CN211652601U - 柱透镜缺陷检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及光学透镜检测技术领域，特别涉及一种柱透镜缺陷检测装置，用于检测柱透镜的缺陷，包括彩色条纹组件、识别组件、遮光帘及壳体，其中，彩色条纹组件与识别组件通信连接，彩色条纹组件和识别组件设于壳体内，壳体一侧设有开口，遮光帘设于开口处；彩色条纹组件获取初始彩色条纹经由柱透镜透射得到形变彩色条纹，并由识别组件根据形变彩色条纹检测得到柱透镜的缺陷位置。本实用新型提供的柱透镜缺陷检测装置有效解决了现有检测装置检测效率较低的技术问题，降低了检测过程的繁琐程度和检测时长，极大地提高了检测效率。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及光学透镜检测技术领域，特别涉及一种柱透镜缺陷检测装置。
【背景技术】
随着现代化生产和加工技术的发展，柱透镜被广泛应用于裸眼3D领域，比如广告机、灯箱、眼镜和笔记本等，使得人们获得更加立体的视觉效果。在柱透镜的生产和加工过程中，柱透镜或多或少会出现划痕、凹坑、崩边等缺陷，这些缺陷既影响柱透镜的美观，又降低了柱透镜的性能，因此，对柱透镜缺陷的检测显得尤为重要。
但是，现有的检测装置的检测过程较为繁琐，检测时间较长，降低了检测效率。
【实用新型内容】
为解决现有的检测装置检测效率较低的技术问题，本实用新型提供了一种柱透镜缺陷检测装置。
本实用新型解决技术问题的方案是提供一种柱透镜缺陷检测装置，其用于检测柱透镜的缺陷，所述柱透镜缺陷检测装置包括彩色条纹组件、识别组件、遮光帘及壳体，所述彩色条纹组件与所述识别组件通信连接，所述彩色条纹组件和所述识别组件设于所述壳体内，所述壳体一侧设有开口，所述遮光帘设于所述开口处；所述彩色条纹组件获取初始彩色条纹经由所述柱透镜透射得到形变彩色条纹，并由所述识别组件根据所述形变彩色条纹检测得到所述柱透镜的缺陷位置。
优选地，所述柱透镜缺陷检测装置进一步包括容置框，所述容置框设于所述壳体内。
优选地，所述彩色条纹组件进一步包括彩色条纹显示件及拍摄组件，所述彩色条纹显示件设于所述容置框一侧，所述拍摄组件设于所述容置框相对侧。
优选地，所述彩色条纹显示件和所述拍摄组件正对设置，所述彩色条纹显示件和所述拍摄组件的中轴线重叠。
优选地，所述容置框为中空结构设置。
优选地，所述容置框与所述彩色条纹显示件磁吸连接。
优选地，所述拍摄组件进一步包括相机及镜头。
优选地，所述相机为彩色工业相机；所述镜头为远心镜头。
优选地，所述拍摄组件与所述彩色条纹显示件之间的距离为43.9mm-46.7mm。
与现有技术相比，本实用新型提供的一种柱透镜缺陷检测装置，具有以下优点：
1、通过设置彩色条纹组件、识别组件及壳体，彩色条纹组件与识别组件通信连接，彩色条纹组件和识别组件设于壳体内，彩色条纹组件获取初始彩色条纹经由柱透镜透射得到形变彩色条纹，并由识别组件根据形变彩色条纹检测得到柱透镜的缺陷位置，即识别组件通过柱透镜透射得到的形变彩色条纹即可检测得到柱透镜的缺陷位置，解决了现有检测装置检测效率较低的技术问题，降低了检测过程的繁琐程度和检测时长，极大地提高了检测效率。此外，将彩色条纹组件和识别组件设于壳体内，能够保护彩色条纹组件和识别组件不被外界破坏。此外，柱透镜缺陷检测装置还包括遮光帘，壳体一侧设有开口，遮光帘设于开口处，通过设置遮光帘，保证彩色条纹组件和识别组件不受外界强光干扰，为彩色条纹组件和识别组件的正常工作提供良好的工作环境。
2、通过在壳体内设置容置框，该容置框用于放置并固定柱透镜，能够使得柱透镜在彩色条纹组件和识别组件的工作过程中保持稳定，进一步为彩色条纹组件和识别组件的正常工作提供良好的工作环境。
3、彩色条纹组件进一步包括彩色条纹显示件及拍摄组件，彩色条纹显示件设于容置框一侧，拍摄组件设于容置框相对侧，这种设置方式能够保证初始彩色条纹经由柱透镜透射得到形变彩色条纹后被拍摄组件拍摄到，进而为识别组件检测柱透镜的缺陷位置提供信息。此外，彩色条纹显示件和拍摄组件正对设置，彩色条纹显示件和拍摄组件的中轴线重叠，这种设置方式能够使得拍摄组件拍摄形变彩色条纹获得较佳的角度，避免信息缺失。
