CN218726748U - 一种视觉检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种视觉检测装置，包括图像采集装置一、图像采集装置二和产品本体，图像采集装置一和图像采集装置二分别对产品本体拍摄第一图片和第二图片，图像采集装置一和图像采集装置二分别包括相机一和相机二，以及与相机一和相机二分别对应设置的光源。本实用新型通过设置的相机一和相机二，采用小分辨率的相机一和相机二并结合左棱镜、右棱镜和中间棱镜实现大分辨率相机的图像采集效果，进而降低了大分辨率图像采集时进行检测的成本。

Description

一种视觉检测装置

技术领域

本实用新型涉及半导体芯片检测技术领域，具体涉及一种视觉检测装置。

背景技术

在工业领域存在大量高分辨率(或是说系统分辨力，可以理解为成像系统的放大倍率)下，对矩阵排列的小颗粒产品的视觉检测的应用，例如半导体芯片检测、3C电子产品检测。这里产品有一些共同特点：本身尺寸细小，人眼不好直接观察，需要依赖设备；需要检测的缺陷很小，或是需要测量的尺寸精度很高，依赖比较高的视觉分辨率；这类细小的颗粒状的物品一般使用tray盘盛放，便于保护、搬运、检测。

在实际应用中如果希望提升拍照效率，一般都才有使用更大成像靶面(或是更高的相机分辨率，这里分辨率是只相机的像素数)相机的方法，然而这就直接导致相机成本的增加；相机单次采集图像的数据量增大，需要传输的数据量增大，为了使得数据传输不至于限制整体采集速度，低效大靶面带来的优势，相机必须使用更快的数据传输接口，如Cameralink，CoaXPress，这类接口都依赖与特殊的采集卡，也增加了成本；相机一般和工控机连接，数据传输率的增加，要求使用更高配置的工控机。单张图片数据更大，对工控机内存，软件性能，算法速度都会有更高的要求。

现有技术的用于半导体芯片检测相机的分辨率提高一倍，其价格增高数倍，使得分辨率高的相机价格昂贵，导致半导体芯片检测的成本提高。因此，亟需设一种视觉检测装置来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型提出一种视觉检测装置，解决了现有技术中。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种视觉检测装置，包括图像采集装置一、图像采集装置二和产品本体，所述图像采集装置一和图像采集装置二分别对产品本体拍摄第一图片和第二图片。

在本发明的一个实施例中，所述图像采集装置一和图像采集装置二分别包括相机一和相机二，以及与相机一和相机二分别对应设置的光源。

在本发明的一个实施例中，所述相机一和相机二均配置有镜头，两个所述镜头分别为远心镜头一和远心镜头二。

在本发明的一个实施例中，所述光源包括两个高角度光源，两个所述高角度光源为分别设置在远心镜头一和远心镜头二一侧的同轴点光源。

在本发明的一个实施例中，所述光源还包括低角度光源，所述低角度光源和高角度光源分别相对于产品本体形成有高度差。

在本发明的一个实施例中，还包括光源延长筒，所述光源延长筒基于产品本体的大小改变高角度光源的距离。

在本发明的一个实施例中，还包括左棱镜和右棱镜，所述左棱镜和右棱镜之间设置有中间棱镜，所述中间棱镜接收产品本体反射的光并分光至左棱镜和右棱镜，所述左棱镜接收中间棱镜反射的光并将光投射至相机一，所述右棱镜接收中间棱镜反射的光并将光投射至相机二。

在本发明的一个实施例中，所述产品本体的底部设置有料盘，所述产品本体阵列分布料盘的内部。

在本发明的一个实施例中，所述低角度光源包括环光，所述产品本体将环光产生的光线反射至中间棱镜。

在本发明的一个实施例中，所述低角度光源还包括组合条光，所述产品本体将组合条光产生的光线反射至中间棱镜。

有益效果：通过设置的相机一和相机二，采用小分辨率的相机一和相机二并结合左棱镜、右棱镜和中间棱镜实现大分辨率相机的图像采集效果，进而降低了大分辨率图像采集时进行检测的成本。

