CN211179500U - 多光源光学检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多光源光学检测系统，包含：一平台，承载一检测物；多个光源装置，每一光源装置以不同于该检测物的入射角配置各自的固定位置；多个取像装置，分别对应该等多个光源装置以该检测物的不同反射角配置各自的固定位置；以及一图像处理单元，电连接该等多个取像装置，且接收该等多个取像装置所拍摄的检测影像，据以判断该检测物的瑕疵状态。

Description

多光源光学检测系统

技术领域

本实用新型涉及一种光学式检测系统，尤其涉及一种以不同角度架设的多种颜色的光源来搭配对应相机的光学式检测系统。

背景技术

光学设备检测中，很多设备是以人眼的检测规范去制造，然后取代人工检测。请参考图1所示，人眼目视检查待测物瑕疵状况的示意图。人眼在检查光源2的环境下，人员会操作摆动或旋转待测物1的检测面角度，以找到缺陷最明显的角度位置与方向，再去确认缺陷的存在。但一般的设备，并没有人工操作的检测灵活，通常只有一个相机与几组光源，各光源固定好相关角度位置去检测，也因为这些的差异，造成设备会有一些缺陷无法检出。

另一方法是模拟人眼的检查动作，架设多个相机与光源，分别以不同的角度架设，类似人会把待测物做多角度的摆动或旋转后检查瑕疵，如果有缺陷与脏污，则在特定的角度会有灰阶亮暗的变化差异，相机所拍摄的影像便会得到不同灰阶的反射结果，使不同角度的相机收到灰阶差异的信息。此方法虽然可以得到不同角度光学系统的灰阶变化差异，但也因为现有光学系统的颜色一般使用白光，所以必须分批次依照不同角度去打光，避免不同角度的光源一起打光时，有可能因为缺陷高低差的反射，彼此互补，让瑕疵的灰阶差异降低，让瑕疵对比无法提升。另外，若以3个角度架设光源，分次打光轮流拍照，也会因为这样的检测流程，造成整体的量测时间会增加3倍以上。

因此，本实用新型若能提供一种以不同角度架设的多种颜色的光源来搭配对应相机的光学式检测系统，将可使检测时程效率提升，具有产业的实用性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光学式检测系统，用不同颜色与不同入射角度的光源打光，且每个颜色光源有对应的相机去做影像撷取，以提升检测时程效率以及缺陷与脏污的判断。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型提供的一种多光源光学检测系统，包含：一平台，用以承载一检测物以界定一检测平面；多个光源装置，每一光源装置分别以不同于该检测平面的入射角配置各自的固定位置；多个取像装置，分别对应该等多个光源装置以该检测平面的不同反射角配置各自的固定位置；以及一图像处理单元，分别电连接该等多个取像装置，且接收该等多个取像装置所拍摄的检测影像，据以判断该平台承载的该检测物的瑕疵状态。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型又提供的一种多光源光学检测系统，包含：一平台，用以承载一检测物以界定一检测平面；多个光源装置，每一光源装置分别以不同于该检测平面的入射角配置各自的固定位置；一个取像装置，具有一广角取像镜头，配置以同时接收由该等多个光源装置从该检测平面的不同反射角的反射光；以及一图像处理单元，电连接该取像装置，且接收该取像装置以广角取像所拍摄的一检测影像，据以判断该平台承载的该检测物的瑕疵状态。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型再提供的一种多光源光学检测系统，包含：一平台，用以承载一检测物以界定一检测平面；多个光源装置，分别对应多个取像装置，该取像装置与该光源装置之间具有一光路，该光路包含该光源装置照射该检测平面的一入射光路径与该取像装置从该检测平面接收的一反射光路径，且彼此对应的该取像装置与该光源装置的各自固定位置决定相对于该检测平面的该光路的一入射角等于一反射角；以及一图像处理单元，分别电连接该等多个取像装置，且接收每一取像装置经由对应的光路所拍摄的检测影像，而据以判断该平台承载的该检测物的瑕疵状态。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型复提供的一种多光源光学检测系统，包含：一平台，用以承载一检测物以界定一检测平面；多个光源装置，每一光源装置分别以不同于该检测平面的入射角配置各自的固定位置；一个取像装置，配置以接收由该等多个光源装置从该检测平面的不同反射角的反射光；以及一图像处理单元，电连接该取像装置，且接收该取像装置所拍摄的一检测影像，据以判断该平台承载的该检测物的瑕疵状态；其中，该平台具有一可控的多角度摆动或旋转，使该检测平面以每一光源装置的不同入射角接受照射，而决定该取像装置接收由每一个光源装置从该检测平面的不同反射角的反射光。

