CN220819853U - 基于图像特征的视觉伺服检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于图像特征的视觉伺服检测系统，属于智能视觉检测技术领域，用于解决半导体外观视觉检测难度大、效率低的问题。本实用新型提供了一种基于图像特征的视觉伺服检测系统，包括：检测平台、第一视觉检测装置、第二视觉检测装置、第三视觉检测装置、第一照明装置、第二照明装置和控制装置。控制装置分别连接第一视觉检测装置、第二视觉检测装置、第三视觉检测装置、第一照明装置和第二照明装置，过控制第一视觉检测装置、第二视觉检测装置、第三视觉检测装置、第一照明装置和第二照明装置，以获取待检测物品的侧面、下表面和上表面的图像特征。本实用新型的基于图像特征的视觉伺服检测系统的视觉检测效率高，清晰度好。

Description

基于图像特征的视觉伺服检测系统

技术领域

本实用新型属于智能视觉检测技术领域，具体涉及一种基于图像特征的视觉伺服检测系统。

背景技术

半导体的外观缺陷能够影响产品品质和良率，通过外观检测能够准确地识别缺陷，有效提升出货良率，是半导体出厂前必经的检测环节。然而，由球型矩阵封装、方形扁平无引脚封装和四侧引脚扁平封装工艺形成的半导体，其外观扁平小巧，侧面较薄，在生产过程中可能产生的划伤、崩边、异物、裂纹、引脚形变等缺陷，当利用机器视觉技术进行外观检测时，侧面缺陷检测多以相机垂直拍摄或者相机与半导体侧面形成一定倾角拍摄，并借助机械结构旋转半导体，实现侧面成像，这种成像方式每次仅能对单个或单行半导体进行检测，检测效率较低，而上、下表面缺陷则需其他检测工位，增加了检测机台整体尺寸及制造成本，且检测过程不连贯、不便利，增加了检测成本。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

本实用新型提供了一种基于图像特征的视觉伺服检测系统，包括：检测平台、第一视觉检测装置、第二视觉检测装置、第三视觉检测装置、第一照明装置、第二照明装置和控制装置。检测平台用于放置待检测物品。第一视觉检测装置用于获取待检测物品侧面的二维图像特征和下表面的三维图像特征。第二视觉检测装置用于获取待检测物品下表面的二维图像特征。第三视觉检测装置用于获取待检测物品上表面的二维图像特征。第一照明装置用于为待检测物品的侧面和下表面提供照明光源。第二照明装置用于为待检测物品的上表面提供照明光源。控制装置分别连接第一视觉检测装置、第二视觉检测装置、第三视觉检测装置、第一照明装置和第二照明装置。控制装置通过控制第一视觉检测装置、第二视觉检测装置、第三视觉检测装置、第一照明装置和第二照明装置，以获取待检测物品的侧面、下表面和上表面的图像特征。

可选的，第一视觉检测装置包括：多个第一成像单元。多个第一成像单元分布于检测平台的周向上。每个第一成像单元朝向待检测物品的侧面和下表面，以获取侧面的二维图像特征和下表面的三维图像特征。

可选的，第一成像单元包括相机和镜头。相机的像面、镜头的平面及第一成像单元所对应的待检测物品的侧面相交于一条直线。

可选的，第二视觉检测装置包括：第二成像单元和下表面照明单元。第二成像单元位于检测平台的下方。第二成像单元朝向待检测物品的下表面，以获取下表面的二维图像特征。下表面照明单元位于检测平台的下方。下表面照明单元用于为待检测物品的下表面提供照明单元。

可选的，下表面照明单元包括：光源组件和反射组件。光源组件发射的光束平行于检测平台。反射组件与光源组件发射的光束形成夹角，以将光源组件发射的光束反射至检测平台。

可选的，第三视觉检测装置包括：第三成像单元和上表面照明单元。第三成像单元位于检测平台的上方。第三成像单元朝向待检测物品的上表面，以获取上表面的二维图像信息。上表面照明单元位于检测平台的上方。上表面照明单元用于为待检测物品的上表面提供照明单元。

