片提供均匀的光照环境，计算和选取合适的工业相机拍摄镜片的图像，在将图像传送给图像处理系统进行图像预处理、图像滤波、图像分割、特征提出、目标技术等程序实现对镜片上的瑕疵准确验证，最终对镜片瑕疵缺陷获取、处理、识别和计数。(“基于机器视觉的镜片缺陷瑕疵检测图像处理基础研究”，作者害及凌，江苏大学)。

在CN206557129的实用新型专利文献中公示了一种镜片瑕疵检测系统，包括双相机、待检测镜片、光源装置、计算机图像处理系统，通过调整相机与待测镜片的角度使得镜片完整呈现于相机的拍摄视野内，以提高相机的拍摄效率和进度进而提升检测的精度和效率。

我们认为，从根本上提升对瑕疵检测精度，需要使得镜片上的缺陷特征在光照环境下被充分的“曝露”出来。所谓的“曝露”是指镜片上的物理缺陷在光源的照射下体现出能够被相机镜头清晰的捕捉到缺陷特征，这种缺陷特征呈现在图像上则是具体可识别的图样。比如在镜片内气泡，所对应的缺陷特征为气泡形的圆形亮斑。在镜片表面的杂物，所对应的缺陷特征为暗线。虽然现有技术中已经尽力的提升了相机捕捉的精度或者是图像处理的速度、精度以提高检测的精度和速率，但是对于某些特定的镜片缺陷的识别是无能为力的，如“水波纹”缺陷。

在镜片检测的技术领域内，我们可将主要缺陷杂质种类归纳为以下三种：颗粒物缺陷、气泡缺陷以及划伤缺陷。以上三种物理缺陷均是在镜片其内或者表面出现凸出和凹陷，光源光线照射于这些物理缺陷上会发生明显的散射而从而表现出清晰缺陷特征。但是还有一种瑕疵特征，是由于树脂镜片镀膜时镀膜出错，导致膜有重叠或者扭曲覆盖到镜片上。这种物理缺陷通常会导致成品镜片上出现形如水面波纹，单层或多层涟漪一般的效果，我们称之为“水波纹”。由于该种物理缺陷的产生并不是由于镜片本身的瑕疵，而是由于镜片与镀膜之间的附着层差。所以传统的调整相机和镜片的角度以达呈现缺陷特征的方法不起作用，由于无法显现出缺陷特征，即使增加相机数量提高相机精度或者改进对图像的识别算法精度也无法检测出该种缺陷。

基于以上研究，申请人提出一种能够检测出“水波纹”的装置。利用若干条直线所组成图案并至于透明镜片的下方。所述的图案经由透明材质物体折射后能够被工业相机所聚焦而成清晰的图像。当透明材质物体内或者其表面存在与材质本身的折射率不同的情况发生时，直线呈现在工业相机内的图像将会发生某些部位的扭曲变形的缺陷特征。结合现有技术中的机器视觉的识别技术完成对上述扭曲变形的缺陷特征进行识别。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种镜片瑕疵检测设备，其目的在于，本设备能够识别出镜片的“水波纹”瑕疵特征，同时通过多工位的设置以及流转完成对镜片的多类别瑕疵的识别。该设备能够替代人工对镜片瑕疵的检测，降低了人工成本提升了识别效率。

一种镜片瑕疵检测设备，其包括，座体，所述的座体内设置有电源以及控制部件；

转盘机，所述的转盘机设置于所述的座体之上，所述的转盘机上设置有若干个工位；

瑕疵检测系统，所述的瑕疵检测系统包括光源装置以及成像装置；所述的光源装置包括环形光源和/或条形光源，以及显示屏，其中所述的显示屏设置于转盘机的下方，且所述的工位随转盘机转动均能够位于所述的显示屏的上方静止，所述的显示屏的正上方设置有成像装置；

以及升降装置，所述的成像装置设置于升降装置上，所述的升降装置包括有立柱，所述的立柱上设置有固定成像装置的固定装置。

进一步的，所述的固定装置包括丝杆导柱以及固定头。

进一步的，还包括有中盘，所述的中盘上设置有隔片，所述的隔片固定于所述的中盘上。

进一步的，还包括有成像装置固定架，所述的成像装置固定架设置于座体上，所述的成像装置固定架的上端设置有成像装置。

进一步的，所述的座体上还固定有环形光源固定架。

进一步的，所述的成像装置固定架的两侧均设置有升降装置，所述的升降装置包括丝杆导柱以及固定头，所述的固定头能够沿着所述的丝杆上下移动。

进一步的，所述的光源固定架设置有升降装置，所述的升降装置包括丝杆导柱以及光源固定头，所述的光源固定头能够沿着所述的丝杆上下移动，所述的环形光源设置于所述的光源固定头上，所述的成像装置设置于环形光源的上方。