其中，该等多个光源装置分别以不同于该检测平面的入射角的白光，且依序照射该检测平面，由该等多个取像装置分别以该检测平面的不同反射角的白光同时拍摄各自的检测影像。

其中，该等多个光源装置分别提供不同于该检测平面的入射角的不同颜色光，且该等多个光源装置分别以不同于该检测平面的入射角的不同颜色光依序照射该检测平面，而由对应的该等多个取像装置分别以该检测平面的不同反射角的不同颜色光同时拍摄各自的检测影像。

其中，该等多个光源装置分别以不同于该检测平面的入射角的不同颜色光，且同时照射该检测平面，而由对应的该等多个取像装置分别以该检测平面的不同反射角的不同颜色光同时拍摄各自的检测影像。

根据本实用新型的多光源光学检测系统，使用不同颜色与不同入射角度的光源打光，且每个颜色光源有对应的相机去做影像撷取，如缺陷或脏污在某一个角度特别明显，会因为不同颜色的光源各自独立，即使颜色混合，也会出现不同色调的影像，这些颜色信息可以让缺陷与脏污的存在对比增加，除有亮度差异的信息，也增加颜色的信息，使本实用新型多光源光学检测系统更容易判断出是否有缺陷与脏污，且一次打光或轮流打光，可提高光学影像检测系统的检测良率，并使检测时程效率提升。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例公开的人眼目视检查待测物瑕疵状况的示意图；

图2为本实用新型一种实施例公开的多光源光学检测系统检查待测物瑕疵状况的架构图；

图3A至图3C为图2所示实施例公开的多光源光学检测系统检查待测物高度瑕疵状况的示意图；

图4为本实用新型一种实施例公开的多光源光学检测系统检查待测物瑕疵状况的另一架构图；

图5A至图5C为图4所示实施例公开的多光源光学检测系统检查待测物高度瑕疵状况的示意图；

图6A为本实用新型一种实施例公开的多光源光学检测系统检查待测物高度瑕疵状况的另一架构图；

图6B为本实用新型一种实施例公开的多光源光学检测系统检查待测物高度瑕疵状况的再一架构图；

图7为本实用新型一种实施例公开的多光源光学检测系统的方块图。

图中，各组件与附图标记之间的对应关系为：

1 待测物

2 检查光源

3 平台

10 广角相机

11,12,13 相机

21,22,23 光源

211,221,231 入射光

212,222,232 反射光

30 图像处理单元

31,32,33 影像

34 图像汇整比对

35 瑕疵判断

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述：

首先参考图2，显示本实用新型多光源光学检测系统检查待测物瑕疵状况的架构图。在本实用新型的一种实施例中，一种多光源光学检测系统包含：多个光源装置21,22,23、多个相机11,12,13以及一平台3，其中，该平台3承载一检测物1，该等光源装置21,22,23均使用白光，该等相机11,12,13分别对应多个光源装置21,22,23，并作为取像装置从该检测物1的一检测面拍摄一检测影像，据以判断该检测物1的瑕疵状态。

本实用新型多光源光学检测系统的每一光源装置21,22,23分别以不同于该检测物1的检测面的入射角配置各自的固定位置。换言之，每一光源装置21,22,23的的入射光211,221,231对该检测物1的检测面有不同的入射角。相机11对应光源装置21，其位置固定配置以接受来自该检测物1的检测面所反射入射光211的反射光212；相机12对应光源装置22，其位置固定配置以接受来自该检测物1的检测面所反射入射光221的反射光222；相机13对应光源装置23，其位置固定配置以接受来自该检测物1的检测面所反射入射光231的反射光232；其中，相对于该检测物1的检测面，入射光211,221,231的入射角分别等于反射光212,222,232的反射角。