可选的，第一照明装置包括：多个第一环形光圈。多个第一环形光圈由上至下依次同轴设置。多个第一环形光圈位于检测平台的下方且将检测平台环绕在内。第一环形光圈的光束发射方向朝向检测平台。每个第一环形光圈的光束发射角度不同。

可选的，第二照明装置包括：多个第二环形光圈。多个第二环形光圈由上至下依次同轴设置。多个第二环形光圈位于检测平台的上方且将检测平台环绕在内。第二环形光圈的光束发射方向朝向检测平台。每个第二环形光圈的光束发射角度不同。

可选的，控制装置包括：控制单元和数据传输单元。数据传输单元连接于控制单元。数据传输单元包括第一图像采集单元和第二图像采集单元。第一图像采集单元连接于第一视觉检测装置。第二图像采集单元连接于第二视觉检测装置和第三视觉检测装置。

可选的，检测平台为透明材质。

有益效果

本实用新型的实施例中所提供的基于图像特征的视觉伺服检测系统包括检测平台、第一视觉检测装置、第二视觉检测装置、第三视觉检测装置，能够对待检测物品的上、下表面及侧面自动进行成像检测，节约检测设备成本的同时，有效降低了设备整机尺寸，满足设备小型化市场需求；本实用新型的实施例中所提供的基于图像特征的视觉伺服检测系统还包括第一光源模块、第二光源模块能够为待检测物品的上表面、下表面及侧面提供照明光源，能够提高第一视觉检测装置、第二视觉检测装置、第三视觉检测装置获取待检测物品表面图像特征的清晰度，有利于提高检测精度。

附图说明

图1为本实用新型提供的一个实施例的基于图像特征的视觉伺服检测系统的架构示意图；

图2为本实用新型提供的一个实施例的基于图像特征的视觉伺服检测系统的立体结构示意图；

图3为本实用新型提供的一个实施例的基于图像特征的视觉伺服检测系统的主视图；

图4为本实用新型提供的一个实施例的基于图像特征的视觉伺服检测系统的俯视图；

图5为本实用新型提供的一个实施例的基于图像特征的视觉伺服检测系统的仰视图；

图6为本实用新型提供的一个实施例的下表面照明单元的结构示意图。

附图标记表示为：

1、检测平台；2、第一视觉检测装置；3、第二视觉检测装置；4、第三视觉检测装置；5、第一照明装置；6、第二照明装置；

21、第一成像单元a；22、第一成像单元b；23、第一成像单元c；24、第一成像单元d；

31、第二成像单元；32、下表面照明单元；

321、光源组件；322、反射组件；

41、第三成像单元；42、上表面照明单元；

51、第一环形光圈a；52、第一环形光圈b；53、第一环形光圈c；

61、第二环形光圈a；62、第二环形光圈b；63、第二环形光圈c；64、第二环形光圈d。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实施例提供了一种基于图像特征的视觉伺服检测系统。图1为本实施例提供的一种基于图像特征的视觉伺服检测系统的架构示意图。图2为本实施例提供的一种基于图像特征的视觉伺服检测系统的立体结构示意图。图3为本实施例提供的一种基于图像特征的视觉伺服检测系统的主视图。图4为本实施例提供的一种基于图像特征的视觉伺服检测系统的俯视图。图5为本实施例提供的一种基于图像特征的视觉伺服检测系统的仰视图。

