TW201425916A - 檢測系統 - Google Patents

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Chang-Jung Lee
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Abstract

一種檢測系統，用於檢測待測物件表面的瑕疵，該檢測系統包括：該承載台用於承載該待測物件；照明單元，包括驅動裝置、框體和沿該框體設置的光源，該驅動裝置用於驅動該框體和光源轉動，從而在不同角度照射該待測物件；攝像單元，用於拍攝放置於該承載臺上的待測物件在不同光照角度下的圖像；以及處理單元，用於控制該驅動裝置驅動該照明單元轉動，還控制該攝像單元拍攝該待測物件在不同角度光照下的圖像，還通過分析將該獲取到的該待測物件的多個角度的圖像確定該待測物件表面有無瑕疵。

Description

檢測系統
本發明涉及檢測系統，特別涉及一種用於檢測待測物件表面是否有瑕疵的檢測系統。
在生產線上，產品加工完成後一般都需要檢測產品表面是否有刮痕、污漬等瑕疵。現有技術一般通過一照明單元照射該待測產品表面，當產品表面有瑕疵時，該瑕疵處的反光會與產品表面其他位置的反光不同，然後通過一個攝像單元拍攝該產品的圖像，然後將該拍攝到的圖像與標準樣本圖像進行比對，當比較出該有瑕疵的產品圖像與標準樣本圖像不同時，確定該待測產品表面有瑕疵。但是由於該照明單元只能從一個角度照射該待測產品，可能有些瑕疵在該角度下不能顯現，從而容易出現漏檢、誤判等情況。
有鑒於此，有必要提供一種檢測系統，用於準確的檢測待測物件的表面是否有瑕疵。
一種檢測系統，用於檢測待測物件表面的瑕疵，該檢測系統包括：承載台，用於承載待測物件；支架，設置於該承載台的一側；平臺，固定設置於該支架遠離承載台的一端，該平臺位於該承載台正上方；照明單元，設置於該平臺上朝向該承載台的一側，該照明單元包括驅動裝置、框體以及光源，該驅動裝置與該平臺相連，該平臺在該驅動裝置的驅動下能做六自由度的運動，該光源沿該框體設置，該光源隨著該框體在該驅動裝置的驅動下在不同角度下照射該放置在承載臺上的待測物件；攝像單元，設置於該平臺上，位於該承載台正上方且朝向該承載台設置，用於拍攝放置於該承載臺上的待測物件在不同角度光照下的圖像；以及處理單元，該處理單元包括控制模組、圖像獲取模組和判斷模組，該控制模組用於控制該驅動裝置驅動該框體轉動，還用控制該攝像單元拍攝該待測物件在不同角度的光照下的圖像；該圖像獲取模組用於從該攝像單元中獲取拍攝到的待測物件的在多個角度光照下的圖像；該判斷模組通過分析該圖像獲取模組獲取到的該待測物件的多個角度的圖像來確定該待測物件表面是否有瑕疵。
本發明中的檢測裝置，通過驅動裝置驅動框體帶動光源轉動，使得該攝像單元可以拍攝該待測物件在多角度光照下的圖像，從而使得待測物件表面的瑕疵更容易顯現，從而使得對待測物件表面瑕疵的檢測更加準確。
下面結合附圖，對本發明中的檢測系統作進一步的詳細描述。
請參考圖1和圖2，在本發明一較佳實施方式中的檢測系統100用於檢測待測物件200表面是否有瑕疵，例如刮痕、污漬等。該檢測系統100包括承載台10、支架20、平臺30、照明單元40、攝像單元50以及處理單元60。
該承載台10用於承載待測物件200。在本實施方式中，該承載台10為生產線中用於傳輸待測物件200的傳送帶。在其他實施方式中，該承載台10為一承載該待測物件200的固定平臺。
該支架20為桿狀，其垂直固定於該承載台10的一側。
該平臺30固定設置於該支架20遠離承載台10的一端，該平臺30位於該承載台10正上方且與該承載台10平行設置。
照明單元40設置於該平臺30上朝向該承載台10的一側，且位於放置在該承載台10上的待測物件200的正上方。該照明單元40包括驅動裝置41、框體42以及光源43。在本實施方式中，該驅動裝置41和該框體42構成一史都華平臺（Stewart platform），即該驅動裝置41為多組成對設置的長度可伸縮的支撐桿，該些支撐桿的一端轉動連接於該框體42上，另一端轉動連接於該平臺30朝向承載台10的一側，該框體42借助該些支撐桿的伸縮運動作空間六自由度的運動。由於史都華平臺（Stewart platform）為現有技術，故其工作原理在此不再贅述。
該光源43沿該框體42設置，當該框體42在驅動裝置41的驅動下轉動時，該光源可以從不同的角度照射放置於該承載台10上的待測物件200，從而使得待測物件200表面的瑕疵可以在光照下容易顯現。在本實施方式中，該框體42為圓環形，在其他實施方式中，該框體42也可是方形、三角形等其他形狀。在本實施方式中，該照明單元40中的光源43可以在一按鍵開關（圖未示）的控制下開啟和關閉。在其他實施方式中，該框體42和光源43還可以在驅動馬達等驅動裝置下轉動。
該攝像單元50固定設置於該平臺30上朝向承載台10的一側，用於拍攝放置於該承載台10上的待測物件200的圖像。在本實施方式中，該攝像單元50位於該照明單元40的中心位置，該攝像單元50透過該框體42中心的開口拍攝該承載台10上的待測物件200。在本實施方式中，該攝像單元50為一攝像頭。
如圖3所示，該處理單元60包括控制模組61、圖像獲取模組62以及判斷模組63。該控制模組61與該驅動裝置41和該攝像單元50進行通信，用於控制該驅動裝置41驅動該框體42帶動該光源43轉動，同時還控制該攝像單元50拍攝該待測物件200在接收該照明單元40不同角度的照射時的圖像。在本實施方式中，該處理單元60設置於一電腦300中，該處理單元60與該驅動裝置41和該攝像單元50通過資料線進行通信。該控制模組61可以回應用戶通過電腦中的鍵盤（圖未示）等輸入設備輸入的對一個待測物件200進行一次測試過程中該驅動裝置41驅動該照明單元40轉動的次數以及每次轉動的後該框體42傾斜的角度、每兩次轉動之間的時間間隔，以及兩次測試之間的時間間隔進行設定。
例如，該控制模組61可以回應用戶的設置控制該驅動裝置41驅動該框體42帶動該光源43在對一個待測物件200的測試過程中轉動四次，每次轉動後該框體42所在平面與水準方向的角度為四十五度，每次轉動間隔為0.5秒，兩次測試之間的時間間隔為2秒，同時該控制模組61控制該攝像單元50在對該待測物件200在不同角度的光照下進行拍照。在本實施方式中，該驅動裝置41驅動該框體42轉動的時間間隔根據該承載台10傳輸該待測物件200的速度相關聯。該圖像獲取模組62用於從該攝像單元50中獲取拍攝到的該待測物件200的在多個角度光照下的圖像。該判斷模組63用於將該獲取到該待測物件200在不同角度光照下的圖像與預先存儲的標準樣本圖像進行比較，當該判斷模組63確定該攝像單元50拍攝的該待測物件200在每個角度光照下的圖像均與標準樣本圖像相同時，則確定該待測物件200表面沒有瑕疵，為合格產品，否則，該判斷模組63確定該待測物件200表面有瑕疵，為不合格產品。
在另一實施方式中，該判斷模組63將該圖像獲取模組62獲取的該待測物件200的多個角度的圖像進行傅裏葉變換從而得到該些圖像的頻譜圖，該判斷模組63通過對該些圖像進行頻譜分析確定該待測物件200的表面是否有瑕疵。由於採用圖像頻譜分析進行瑕疵檢測為現有技術，故在此不再贅述。
該判斷模組63還控制輸出設備輸出提示資訊提示用戶檢測結果。在本實施方式中，該判斷模組63控制一發聲裝置發出聲音提示資訊提示用戶檢測結果。可以理解的是，在其他實施方式中，該判斷模組63可以控制顯示裝置顯示文字提示資訊提示用戶檢測結果，還可以控制發光元件通過發出不同顏色光作為提示資訊提示用戶檢測結果。
本發明中的檢測裝置，通過驅動裝置41驅動框體42帶動光源43轉動，使得該攝像單元50可以拍攝該待測物件200在多角度光照下的圖像，從而使得待測物件200表面的瑕疵更容易顯現，從而使得對待測物件200表面瑕疵的檢測更加準確。
100．．．檢測系統
200．．．待測物件
10．．．承載台
20．．．支架
30．．．平臺
40．．．照明單元
41．．．驅動裝置
42．．．框體
43．．．光源
50．．．攝像單元
60．．．處理單元
61．．．控制模組
62．．．圖像獲取模組
63．．．判斷模組
圖1為本發明一實施方式中檢測系統的立體結構示意圖。
圖2為圖1所示的檢測系統工作狀態示意圖。
圖3為本發明一實施方式中檢測系統的功能模組架構示意圖。
100．．．檢測系統
200．．．待測物件
10．．．承載台
20．．．支架
30．．．平臺
40．．．照明單元
41．．．驅動裝置
42．．．框體
43．．．光源
50．．．攝像單元