4、容置框为中空结构设置，当柱透镜放置于容置框上时，能够保证初始彩色条纹经由柱透镜透射得到形变彩色条纹。
5、容置框与彩色条纹显示件磁吸连接，方便拆卸，极大地提高了放置柱透镜及取下柱透镜时的便利性，提高了使用体验。
6、采用彩色工业相机，能够将初始彩色条纹经由柱透镜透射得到的形变彩色条纹进行拍摄，进而为识别组件检测柱透镜的缺陷位置提供信息。采用远心镜头结合彩色工业相机，更具针对性，便于对小型柱透镜进行拍摄，进而为识别组件检测柱透镜的缺陷位置提供信息。
7、通过限定拍摄组件与彩色条纹显示件之间的距离，使得拍摄组件保持较佳的拍摄距离，使得拍摄得到的初始彩色条纹经由柱透镜透射得到形变彩色条纹更为清晰，便于识别组件进一步处理，提高了检测效率。
【附图说明】
图1是本实用新型第一实施例提供的柱透镜缺陷检测装置的结构示意图一。
图2是本实用新型第一实施例提供的柱透镜缺陷检测装置的结构示意图二。
图3是本实用新型第一实施例提供的柱透镜缺陷检测装置之彩色条纹组件的结构示意图。
图4是本实用新型第一实施例提供的柱透镜缺陷检测装置的部分结构示意图。
图5是本实用新型第二实施例提供的柱透镜缺陷检测方法的步骤流程示意图一。
图6是本实用新型第二实施例提供的柱透镜缺陷检测方法的步骤流程示意图二。
图7是本实用新型第二实施例提供的柱透镜缺陷检测方法的步骤流程示意图三。
附图标识说明：
1、柱透镜缺陷检测装置；11、彩色条纹组件；12、识别组件；13、壳体；14、遮光帘；15、容置框；111、彩色条纹显示件；112、拍摄组件；1121、相机；1122、镜头。
【具体实施方式】
为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
请参阅图1，本实用新型的第一实施例提供一种柱透镜缺陷检测装置1，其用于检测柱透镜的缺陷。该柱透镜缺陷检测装置1包括彩色条纹组件11和识别组件12，彩色条纹组件11与识别组件12通信连接，彩色条纹组件11获取初始彩色条纹经由柱透镜透射得到形变彩色条纹，并由识别组件12根据形变彩色条纹检测得到柱透镜的缺陷位置，即识别组件12通过柱透镜透射得到的形变彩色条纹即可检测得到柱透镜的缺陷位置，解决了现有检测装置检测效率较低的技术问题，降低了检测过程的繁琐程度和检测时长，极大地提高了检测效率。
可以理解，由于柱透镜的缺陷，初始彩色条纹经由柱透镜透射得到形变彩色条纹。可选地，初始彩色条纹可以由彩色条纹组件11进行显示，也可以不由彩色条纹组件11进行显示，如通过其他显示装置进行显示，只要满足初始彩色条纹经由柱透镜透射得到形变彩色条纹即可。
请结合图1和图2，柱透镜缺陷检测装置1进一步包括壳体13和遮光帘14，彩色条纹组件11和识别组件12设于壳体13内，壳体13一侧设有开口131，遮光帘14设于开口131处，将彩色条纹组件11和识别组件12设于壳体13内，能够保护彩色条纹组件11和识别组件12不被外界破坏；在壳体13一侧设置开口131，有利于柱透镜的放置及取出；在开口131处设置遮光帘14，能够保证彩色条纹组件11和识别组件12不受外界强光干扰，为彩色条纹组件11和识别组件12的正常工作提供良好的工作环境。
作为一种变形实施例，壳体13可以不设开口131，即壳体13可以设置成封闭式的，其中，壳体13一侧可以相对于相对侧进行移动，当壳体13一侧远离相对侧移动时，壳体13被打开，此时可以放置及取出柱透镜，当壳体13一侧靠近相对侧移动至固定位置时，壳体13呈封闭式，可以保证彩色条纹组件11和识别组件12不受外界强光干扰。实施该变形实施例，既有利于柱透镜的放置及取出，又能为彩色条纹组件11和识别组件12的正常工作提供良好的工作环境。
进一步地，柱透镜缺陷检测装置1进一步包括容置框15，容置框15设于壳体13内，容置框15用于放置并固定柱透镜，能够使得柱透镜在彩色条纹组件11和识别组件12的工作过程中保持稳定，进一步为彩色条纹组件11和识别组件12的正常工作提供良好的工作环境。