如图1~5所示，本实施例的基于图像特征的视觉伺服检测系统包括：检测平台1、第一视觉检测装置2、第二视觉检测装置3、第三视觉检测装置4、第一照明装置5、第二照明装置6和控制装置。检测平台1用于放置待检测物品。第一视觉检测装置2用于获取待检测物品侧面的二维图像特征和下表面的三维图像特征。第二视觉检测装置3用于获取待检测物品下表面的二维图像特征。第三视觉检测装置4用于获取待检测物品上表面的二维图像特征。第一照明装置5用于为待检测物品的侧面和下表面提供照明光源。第二照明装置6用于为待检测物品的上表面提供照明光源。控制装置分别连接第一视觉检测装置2、第二视觉检测装置3、第三视觉检测装置4、第一照明装置5和第二照明装置6。控制装置通过控制第一视觉检测装置2、第二视觉检测装置3、第三视觉检测装置4、第一照明装置5和第二照明装置6，以获取待检测物品的侧面、下表面和上表面的图像特征。

在一些示例中，如图2~5所示，第一视觉检测装置2位于检测平台1的下方，第二视觉检测装置3位于第一视觉检测装置2的下方，第三视觉检测装置4位于检测平台1的上方，第一照明装置5位于第一视觉检测装置2与检测平台1之间，第二照明装置6位于第三视觉检测装置4与检测平台1之间。如此设置，能够使系统的结构更加合理。

在一些示例中，如图2、图3所示，第三视觉检测装置4与第二照明装置6之间具有一定的距离。如此设置，能够使检测平台1上的待检测物品反射的光束入射到第三视觉检测装置4中，有利于提高第三视觉检测装置4的成像质量。可以理解的是，第三视觉检测装置4与第二照明装置6之间的距离根据实际成像需求调整即可，本实施例对此不做过多的限制。

在一些示例中，如图3所示，检测平台1与第一照明装置5之间、检测平台1与第二照明装置6之间均具有一定的距离。如此设置，能够有利于使第二照明装置6发出的光汇聚于检测平台1上的待检测物品的上表面、第一照明装置5发出的光汇聚于检测平台1上的待检测物品的侧面及下表面，进而提高待检测物品上、下表面及侧面反射的光束强度，有利于提高成像质量。

本实施例中所提供的基于图像特征的视觉伺服检测系统包括检测平台1、第一视觉检测装置2、第二视觉检测装置3、第三视觉检测装置4，能够对待检测物品的上、下表面及侧面自动进行成像检测，节约检测设备成本的同时，有效降低了设备整机尺寸，满足设备小型化市场需求；本实用新型的实施例中所提供的基于图像特征的视觉伺服检测系统还包括第一光源模块5、第二光源模块6能够为待检测物品的上表面、下表面及侧面提供照明光源，能够提高第一视觉检测装置2、第二视觉检测装置3、第三视觉检测装置4获取待检测物品表面图像特征的清晰度，有利于提高检测精度。

在一些实施例中，如图1~3所示，第一视觉检测装置2包括：多个第一成像单元。多个第一成像单元分布于检测平台1的周向上。每个第一成像单元朝向待检测物品的侧面和下表面，以获取侧面的二维图像特征和下表面的三维图像特征。

在一些示例中，如图2和图3所示，多个第一成像单元位于第一照明装置5的下方。多个第一成像单元沿检测的周向均匀分布且每个第一成像单元对应待检测物品的一个侧面。如此设置，能够实现同时对待检测物品的所有侧面进行成像，有利于提高检测效率。

在一些示例中，如图2~5所示，第一视觉检测装置2位于第一照明装置5的正下方，包括四个第一成像单元，依次为第一成像单元a21、第一成像单元b22、第一成像单元c23及第一成像单元d24。在本实施例中，这四个第一成像单元的配置相同，均由相机及镜头组成。围绕产品底座，呈环形分布，相邻两个第一成像单元间夹角90°，中心对称分布，用于对待检测物品的四个侧面成像。

可以理解的是，在其他实施例中，第一视觉检测装置2也可以包括至少两个第一成像单元，具体可根据实际需求调整。示例的，包括两个第一成像单元时，两个第一成像单元可以呈180°中心对称分布，能够用于获取待检测物品相对两个侧面的图像信息；包括三个第一成像单元时，三个第一成像单元彼此间呈120°夹角均匀分布，能够用于获取待检测物品三个侧面的图像信息。