请参考图3A至图3C，分别显示图2所示的多光源光学检测系统检查待测物高度瑕疵状况的示意图。在本实用新型的此一实施例中，该等光源装置21,22,23均使用白光，分别以不同入射角的入射光照射该检测物1的检测面关于高度瑕疵的状态。当光源装置21打开照射该检测物1的检测面，光源装置22,23关闭时，如图3A所示，该等相机11,12,13同时拍摄可获得3张检测影像；当光源装置22打开照射该检测物1的检测面，光源装置21,23关闭时，如图3B所示，该等相机11,12,13同时拍摄可获得3张检测影像；当光源装置23打开照射该检测物1的检测面，光源装置21,22关闭时，如图3C所示，该等相机11,12,13同时拍摄可获得3张检测影像。光源装置21,22,23依序照射该检测物1的检测面，由于该等相机11,12,13的架设角度不同，当每次仅一个光源装置打开时，该等相机11,12,13同时拍摄3张检测影像每次可根据高度瑕疵的状态得到不同角度的灰阶变化差异，可据以判断该检测物1关于高度瑕疵的状态。

请参考图4，显示本实用新型多光源光学检测系统检查待测物瑕疵状况的另一架构图。在本实用新型的一种实施例中，一种多光源光学检测系统包含：多个光源装置21,22,23、多个相机11,12,13以及一平台3，其中，该平台3承载一检测物1，该等光源装置21,22,23使用不同颜色的光，该等相机11,12,13分别对应多个光源装置21,22,23，并作为取像装置从该检测物1的一检测面拍摄一检测影像，据以判断该检测物1的瑕疵状态。

本实用新型多光源光学检测系统的每一光源装置21,22,23分别以不同于该检测物1的检测面的入射角配置各自的固定位置。换言之，每一光源装置21,22,23的入射光211,221,231对该检测物1的检测面有不同的入射角。相机11对应光源装置21，其位置固定配置以接受来自该检测物1的检测面所反射入射光211的反射光212；相机12对应光源装置22，其位置固定配置以接受来自该检测物1的检测面所反射入射光221的反射光222；相机13对应光源装置23，其位置固定配置以接受来自该检测物1的检测面所反射入射光231的反射光232；其中，相对于该检测物1的检测面，入射光211,221,231的入射角分别等于反射光212,222,232的反射角。

在本实用新型的此一实施例中，该等光源装置21,22,23使用不同颜色的光，较佳为红光、绿光、蓝光，分别以不同入射角的入射光照射该检测物1的检测面关于高度瑕疵的状态。因为红绿蓝光各自独立互补，可以同时打光，使拍摄的影像会得到更多的色彩信息。当该等光源装置21,22,23同时打开照射该检测物1的检测面时，如图4所示，该等相机11,12,13同时拍摄可获得3张检测影像。由于该等相机11,12,13的架设角度对应各光源装置21,22,23的入射角的反射角，当红绿蓝光同时打光时，该等相机11,12,13同时拍摄3张检测影像可分别获得纯正的红绿蓝光图像，据以判断该检测物1的状态。

请参考图5A至图5C，分别显示图4所示的多光源光学检测系统检查待测物高度瑕疵状况的示意图。在本实用新型的另一实施例中，该等光源装置21,22,23使用不同颜色的光，较佳为红光、绿光、蓝光，分别以不同入射角的入射光照射该检测物1的检测面关于高度瑕疵的状态。当光源装置21打开入射红光211照射该检测物1的检测面，光源装置22,23关闭时，如图5A所示，该等相机11,12,13同时拍摄可获得3张检测影像，架设不同角度的该等相机11,12,13可根据该检测面关于高度瑕疵的状态接收反射红光212,222,232；当光源装置22打开入射绿光221照射该检测物1的检测面，光源装置21,23关闭时，如图5B所示，该等相机11,12,13同时拍摄可获得3张检测影像，架设不同角度的该等相机11,12,13可根据该检测面关于高度瑕疵的状态接收反射绿光212,222,232；当光源装置23打开入射蓝光231照射该检测物1的检测面，光源装置21,22关闭时，如图5C所示，该等相机11,12,13同时拍摄可获得3张检测影像，架设不同角度的该等相机11,12,13可根据该检测面关于高度瑕疵的状态接收反射蓝光212,222,232。不同颜色的光源装置21,22,23依序照射该检测物1的检测面，由于该等相机11,12,13的架设角度不同，当每次仅一个光源装置打开时，该等相机11,12,13同时拍摄3张检测影像每次可根据高度瑕疵的状态得到不同角度的颜色变化差异，可据以判断该检测物1关于高度瑕疵的状态。