具体地，容置框15为中空结构设置，当柱透镜放置于容置框15上时，能够保证初始彩色条纹经由柱透镜透射得到形变彩色条纹。
请结合图1、图3和图4，彩色条纹组件11进一步包括彩色条纹显示件111及拍摄组件112，彩色条纹显示件111设于容置框15一侧，拍摄组件112设于容置框15相对侧，其中，彩色条纹显示件111用于显示初始彩色条纹，拍摄组件112用于拍摄初始彩色条纹经由柱透镜透射得到的形变彩色条纹。这种设置方式能够保证初始彩色条纹经由柱透镜透射得到形变彩色条纹后被拍摄组件112拍摄到，进而为识别组件12检测柱透镜的缺陷位置提供信息。
具体地，彩色条纹显示件111和拍摄组件112正对设置，彩色条纹显示件111和拍摄组件112的中轴线重叠，这种设置方式能够使得拍摄组件112拍摄形变彩色条纹获得较佳的角度，避免信息缺失。
可选地，彩色条纹显示件111可以为移动手机、移动平板、智能手表、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、移动互联网设备(Mobile Internet Device，MID)、触控荧幕等终端，只要满足能够显示初始彩色条纹即可。
具体地，容置框15与彩色条纹显示件111磁吸连接，比如，彩色条纹显示件111上设有第一磁吸件，容置框15与彩色条纹显示件111的接触面上设有第二磁吸件，当容置框15与彩色条纹显示件111接触时，第一磁吸件与第二磁吸件磁吸连接，方便拆卸，极大地提高了放置柱透镜及取下柱透镜时的便利性，提高了使用体验。
作为一种变形实施例，容置框15与彩色条纹显示件111一体成型设置，简化了柱透镜缺陷检测装置1的零组件，提高了柱透镜缺陷检测装置1的集成度，同时极大地提高了柱透镜置于容置框15时的稳定性，提高了使用体验。当然，容置框15与彩色条纹显示件111的连接方式可以为其它，如卡接、粘贴等，只要保证容置框15能够放置并固定柱透镜，且不影响初始彩色条纹经由柱透镜透射得到形变彩色条纹即可。
可选地，拍摄组件112与彩色条纹显示件111之间的距离(如图4中D所示)为43.9mm-46.7mm。优选地，拍摄组件112与彩色条纹显示件111之间的距离为45.3mm。通过限定拍摄组件112与彩色条纹显示件111之间的距离，使得拍摄组件112保持较佳的拍摄距离，使得拍摄得到的初始彩色条纹经由柱透镜透射得到形变彩色条纹更为清晰，便于识别组件12进一步处理，提高了检测效率。
请继续参阅图4，拍摄组件112进一步包括相机1121和镜头1122。其中，相机1121为彩色工业相机，镜头1122为远心镜头。
可以理解，采用彩色工业相机，能够将初始彩色条纹经由柱透镜透射得到的形变彩色条纹进行拍摄，进而为识别组件12检测柱透镜的缺陷位置提供信息。采用远心镜头结合彩色工业相机，更具针对性，便于对小型柱透镜进行拍摄，进而为识别组件12检测柱透镜的缺陷位置提供信息。
优选地，上述远心镜头的型号为BT-2316。
可选地，上述彩色工业相机的型号为MER-1810-21U3C、MER-500-7UC-L、MER-1520-7GC任一种。优选地，上述彩色工业相机的型号为MER-500-7UC-L。
请参阅图5，本实用新型的第二实施例提供一种柱透镜缺陷检测方法，其适用于本实用新型的第一实施例提供的柱透镜缺陷检测装置1。该柱透镜缺陷检测方法包括如下的步骤：
步骤S1，获取初始彩色条纹经由柱透镜透射得到的形变彩色条纹；
步骤S2，将形变彩色条纹划分成三幅灰度图像；
步骤S3，根据上述三幅灰度图像获取柱透镜的调制度图；
步骤S4，根据调制度图确定柱透镜的缺陷位置。
可以理解，由于柱透镜的缺陷，初始彩色条纹经由柱透镜透射得到形变彩色条纹，接着将得到的形变彩色条纹划分成三幅灰度图像，具体地，可以根据形变彩色条纹的R、G、B三个通道将形变彩色条纹划分成三幅灰度图像，然后根据这三幅灰度图像获取柱透镜的调制度图，再根据调制度图即可确定柱透镜的缺陷位置。