需要说明的是，第一成像单元的数量可以根据实际需求、产品侧面的形状及数量设置，也可以少于两个或者为四个以上，本实施例对此不做过多的限制。

本实施例的第一视觉检测装置2能够利用多个第一成像单元对待检测物品的多个侧面同时成像，有效的提高了视觉检测效率。

在一些实施例中，如图2和图3所示，第一成像单元包括相机和镜头。相机的像面、镜头的平面及第一成像单元所对应的待检测物品的侧面相交于一条直线。

在一些示例中，如图2和图3所示，多个第一成像单元的配置相同，每个第一成像单元包括相机及镜头。其中，相机及镜头均采用较高分辨率，像素精度小，能够实现高精度成像。且本实施例的第一成像单元均采用大靶面相机及镜头，实现大视野成像。可同时检测多行多列产品，提高检测效率。

在一些示例中，参阅图2和图3，相机的光轴与对应的待检测物品的侧面形成第一夹角，镜头的光轴与相机的光轴形成第二夹角。第一夹角为-15°~15°，第二夹角为15°-60°。如此设置，能够使待检测物品的表面、镜头平面、相机像面满足移轴光学成像规则，即沙姆定律。根据沙姆定律，适当的第二夹角，使待检测物品的表面、镜头平面、相机像面相交于一条线，可满足一定物距下，镜头视野内均清晰成像。而普通机器视觉镜头为了获得大景深，往往牺牲镜头光圈，光通量降低无法满足成像亮度需求。

本实施例的相机的像面、镜头的平面及对应的待检测物品的侧面相交于一条直线，能够兼顾景深与光圈，使全视场清晰成像的同时，图像亮度也足以满足检测需求。

在一些实施例中，如图1~5所示，第二视觉检测装置3包括：第二成像单元31和下表面照明单元32。第二成像单元31位于检测平台1的下方。第二成像单元31朝向待检测物品的下表面，以获取下表面的二维图像特征。下表面照明单元32位于检测平台1的下方。下表面照明单元32用于为待检测物品的下表面提供照明单元。

在一些示例中，如图2和3所示，第二成像单元31位于检测平台1的下方，下表面照明单元32位于第二成像单元31与检测平台1之间。如此设置，能够使下表面照明单元32为第二成像单元31的成像提供充足的亮度。

在一些示例中，参阅图2~5，第二成像单元31包括相机及镜头，用于待检测物品的下表面成像。本实施例的相机及镜头均采用较高分辨率，像素精度小，能够实现高精度成像。且本实施例的第二成像单元31均采用大靶面相机及镜头，实现大视野成像。可同时检测多行多列产品，提高检测效率。

本实施例的第二视觉检测装置3包括第二成像单元31和下表面照明单元32，下表面照明单元32能够为第二成像单元31提供明亮的视场，提高下表面的成像质量。

图6为本实施例提供的一种下表面照明单元的结构示意图。在一些实施例中，如图6所示，下表面照明单元32包括：光源组件321和反射组件322。光源组件321发射的光束平行于检测平台1。反射组件322与光源组件321发射的光束形成夹角，以将光源组件321发射的光束反射至检测平台1。

在一些示例中，如图2~6所示，下表面照明单元32位于第二成像单元31的正上方。光源组件321发射的光束，经反射组件322反射后，投射到待检测物品的下表面，经下表面反射后，至第二成像单元31成像。如此设置，能够为第二成像单元31提供一个明亮的视场，有利于提高待检测物品下表面的成像质量。