请参考图6A，显示本实用新型多光源光学检测系统检查待测物高度瑕疵状况的另一架构图。在本实用新型的一种实施例中，一种多光源光学检测系统包含：多个光源装置21,22,23、一个相机10以及一平台3，其中，该平台3承载一检测物1，该等光源装置21,22,23使用不同颜色的光，该相机10具有广角镜头，并作为取像装置从该检测物1的一检测面拍摄一检测影像，据以判断该检测物1关于高度瑕疵的状态。

本实用新型多光源光学检测系统的每一光源装置21,22,23分别以不同于该检测物1的检测面的入射角配置各自的固定位置。换言之，每一光源装置21,22,23的入射光211,221,231对该检测物1的检测面有不同的入射角。该相机10位置固定配置以接受来自该检测物1的检测面所有反射入射光211,221,231的反射光212,222,232。该等光源装置21,22,23使用不同颜色的光，较佳为红光、绿光、蓝光，分别以不同入射角的入射光照射该检测物1的检测面关于高度瑕疵的状态。因为红绿蓝光各自独立互补，可以同时打光，该相机10使用广角镜头可使拍摄的影像会得到更多的色彩信息，除了可收集各色光源照射待测物的正反射光之外，亦可收集各色光源照射待测物后的漫反射光，以得到具有更多色彩信息的影像，能够更精准的判断检测物的瑕疵状态。当该等光源装置21,22,23同时打开照射该检测物1的检测面时，如图6A所示，该相机10拍摄可获得1张检测影像。由于该相机10具有广角镜头可捕捉到各光源装置21,22,23照射高度瑕疵的反射光212,222,232，据以判断该检测物1关于高度瑕疵的状态。

请参考图6B，显示本实用新型多光源光学检测系统检查待测物高度瑕疵状况的再一架构图。在本实用新型的另一种实施例中，一种多光源光学检测系统包含：多个光源装置21,22,23、一个相机10以及一平台3，其中，该平台3具有一可控的多角度摆动或旋转，以承载一检测物1作摆动或旋转；该等光源装置21,22,23使用不同颜色的光，该相机10作为取像装置从该检测物1的一检测面拍摄一检测影像，据以判断该检测物1关于高度瑕疵的状态。

本实用新型多光源光学检测系统的每一光源装置21,22,23分别以不同于该检测物1的水平检测面的入射角配置各自的固定位置。随着平台3承载检测物1的多角度摆动或旋转，该相机10位置固定配置以接受来自该检测物1摆动或旋转的检测面所有反射入射光211,221,231的反射光212,222,232。因为红绿蓝光各自独立互补，可以同时打光，使拍摄的影像会得到更多的色彩信息。通过摆动或旋转平台3模拟人员操作摆动或旋转待测物1的检测面角度，以捕捉到各光源装置21,22,23照射高度瑕疵的反射光212,222,232，而据以判断该检测物1关于高度瑕疵的状态。

请参考图7，显示本实用新型多光源光学检测系统的方块图。本实用新型多光源光学检测系统包含：多个光源装置21,22,23、至少一相机10或多个相机11,12,13(如图1至图6B所示相机)、一平台3以及一图像处理单元30。多个光源装置21,22,23配置以不同入射角的入射光211,221,231，依本实用新型的各种实施例的应用，可使用白光依序打光，或者使用不同颜色的光依序打光或同时打光，由具有广角镜头的相机10或通过摆动或旋转平台取像的相机10或对应不同反射角的多个相机11,12,13接收来自该检测物1的检测面反射的反射光212,222,232，分别拍摄或同时拍摄获得至少一张检测影像31,32,33。该图像处理单元30包含一图像汇整比对模块34与一瑕疵判断模块35，其中该图像汇整比对模块34接收检测影像31,32,33，并汇整比对默认的校正影像，再将比对结果提供给瑕疵判断模块35判断出该检测物1关于高度瑕疵的状态，以记录该检测物1为良品或瑕疵品。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种多光源光学检测系统，其特征在于，包含：