进一步的，所述的环形光源设置于所述的转盘机上方，且所述的工位随转盘机转动均能够位于所述的环形光源的下方静止。

优选的，所述的成像装置的下方设置有远心镜头。

进一步的，所述的条形光源设置于所述的转盘机的下方，且所述的工位随转盘机转动均能够位于所述的环形光源的下方静止，所述的成像装置设置于所述的转盘机的上方。

本实用新型提供的一种镜片瑕疵检测设备，有益效果在于，包括座体，所述的座体内设置有电源以及控制部件，所述的控制部件控制转盘机转动，所述的转盘机上设置有若干个工位，镜片放置于所述的工位内，所述的工位随转盘机进行转动。还包括瑕疵检测系统，所述的瑕疵检测系统中包括一组能够检测“水波纹”的装置，包括显示屏以及成像装置。所述的显示屏能够显示出若干条发光的水平线条或者竖直的线条。所述的线条具有相同的线宽以及相邻的线条之间具有相同的间距，经由这些线条所组成的图案面积大于镜片垂直方向投影面积。所述的成像装置设置有远心镜头，所述的成像装置固定于升降装置上。调整镜片与工业相机镜头(远心镜头)下端面之间的距离，使得成像装置能够聚焦于显示屏上的图案。所述的显示屏的能够通过程序控制图案变化，成像装置拍摄若干张图像并传送至图像处理软件内进行机器视觉识别，如果成像图像产生“水波纹”特征缺陷则能够自动识别并记录。

进一步的，本设备中还包括两组成像装置和光源的组合装置。其中一组中光源为环形光源，其设置于环形光源固定架，所述的光源固定架设置有升降装置，所述的升降装置包括丝杆导柱以及光源固定头，所述的光源固定头能够沿着所述的丝杆上下移动，所述的环形光源设置于所述的光源固定头上，所述的成像装置设置于环形光源的上方。所述的转动盘转动带动镜片转动至环形光源下方进一步通过环形光打光于镜片上。所述的成像装置对镜片成像，并将若干张图像传送至图像处理软件内处理并通过机械视觉识别的方法识别出诸如“污点”、“指纹”及“破损”、“气泡”等大面积明显瑕疵。

另一组光源为条形光源，所述的条形光源设置于所述的转盘机的下方，且所述的工位随转盘机转动均能够位于所述的在条形光源的上方静止，所述的成像装置设置于所述的转盘机的上方。镜片随转动盘转动带动镜片转动至条形光源的上方进一步通过条形光打光与镜片上。所述的成像装置对镜片成像，并将若干张图像传送至图像处理软件内处理并通过机械视觉识别的方法识别出诸如“杂物”、“亮点”、“划伤”等瑕疵。

通过以上装置的结合，使得本设备能够实现对“水波纹”以及其他表面瑕疵的全类别的检测，实现对人工检测替代，降低了成本提升了效率。

进一步的，为了防止不同光源对显示屏产生的光线的影响妨碍远心镜头的成像，本设备中还包括有中盘。所述的中盘上设置有隔片，所述的隔片固定于所述的中盘上。隔片将各个成像装置和光源的组合装置隔离，以保证识别的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

附图1为本实用新型的结构示意图；

附图2为附图1的俯视图；

附图3为附图2的后视图。

附图标记如下：

1-座体 2-转盘机 21、22、23、24-工位 32-第一成像装置、33-第二成像装置、34-第三成像装置 311-环形光源 4-升降装置 5-中盘 51-隔片 6-装置固定架 7-环形光源固定架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实施例如图1至图3所示，一种镜片瑕疵检测设备，其包括，座体1，所述的座体1内设置有电源以及控制部件；转盘机2，所述的转盘机2设置于所述的座体1之上，所述的转盘机2上设置有若干个工位21、22、23、24。如图 1所示，转盘机2中部设置有中盘5，所述的中盘5上固定有隔片51，所述的隔片51将其上方的空间间隔出三个独立的容置空间。将本实施例中的三个发光光源即显示屏313、环形光源311和条形光源分隔开，以使得光线不会发生干涉而导致第一成像装置32、第二成像装置33、第三成像装置34的成像的清晰度。

所述的第一成像装置32、第二成像装置33、第三成像装置34以及与之相配适的显示屏图中未显示、环形光源311和条形光源组成瑕疵检测系统。其中，所述的显示屏设置于转盘机2的下方，且所述的工位21、22、23、24随转盘机 2转动均能够位于所述的显示屏的上方静止。所述的显示屏的正上方设置有第一成像装置32；以及升降装置4，所述的第一成像装置32设置于升降装置4上，所述的升降装置4包括有立柱41，所述的立柱41上设置有固定第一成像装置 32的固定装置44。所述的固定装置44包括丝杆、导柱以及固定头。显然的，固定头用于固定第一成像装置32，固定头在丝杆上下移动实现第一成像装置32 的上下移动。当然任意能够实现第一成像装置32上下移动的结构均为本领域技术人员所能够知晓的。所述的显示屏313能够显示出若干发光的水平线条或者竖直线条。且所述的线条具有相同的线宽以及相邻的线条之间具有相同的间距，经由这些线条所组成的图案面积大于镜片垂直方向投影面积；调整位镜片与工业相机镜头远心镜头321下端面之间的距离，使得图案经由镜片到达镜头内产生清晰的图像，静止，拍摄；调整图案，静止，拍摄，所述的调整图案的方法为，所述的图案中所有线条的宽度为a个像素，相邻的两个线条之间的间距为b 个像素，所述的显示屏能够控制图案的变化，调整后的图案与调整前的图案相比，是指调整后的图案中全部的线条在均以a个像素为为距离向同一方向移动一次；重复调整图案b/a次；将获取的若干个图像传送至视觉图像处理软件中。需要说明的是，视觉图像处理软件对图像的处理是基于现有技术中对图像的识别算法实现的。其基本的原理同样是在软件系统中设置一个标准模板，将成像装置所拍摄的图像与该标准模板比较后经过算法识别并标记记载并反馈于系统内。通过以上装置以及通过上述装置实现的方法完成对镜片上的“水波纹”缺陷特征的识别。