示例的，参阅图6，反射组件322包括半反半透棱镜。采用半反半透棱镜作为反射组件，有利于降低设备成本。

在一些示例中，参阅图6，光源组件321包括LED光源和结构光源。如此设置，当LED光源发射的光束时，经反射组件322反射后，投射到待检测物品的下表面，经待检测物品下表面反射后，至第二成像单元31成像，形成明场照明，用于二维图像特征获取；当结构光源发射多组具有一定周期的结构光时，每组结构光依次独立频闪，经反射组件反射后，投射到待检测物品的下表面，经待检测物品的下表面反射后，至第一成像单元成像，用于三维图像特征获取。每组结构光频闪，能够获取一组对应的图像。第一成像单元获取的结构光图像经图像处理系统后期处理后用于待检测物品下表面的三维高度检测。本实施例的光源组件包括LED光源和结构光源，可同时进行产品二维及三维成像，获取产品二维及三维特征。可以理解的是，在其他实施例中，光源组件321也可以仅包括LED光源或仅包括结构光源。

示例的，参阅图5，一组结构光可包含2~8个具有一定周期的等间隔的结构光。例如，按照π/2周期递进的等间隔的结构光，那么此组结构光则包含4个等间隔的结构光，每个光束按照π/2周期递进。光源频闪依次发射出按照π/2周期递进的结构光，每个第一成像单元则采集到4张对应的图像。这些图像经后期算法处理，能够形成具有三维信息的高度图。

本实施例的光源组件321包括LED光源和结构光源中的至少一种，因此既可以单独获得二维或三维的图像，也可以同时获得二维和三维的图像。另外，本实施例的下表面照明单元32包括光源组件321和反射组件322，光源组件321发射的光束沿水平方向。反射组件322与光源组件321发射的光束形成夹角，能够将光源组件321发射的光束反射至检测平台1。当下表面照明单元32用于二维缺陷检测时，通过光束转折，即可实现光束投射到产品表面，又不位于第二成像单元31的视野范围内而对成像形成遮挡。当下表面照明单元32用于三维成像时，通过光束转折，可有效降低装置高度。

在一些实施例中，如图2和3所示，第三视觉检测装置4包括：第三成像单元41和上表面照明单元42。第三成像单元41位于检测平台1的上方。第三成像单元41朝向待检测物品的上表面，以获取上表面的二维图像信息。上表面照明单元42位于检测平台1的上方。上表面照明单元42用于为待检测物品的上表面提供照明单元。

在一些示例中，如图2和3所示，第三成像单元41位于第二照明装置6的上方，上表面照明单元42位于第三成像单元41与第二照明装置6之间。如此设置，结构更加合理，更有利于待检测物品上表面图像特征的获取。

在一些示例中，参阅图2~3，第三成像单元41包括相机及镜头，用于待检测物品的上表面成像。本实施例的第三成像单元41采用高分辨率相机及镜头，像素精度小，实现高精度成像。且本实施例的第三成像单元41均采用大靶面相机及镜头，实现大视野成像。可同时检测多行多列产品，提高检测效率。

在一些示例中，参阅图2~3，上表面照明单元42位于第三成像单元41正下方。上表面照明单元42向下垂直发射平行光束（光束为白光、红光、蓝光中的一种）投射到待检测物品上表面，经反射后，至第三成像单元41，形成明场照明，能够用于二维图像特征获取。

本实施例的第三视觉检测装置4用于获取待检测物品上表面的图像信息，第三视觉检测装置4包括第三成像单元41和上表面照明单元42，上表面照明单元42能够为第三成像单元41提供明亮的视场，有利于提高第三成像单元41的成像质量。

在一些实施例中，如图3所示，第一照明装置5包括：多个第一环形光圈。多个第一环形光圈由上至下依次同轴设置。多个第一环形光圈位于检测平台1的下方且将检测平台1环绕在内。第一环形光圈的光束发射方向朝向检测平台1。每个第一环形光圈的光束发射角度不同。