一平台，用以承载一检测物以界定一检测平面；

多个光源装置，每一光源装置分别以不同于该检测平面的入射角配置各自的固定位置；

多个取像装置，分别对应该等多个光源装置以该检测平面的不同反射角配置各自的固定位置；以及

一图像处理单元，分别电连接该等多个取像装置，且接收该等多个取像装置所拍摄的检测影像，据以判断该平台承载的该检测物的瑕疵状态。

2.根据权利要求1所述的多光源光学检测系统，其特征在于，其中该等多个光源装置分别以不同于该检测平面的入射角的白光依序照射该检测平面，而由对应的该等多个取像装置依序由该检测平面的不同反射角的白光同时拍摄各自的检测影像。

3.根据权利要求1所述的多光源光学检测系统，其特征在于，其中该等多个光源装置分别提供不同于该检测平面的入射角的不同颜色光。

4.根据权利要求3所述的多光源光学检测系统，其特征在于，其中该等多个光源装置分别以不同于该检测平面的入射角的不同颜色光依序照射该检测平面，而由对应的该等多个取像装置分别以该检测平面的不同反射角的不同颜色光同时拍摄各自的检测影像。

5.根据权利要求3所述的多光源光学检测系统，其特征在于，其中该等多个光源装置分别以不同于该检测平面的入射角的不同颜色光同时照射该检测平面，而由对应的该等多个取像装置分别以该检测平面的不同反射角的不同颜色光同时拍摄各自的检测影像。

6.根据权利要求3或4或5所述的多光源光学检测系统，其特征在于，其中该图像处理单元接收该等多个取像装置所拍摄的检测影像，据以判断该检测物关于瑕疵的状态。

7.一种多光源光学检测系统，其特征在于，包括：

一平台，用以承载一检测物以界定一检测平面；

多个光源装置，每一光源装置分别以不同于该检测平面的入射角配置各自的固定位置；

一个取像装置，具有一广角取像镜头，配置以同时接收由该等多个光源装置从该检测平面的不同反射角的反射光；以及

一图像处理单元，电连接该取像装置，且接收该取像装置以广角取像所拍摄的一检测影像，据以判断该平台承载的该检测物的瑕疵状态。

8.根据权利要求7所述的多光源光学检测系统，其特征在于，其中该等多个光源装置分别提供不同于该检测平面的入射角的不同颜色光。

9.根据权利要求8所述的多光源光学检测系统，其特征在于，其中该等多个光源装置以不同于该检测平面的入射角的不同颜色光同时照射该检测平面，而由该取像装置同时接收从该检测平面的不同反射角的不同颜色反射光拍摄该检测影像。

10.一种多光源光学检测系统，其特征在于，包括：

一平台，用以承载一检测物以界定一检测平面；

多个光源装置，分别对应多个取像装置，该取像装置与该光源装置之间具有一光路，该光路包含该光源装置照射该检测平面的一入射光路径与该取像装置从该检测平面接收的一反射光路径，且彼此对应的该取像装置与该光源装置的各自固定位置决定相对于该检测平面的该光路的一入射角等于一反射角；以及

一图像处理单元，分别电连接该等多个取像装置，且接收每一取像装置经由对应的光路所拍摄的检测影像，而据以判断该平台承载的该检测物的瑕疵状态。

11.一种多光源光学检测系统，其特征在于，包括：

一平台，用以承载一检测物以界定一检测平面；

多个光源装置，每一光源装置分别以不同于该检测平面的入射角配置各自的固定位置；

一个取像装置，配置以接收由该等多个光源装置从该检测平面的不同反射角的反射光；以及

一图像处理单元，电连接该取像装置，且接收该取像装置所拍摄的一检测影像，据以判断该平台承载的该检测物的瑕疵状态；

其中，该平台具有一可控的多角度摆动或旋转，使该检测平面以每一光源装置的不同入射角接受照射，而决定该取像装置接收由每一个光源装置从该检测平面的不同反射角的反射光。

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