上述装置能够独立完成对镜片的“水波纹”缺陷特征的识别，进一步的还包括有成像装置固定架6，所述的成像装置固定架6设置于座体1上，所述的成像装置固定架6的上端设置第二成像装置33、第三成像装置34。所述的座体1上还固定有环形光源固定架7。所述的成像装置固定架6的两侧均设置有升降装置，所述的升降装置包括丝杆、导柱以及固定头，所述的固定头能够沿着所述的丝杆上下移动。所述的光源固定架设置有升降装置，所述的升降装置包括丝杆、导柱以及光源固定头，所述的光源固定头能够沿着所述的丝杆上下移动，所述的环形光源设置于所述的光源固定头上，所述的成像装置设置于环形光源的上方。所述的环形光源311设置于所述的转盘机2上方，且所述的工位21、22、 23、24随转盘机2转动均能够位于所述的环形光源311的下方静止。条形光源图中未显示设置于所述的转盘机2的下方，且所述的工位21、22、23、24随转盘机2转动均能够位于所述的条形光源的上方静止，所述的成像装置第三成像装置34设置于所述的转盘机2的上方。上述由环形光源311和条形光源对镜片打光进行瑕疵检测的方式以存于现有技术方案的记载当中。但，结合于“水波纹”的瑕疵检测的方案并实现对同一镜片的连续检测的方案和装置是本实用新型的发明点。

本实用新型所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种镜片瑕疵检测设备，其特征在于，其包括，

座体(1)，所述的座体(1)内设置有电源以及控制部件；

转盘机(2)，所述的转盘机(2)设置于所述的座体(1)之上，所述的转盘机(2)上设置有若干个工位(21、22、23、24)；

瑕疵检测系统，所述的瑕疵检测系统包括光源装置以及第一成像装置(32)、第二成像装置(33)、第三成像装置(34)；所述的光源装置包括环形光源(311)和/或条形光源，以及显示屏，其中所述的显示屏设置于转盘机(2)的下方，且所述的工位(21、22、23、24)随转盘机(2)转动均能够位于所述的显示屏的上方静止，所述的显示屏的正上方设置有第一成像装置(32)；

以及升降装置(4)，所述的第一成像装置(32)设置于升降装置(4)。

2.根据权利要求1所述的一种镜片瑕疵检测设备，其特征在于，还包括固定装置，所述的固定装置包括丝杆、导柱以及固定头。

3.根据权利要求1或者2所述的一种镜片瑕疵检测设备，其特征在于，还包括有中盘(5)，所述的中盘(5)上设置有隔片(51)，所述的隔片(51)固定于所述的中盘(5)上。

4.根据权利要求1或者2所述的一种镜片瑕疵检测设备，其特征在于，还包括有成像装置固定架(6)，所述的成像装置固定架(6)设置于座体(1)上，所述的成像装置固定架(6)的上端设置有第二成像装置(33)、第三成像装置(34)。

5.根据权利要求1或者2所述的一种镜片瑕疵检测设备，其特征在于，所述的座体(1)上还固定有环形光源固定架(7)。

6.根据权利要求5所述的一种镜片瑕疵检测设备，其特征在于，所述的成像装置固定架(6)的两侧均设置有升降装置。

7.根据权利要求6所述的一种镜片瑕疵检测设备，其特征在于，所述的光源固定架(7)设置有升降装置，所述的第二成像装置(33)设置于环形光源(311)的上方。

8.根据权利要求7所述的一种镜片瑕疵检测设备，其特征在于，所述的环形光源(311)设置于所述的转盘机(2)上方，且所述的工位(21、22、23、24)随转盘机(2)转动均能够位于所述的环形光源(311)的下方静止。

9.根据权利要求8所述的一种镜片瑕疵检测设备，其特征在于，所述的第一成像装置(32)的下方设置有远心镜头(321)。

10.根据权利要求9所述的一种镜片瑕疵检测设备，其特征在于，所述的条形光源设置于所述的转盘机(2)的下方，且所述的工位(21、22、23、24)随转盘机(2)转动均能够位于所述的条形光源的上方静止，所述的第三成像装置(34)设置于所述的转盘机(2)的上方。