在一些示例中，如图3所示，第一环形光圈的数量为三个。由上至下依次为第一环形光圈a51、第一环形光圈b52、第一环形光圈c53。其中，第一环形光圈a51发射光束的方向与水平面的夹角为0°~30°，可为待检测物品提供暗场照明，可以很好的提升待检测物品边缘轮廓对比度。第一环形光圈b52发射光束的方向与水平面的夹角30°~60°，可为待检测物品提供明场照明。第一环形光圈c53发射光束的方向与水平面的夹角60°~90°，可为待检测物品提供不同的明场照明。如此设置，能够为待检测物品下表面及侧面检测提供不同照明角度及亮度的光源，用于二维图像特征获取，有利于提高图像质量。需要说明的是，在其他实施例中，第一照明装置5包括的第一环形光圈的数量可以根据实际使用需求和待检测物品的形状及表面条件设置，本实施例对此不做过多的限制。

在一些示例中，如图3所示，第一环形光圈发射的光束包括白光、红光、蓝光、绿光、近红外光中至少一种。如此设置，能够适用不同的产品。可以理解的是，第一环形光圈发射的光束颜色可以为单一颜色，也可以为可变颜色，具体根据使用需求确定，本实施例对此不做过多的限制。

在一些示例中，参阅图3，第一照明装置5还包括第一结构固定件。第一结构固定件用于将多个第一环形光圈固定位为一体，并使多个第一环形光圈的光路汇聚于一定空间高度的平面范围内且该平面范围位于多个第一环形光圈的轴线上。如此设置，有利于提高成像质量。

需要说明的是，每个第一环形光圈的光源强度视具体产品和缺陷可以调整，不是固定值。各第一环形光圈的亮度视具体产品和缺陷可以调整，不是固定值。

本实施例的第一照明装置5包括由上至下依次设置的多个第一环形光圈，多个第一环形光圈的光束均向检测平台1的方向倾斜且角度不同，多个第一环形光圈发射的不同角度的光束经待检测物品的侧面反射至第一视觉检测装置2中、经待检测物品的下表面反射至第一视觉检测装置2和第二视觉检测装置3中，能够使待检测物品的侧面和下表面在同一视场获取多种不同照明条件下的图像特征。

在一些实施例中，如图3所示，第二照明装置6包括：多个第二环形光圈。多个第二环形光圈由上至下依次同轴设置。多个第二环形光圈位于检测平台1的上方且将检测平台1环绕在内。第二环形光圈的光束发射方向朝向检测平台1。每个第二环形光圈的光束发射角度不同。

在一些示例中，如图3所示，第二环形光圈的数量为四个。由上至下依次为第二环形光圈a61、第二环形光圈b62、第二环形光圈c63、第二环形光圈d64。第二环形光圈a61发射光束的方向与水平面的夹角为75°~90°，能够为待检测物品提供明场照明。第二环形光圈b62发射光束的方向与水平面的夹角为45°~75°，为待检测物品提供不同的明场照明。第二环形光圈c63发射光束的方向与水平面的夹角为30°~45°，能够为待检测物品提供暗场照明。第二环形光圈d64发射光束的方向与水平面的夹角为0°~30°，能够为待检测物品提供不同的暗场照明，可以很好的提升待检测物品边缘轮廓对比度。如此设置，能够为待检测物品上表面检测提供不同照明角度及亮度的光源，用于二维图像特征获取，有利于提高图像质量。需要说明的是，在其他实施例中，第二照明装置6包括的第二环形光圈的数量可以根据实际使用需求和待检测物品的形状及表面条件设置，本实施例对此不做过多的限制。

在一些示例中，参阅图3，第二环形光圈发射的光束包括白光、红光、蓝光、绿光、近红外光中至少一种。如此设置，能够适用不同的产品。可以理解的是，第二环形光圈发射的光束颜色可以为单一颜色，也可以为可变颜色，具体根据使用需求确定，本实施例对此不做过多的限制。

在一些示例中，参阅图3，第二照明装置6还包括第二结构固定件。第二结构固定件用于将多个第二环形光圈固定位为一体，并使多个第二环形光圈的光路汇聚于一定空间高度的平面范围内且该平面范围位于多个第二环形光圈的轴线上。如此设置，有利于提高成像质量。