可以理解，RGB色彩模式是工业界的一种颜色标准，是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是运用最广的颜色系统之一，因此，可以根据形变彩色条纹的R、G、B三个通道将形变彩色条纹划分成三幅灰度图像，其中，灰度数字图像是每个像素只有一个采样颜色的图像。
具体地，可以通过矩阵实验室(Matrix Laboratory，MATLAB)将形变彩色条纹划分成三幅灰度图像，具体算法如下所示：
Image＝imread('形变彩色条纹')；
R＝Image(:,:,1)；
G＝Image(:,:,2)；
B＝Image(:,:,3)；
通过该算法，即可将形变彩色条纹划分成R、G、B三幅灰度图像。
可以理解，调制度的高低反映相位数据的好坏，也就是柱透镜的缺陷部分会以低调制度呈现，柱透镜的完好部分会以高质量图呈现，从而能够清晰地标识出缺陷所在位置。
通过实施该柱透镜缺陷检测方法，仅需一幅初始彩色条纹经由柱透镜透射得到的形变彩色条纹，即可检测得到柱透镜的缺陷位置，解决了现有检测装置检测效率较低的技术问题，极大地减少了工作量，降低了检测过程的繁琐程度和检测时长，极大地提高了检测效率。
请参阅图6，作为一种实施方式，步骤S2具体包括以下步骤：
步骤S201，根据初始彩色条纹和形变彩色条纹，计算得到颜色串扰矩阵；
步骤S202，基于颜色串扰矩阵，将形变彩色条纹划分成三幅灰度图像。
可以理解，由于获取得到的形变彩色条纹是彩色图像，存在颜色串扰问题，影响检测的准确度，因此，可以先根据初始彩色条纹和形变彩色条纹计算得到颜色串扰矩阵，在基于该颜色串扰矩阵，将形变彩色条纹划分成三幅灰度图像，由此便可解决颜色串扰问题，提高柱透镜的缺陷位置检测的准确度。
具体地，步骤S201中颜色串扰矩阵的计算方式如下：形变彩色条纹与初始彩色条纹之间的关系如公式C＝M*c所示，其中，C为形变彩色条纹，M为颜色串扰矩阵，c为初始彩色条纹，因此，根据公式C＝M*c即可求出颜色串扰矩阵M。
具体地，步骤S202基于颜色串扰矩阵，将形变彩色条纹划分成三幅灰度图像的方式如下：根据形变彩色条纹的R、G、B三个通道对形变彩色条纹进行划分得到三幅目标图像，并将这三幅目标图像分别乘以颜色串扰矩阵M，即可得到三幅灰度图像。
请参阅图7，作为一种实施方式，步骤S3具体包括以下步骤：
步骤S301，根据上述三幅灰度图像提取柱透镜的包裹相位信息；
步骤S302，对上述包裹相位信息进行相位解包裹处理以获得柱透镜的调制度图。
具体地，步骤S301中提取包裹相位信息的方式如下：将上述三幅灰度图像分别赋值I1(x，y)、I2(x，y)、I3(x，y)，根据上述三幅灰度图像提取柱透镜的包裹相位信息的公式如下：
其中，Ia(x,y)为上述三幅灰度图像的平均光强，A(x,y)为调制度，
为柱透镜的包裹相位信息，根据上述公式即可求得柱透镜的包裹相位信息为：
接着，由于
的相位是-π到π主值区间之间的包裹相位，包裹相位是一个被正切函数截断了的不连续相位，故也称为截断相位，但是在相位匹配中，需要匹配的相位必须为连续相位，所以需要将包裹相位展开为连续相位，因此，步骤S302可以采用分支截断法结合洪水填充法，对上述包裹相位信息进行相位解包裹处理以获得柱透镜的调制度图。
与现有技术相比，本实用新型的柱透镜缺陷检测装置具有以下优点：
1、通过设置彩色条纹组件、识别组件及壳体，彩色条纹组件与识别组件通信连接，彩色条纹组件和识别组件设于壳体内，彩色条纹组件获取初始彩色条纹经由柱透镜透射得到形变彩色条纹，并由识别组件根据形变彩色条纹检测得到柱透镜的缺陷位置，即识别组件通过柱透镜透射得到的形变彩色条纹即可检测得到柱透镜的缺陷位置，解决了现有检测装置检测效率较低的技术问题，降低了检测过程的繁琐程度和检测时长，极大地提高了检测效率。此外，将彩色条纹组件和识别组件设于壳体内，能够保护彩色条纹组件和识别组件不被外界破坏。此外，柱透镜缺陷检测装置还包括遮光帘，壳体一侧设有开口，遮光帘设于开口处，通过设置遮光帘，保证彩色条纹组件和识别组件不受外界强光干扰，为彩色条纹组件和识别组件的正常工作提供良好的工作环境。