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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种视觉检测装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种视觉检测装置的主视示意图；

图3为本实用新型一种视觉检测装置的实施例二的结构示意图。

附图标记说明：

1相机一、2远心镜头一、3高角度光源、4低角度光源、5料盘、6中间棱镜、7光源延长筒、8相机二、9右棱镜、10远心镜头二、11左棱镜、12产品本体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。

实施例一

参照图1-3，一种视觉检测装置，包括图像采集装置一、图像采集装置二和产品本体12，产品本体12为待检测的物体，图像采集装置一和图像采集装置二分别对产品本体拍摄第一图片和第二图片，图像采集装置一和图像采集装置二同时对产品本体12进行采像，使得单次采像时能够扩大产品本体12采像的面积，进而实现大分辨率相机的图像采集效果。

具体的，图像采集装置一和图像采集装置二分别包括相机一1和相机二8，相机一1和相机二8均为用于半导体芯片检测的相机，其规格和参数相同，以及与相机一1和相机二8分别对应设置的光源，光源对相机一1和相机二8的拍摄提供光照，使得相机一1和相机二8能够检测到产品本体12上的缺陷。

进一步的，相机一1和相机二8均配置有镜头，两个镜头分别为远心镜头一2和远心镜头二10，远心镜头一2和远心镜头二10主要是为纠正相机一1和相机二8视差而设计，它可以在一定的物距范围内，使得到的图像放大倍率不会变化。

在一个实施例中，光源包括两个高角度光源3，两个高角度光源3为分别设置在远心镜头一2和远心镜头二10一侧的同轴点光源。

进一步的，光源还包括低角度光源4，低角度光源4和高角度光源3分别相对于产品本体12形成有高度差，实际应用时，产品的外观检测需要应对的缺陷是多种多样的，成因和形态也是多种多样的，为了获得各种缺陷的清晰的成像，单一的光源系统和单张图片是很难做到。所以采用高角度光源3和低角度光源4分别拍摄一张图像，既两张图像，一个拍照位置，使得获得半导体芯片上各种缺陷的清晰的成像。

进一步的，还包括光源延长筒7，光源延长筒7基于产品本体12的大小改变高角度光源3的距离，两个高角度光源3分别与两个光源延长筒7固定，通过光源延长筒7拉长点光的距离，增加光源的准直度，这样可以使得高角度光源3获得更高的平行度。

进一步的，还包括左棱镜11和右棱镜9，左棱镜11和右棱镜9之间设置有中间棱镜6，中间棱镜6接收产品本体12反射的光并分光至左棱镜11和右棱镜9，左棱镜11接收中间棱镜6反射的光并将光投射至相机一1，右棱镜9接收中间棱镜6反射的光并将光投射至相机二8，从远心镜头一2射出的光线经左棱镜11反射到中间棱镜6一侧外壁上，然后经中间棱镜6反射后到达料盘5上，同时从远心镜头二10射出的光线经右棱镜9反射到中间棱镜6另一侧外壁上，然后经中间棱镜6反射后也到达料盘5上，此时相机一1和相机二8的视野在一个方向上进行收拢，调整中间棱镜6的高度，在极限状态下可以做到相机一1和相机二8的视野无缝衔接，防止产品本体12检测时发生遗漏，效果等同于双倍靶面相机成像效果，左棱镜11、右棱镜9和中间棱镜6起到反射光线的作用，左棱镜11和右棱镜9的水平位置可以根据实际应用进行调节，中间棱镜6在竖直方向的位置可以根据实际应用进行调节。

进一步的，产品本体12的底部设置有料盘5，产品本体12阵列分布料盘5的内部，料盘5为tray盘。

具体的，低角度光源4包括环光，产品本体12将环光产生的光线反射至中间棱镜6，将低角度光源4设置为环光，使得产品本体12的四周能够获得均匀的光照。

进一步的，低角度光源还包括组合条光，产品本体12将组合条光产生的光线反射至中间棱镜6，低角度光源4采用组合条光和环光相比，组合条光光线主要是从四个方向射入，具备各向异性，当检测的产品为矩形的时候，可以获得不一样的成像效果，对于不同缺陷可以可以获得更好的成像效果。