需要说明的是，每个第二环形光圈的光源强度视具体产品和缺陷可以调整，不是固定值。各第二环形光圈的亮度视具体产品和缺陷可以调整，不是固定值。

本实施例的第二照明装置6包括由上至下依次设置的多个第二环形光圈，多个第二环形光圈的光束均向检测平台1的方向倾斜且角度不同，多个第二环形光圈发射的不同角度的光束经待检测物品的上表面反射至第三视觉检测装置4中，能够在同一视场获取多种不同照明条件下的图像特征。

在一些实施例中，如图1所示，控制装置包括：控制单元和数据传输单元。数据传输单元连接于控制单元。数据传输单元包括第一图像采集单元和第二图像采集单元。第一图像采集单元连接于第一视觉检测装置2。第二图像采集单元连接于第二视觉检测装置3和第三视觉检测装置4。

在一些示例中，参阅图1，控制装置包括计算机。数据传输单元固定于计算机数据接口上，以将第一视觉检测装置2、第二视觉检测装置3和第三视觉检测装置4获取图像传输至计算机进行运算。

在一些示例中，参阅图1，第一图像采集单元包括第一图像采集卡，第二图像采集单元包括第二图像采集卡。第一图像采集卡具有高速数据传输接口且固定于计算机的一个PCIE卡槽上，用于传输第一视觉检测装置2的图像至计算机。第二图像采集卡具有高速数据传输接口且固定于计算机的另一个PCIE卡槽上，用于传输第三视觉检测装置4及第二视觉检测装置3采集的图像至计算机。如此设置，能够实现待检测物品上表面、下表面及侧面的同时成像，提高检测效率。

本实施例的数据传输模块包括第一图像采集单元和第二图像采集单元，使上、下表面的图像数据与侧面的图像数据分开获取，分别处理，有利于降低图像处理难度，提高数据处理效率。

在一些实施例中，检测平台1为透明材质。

在一些示例中，参阅图3，检测平台1为玻璃材质。可以理解的是，在其他实施例中，检测平台1也可以采用塑料等其他的透明材料，本实施例对此不做过多的限制。

本实施例的检测平台1为透明材质，能够将待检测物品的下表面暴露在第一视觉检测装置2和第二视觉检测装置3的检测范围中，有利于待检测物品的下表面成像。

以上对基于图像特征的视觉伺服检测系统的结构进行了介绍。接下来介绍一种利用上述基于图像特征的视觉伺服检测系统的视觉检测方法：

利用相机及光源频闪技术，通过时序控制信号控制上表面照明单元42及第二照明装置6中的第二环形光圈a61、第二环形光圈b62、第二环形光圈c63、第二环形光圈d64从上至下单光源依次点亮，发射的光线入射到待检测物品上表面，经待检测物品上表面反射至第三视觉检测装置4中成像，获取待检测物品上表面不同照明条件下的缺陷特征。

利用相机及光源频闪技术，通过时序控制信号控制第一照明装置5中的第一环形光圈a51、第一环形光圈b52、第一环形光圈c53以及下表面照明单元32的LED光源从下至上单光源依次点亮。光线入射到待检测物品的侧面，经待检测物品的侧面反射至第一视觉检测装置2中成像，获取待检测物品侧面不同照明条件下的缺陷特征；光线入射到待检测物品的下表面，经待检测物品的下表面反射至第第二视觉检测装置3中成像，获取待检测物品下表面不同照明条件下的缺陷特征。

本实施例的视觉检测方法利用相机及光源频闪技术，通过时序控制信号控制实现了第三视觉检测装置4、第一视觉检测装置2、第二视觉检测装置3的图像信息同步采集，可实现产品六个表面同时成像，有效降低图像采集时间，提升检测效率。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于图像特征的视觉伺服检测系统，其特征在于，包括：