2、通过在壳体内设置容置框，该容置框用于放置并固定柱透镜，能够使得柱透镜在彩色条纹组件和识别组件的工作过程中保持稳定，进一步为彩色条纹组件和识别组件的正常工作提供良好的工作环境。
3、彩色条纹组件进一步包括彩色条纹显示件及拍摄组件，彩色条纹显示件设于容置框一侧，拍摄组件设于容置框相对侧，这种设置方式能够保证初始彩色条纹经由柱透镜透射得到形变彩色条纹后被拍摄组件拍摄到，进而为识别组件检测柱透镜的缺陷位置提供信息。此外，彩色条纹显示件和拍摄组件正对设置，彩色条纹显示件和拍摄组件的中轴线重叠，这种设置方式能够使得拍摄组件拍摄形变彩色条纹获得较佳的角度，避免信息缺失。
4、容置框为中空结构设置，当柱透镜放置于容置框上时，能够保证初始彩色条纹经由柱透镜透射得到形变彩色条纹。
5、容置框与彩色条纹显示件磁吸连接，方便拆卸，极大地提高了放置柱透镜及取下柱透镜时的便利性，提高了使用体验。
6、采用彩色工业相机，能够将初始彩色条纹经由柱透镜透射得到的形变彩色条纹进行拍摄，进而为识别组件检测柱透镜的缺陷位置提供信息。采用远心镜头结合彩色工业相机，更具针对性，便于对小型柱透镜进行拍摄，进而为识别组件检测柱透镜的缺陷位置提供信息。
7、通过限定拍摄组件与彩色条纹显示件之间的距离，使得拍摄组件保持较佳的拍摄距离，使得拍摄得到的初始彩色条纹经由柱透镜透射得到形变彩色条纹更为清晰，便于识别组件进一步处理，提高了检测效率。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种柱透镜缺陷检测装置，用于检测柱透镜的缺陷，其特征在于：所述柱透镜缺陷检测装置包括彩色条纹组件、识别组件、遮光帘及壳体，所述彩色条纹组件与所述识别组件通信连接，所述彩色条纹组件和所述识别组件设于所述壳体内，所述壳体一侧设有开口，所述遮光帘设于所述开口处；所述彩色条纹组件获取初始彩色条纹经由所述柱透镜透射得到形变彩色条纹，并由所述识别组件根据所述形变彩色条纹检测得到所述柱透镜的缺陷位置。
2.如权利要求1所述柱透镜缺陷检测装置，其特征在于：所述柱透镜缺陷检测装置进一步包括容置框，所述容置框设于所述壳体内。
3.如权利要求2所述柱透镜缺陷检测装置，其特征在于：所述彩色条纹组件进一步包括彩色条纹显示件及拍摄组件，所述彩色条纹显示件设于所述容置框一侧，所述拍摄组件设于所述容置框相对侧。
4.如权利要求3所述柱透镜缺陷检测装置，其特征在于：所述彩色条纹显示件和所述拍摄组件正对设置，所述彩色条纹显示件和所述拍摄组件的中轴线重叠。
5.如权利要求2所述柱透镜缺陷检测装置，其特征在于：所述容置框为中空结构设置。
6.如权利要求3所述柱透镜缺陷检测装置，其特征在于：所述容置框与所述彩色条纹显示件磁吸连接。
7.如权利要求3所述柱透镜缺陷检测装置，其特征在于：所述拍摄组件进一步包括相机及镜头。
8.如权利要求7所述柱透镜缺陷检测装置，其特征在于：所述相机为彩色工业相机；所述镜头为远心镜头。
9.如权利要求4所述柱透镜缺陷检测装置，其特征在于：所述拍摄组件与所述彩色条纹显示件之间的距离为43.9mm-46.7mm。
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| CN202020280228.1U CN211652601U (zh) | 2020-03-09 | 2020-03-09 | 柱透镜缺陷检测装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111337517A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-06-26 | 广西师范大学 | 一种柱透镜缺陷检测装置及柱透镜缺陷检测方法 |
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