实际应用时，产品的外观检测需要应对的缺陷是多种多样的，成因和形态也是多种多样的，为了获得各种缺陷的清晰的成像，单一的光源系统和单张图片是很难做到。所以一般都会采用高低角度光源分别拍摄一张图像(两张图像，一个拍照位置)。本实施例中高角度光源3为同轴点光源，而低角度光源4为环光；高角度光源3是和远心镜头配套的所以需要两个，低角度光源则是相机一1和相机二8共用的，因为相机一1和相机二8空间上离开比较远，但实际采集图像区域是集中的，一个低角度光源4就可以保证该区域的光照的均匀性，这样的高低角度光源类型的选配，可以充分的利用比较紧凑的空间；专利中棱镜位置的合理布置，可以实现相机一1和相机二8的两个镜头，两种光源对空间的合理利用；相互配合到恰到好处，通过对左棱镜11和右棱镜9位置的调整，可以更换的去适应相机一1和相机二8的不同间距和不同低角度光源4厚度的要求。

采用同轴点光还有一个优点就是在检测带玻璃或是高反光面的产品的时候，同轴点光具备好的的平行度，对检测光洁面上细小缺陷很有帮助，本专利还对通用点光源的应用进行改进，就是添加光源延长筒7，拉长点光的距离，增加光源的准直度，这样可以使得高角度光源3获得更高的平行度。

工作原理：使用时，从远心镜头一2射出的光线经左棱镜11反射到中间棱镜6一侧外壁上，然后经中间棱镜6反射后到达料盘5上，同时从远心镜头二10射出的光线经右棱镜9反射到中间棱镜6另一侧外壁上，然后经中间棱镜6反射后也到达料盘5上，此时相机一1和相机二8的视野在一个方向上进行收拢，调整中间棱镜6的高度，在极限状态下可以做到相机一1和相机二8的视野无缝衔接，效果等同于双倍靶面相机成像效果，进而使得料盘5上的产品本体12单次检测的范围得到扩大。

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 (4)

1.一种视觉检测装置，其特征在于，包括图像采集装置一、图像采集装置二和产品本体(12)，所述图像采集装置一和图像采集装置二分别对产品本体拍摄第一图片和第二图片，所述图像采集装置一和图像采集装置二分别包括相机一(1)和相机二(8)，以及与相机一(1)和相机二(8)分别对应设置的光源，所述相机一(1)和相机二(8)均配置有镜头，两个所述镜头分别为远心镜头一(2)和远心镜头二(10)，所述光源包括两个高角度光源(3)，两个所述高角度光源(3)为分别设置在远心镜头一(2)和远心镜头二(10)一侧的同轴点光源，所述光源还包括低角度光源(4)，所述低角度光源(4)和高角度光源(3)分别相对于产品本体(12)形成有高度差；

还包括光源延长筒(7)，所述光源延长筒(7)基于产品本体(12)的大小改变高角度光源(3)的距离；

还包括左棱镜(11)和右棱镜(9)，所述左棱镜(11)和右棱镜(9)之间设置有中间棱镜(6)，所述中间棱镜(6)接收产品本体(12)反射的光并分光至左棱镜(11)和右棱镜(9)，所述左棱镜(11)接收中间棱镜(6)反射的光并将光投射至相机一(1)，所述右棱镜(9)接收中间棱镜(6)反射的光并将光投射至相机二(8)。

2.如权利要求1所述的一种视觉检测装置，其特征在于，所述产品本体(12)的底部设置有料盘(5)，所述产品本体(12)阵列分布料盘(5)的内部。

3.如权利要求1所述的一种视觉检测装置，其特征在于，所述低角度光源(4)包括环光，所述产品本体(12)将环光产生的光线反射至中间棱镜(6)。

4.如权利要求1所述的一种视觉检测装置，其特征在于，所述低角度光源还包括组合条光，所述产品本体(12)将组合条光产生的光线反射至中间棱镜(6)。

Images