检测平台，用于放置待检测物品；

第一视觉检测装置，用于获取待检测物品侧面的二维图像特征和下表面的三维图像特征；

第二视觉检测装置，用于获取待检测物品下表面的二维图像特征；

第三视觉检测装置，用于获取待检测物品上表面的二维图像特征；

第一照明装置，用于为所述待检测物品的侧面和下表面提供照明光源；

第二照明装置，用于为所述待检测物品的上表面提供照明光源；

控制装置，分别连接所述第一视觉检测装置、所述第二视觉检测装置、所述第三视觉检测装置、所述第一照明装置和所述第二照明装置；所述控制装置通过控制所述第一视觉检测装置、所述第二视觉检测装置、所述第三视觉检测装置、所述第一照明装置和所述第二照明装置，以获取所述待检测物品的侧面、下表面和上表面的图像特征。

2.根据权利要求1所述的基于图像特征的视觉伺服检测系统，其特征在于，所述第一视觉检测装置包括：

多个第一成像单元，分布于所述检测平台的周向上；每个所述第一成像单元朝向所述待检测物品的侧面和下表面，以获取所述侧面的二维图像特征和所述下表面的三维图像特征。

3.根据权利要求2所述的基于图像特征的视觉伺服检测系统，其特征在于，所述第一成像单元包括相机和镜头；所述相机的像面、所述镜头的平面及所述第一成像单元所对应的所述待检测物品的侧面相交于一条直线。

4.根据权利要求1所述的基于图像特征的视觉伺服检测系统，其特征在于，所述第二视觉检测装置包括：

第二成像单元，位于所述检测平台的下方；所述第二成像单元朝向所述待检测物品的下表面，以获取所述下表面的二维图像特征；

下表面照明单元，位于所述检测平台的下方；所述下表面照明单元用于为所述待检测物品的下表面提供照明单元。

5.根据权利要求4所述的基于图像特征的视觉伺服检测系统，其特征在于，所述下表面照明单元包括：

光源组件，所述光源组件发射的光束平行于所述检测平台；

反射组件，所述反射组件与所述光源组件发射的光束形成夹角，以将所述光源组件发射的光束反射至所述检测平台。

6.根据权利要求1所述的基于图像特征的视觉伺服检测系统，其特征在于，所述第三视觉检测装置包括：

第三成像单元，位于所述检测平台的上方；所述第三成像单元朝向所述待检测物品的上表面，以获取所述上表面的二维图像信息；

上表面照明单元，位于所述检测平台的上方；所述上表面照明单元用于为所述待检测物品的上表面提供照明单元。

7.根据权利要求1所述的基于图像特征的视觉伺服检测系统，其特征在于，所述第一照明装置包括：

多个第一环形光圈，所述多个第一环形光圈由上至下依次同轴设置；所述多个第一环形光圈位于所述检测平台的下方且将所述检测平台环绕在内；所述第一环形光圈的光束发射方向朝向所述检测平台；每个所述第一环形光圈的光束发射角度不同。

8.根据权利要求1所述的基于图像特征的视觉伺服检测系统，其特征在于，所述第二照明装置包括：

多个第二环形光圈，所述多个第二环形光圈由上至下依次同轴设置；所述多个第二环形光圈位于所述检测平台的上方且将所述检测平台环绕在内；所述第二环形光圈的光束发射方向朝向所述检测平台；每个所述第二环形光圈的光束发射角度不同。

9.根据权利要求1所述的基于图像特征的视觉伺服检测系统，其特征在于，所述控制装置包括：

控制单元；

数据传输单元，连接于所述控制单元；所述数据传输单元包括第一图像采集单元和第二图像采集单元；所述第一图像采集单元连接于所述第一视觉检测装置；所述第二图像采集单元连接于所述第二视觉检测装置和所述第三视觉检测装置。

10.根据权利要求1所述的基于图像特征的视觉伺服检测系统，其特征在于，所述检测平台为透明材质。