Claims (8)

  1. 一種檢測系統，用於檢測待測物件表面的瑕疵，其改良在於，該檢測系統包括：
    承載台，用於承載待測物件；
    支架，設置於該承載台的一側；
    平臺，固定設置於該支架遠離承載台的一端，該平臺位於該承載台正上方；
    照明單元，設置於該平臺上朝向該承載台的一側，該照明單元包括驅動裝置、框體以及光源，該驅動裝置與該平臺相連，該平臺在該驅動裝置的驅動下能做六自由度的運動，該光源沿該框體設置，該光源隨著該框體在該驅動裝置的驅動下在不同角度下照射該放置在承載臺上的待測物件；
    攝像單元，設置於該平臺上，位於該承載台正上方且朝向該承載台設置，用於拍攝放置於該承載臺上的待測物件在不同角度光照下的圖像；以及
    處理單元，該處理單元包括控制模組、圖像獲取模組和判斷模組，該控制模組用於控制該驅動裝置驅動該框體轉動，還用控制該攝像單元拍攝該待測物件在不同角度的光照下的圖像；該圖像獲取模組用於從該攝像單元中獲取拍攝到的待測物件的在多個角度光照下的圖像；該判斷模組通過分析該圖像獲取模組獲取到的該待測物件的多個角度的圖像來確定該待測物件表面是否有瑕疵。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之檢測系統，其中，該驅動裝置為多組成對設置的可伸縮的支撐桿，該些支撐桿的一端轉動連接於該平臺，另一端轉動連接於該框體，該框體借助該些支撐桿的伸縮能做六自由度運動。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之檢測系統，其中，該控制單元還用於回應用戶的輸入對一個待測物件進行一次測試過程中該驅動裝置驅動該照明單元轉動的次數以及每次轉動的後該框體傾斜的角度、每兩次轉動之間的時間間隔，以及兩次測試之間的時間間隔進行設定。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述之檢測系統，其中，該判斷模組還用於控制輸出設備輸出提示資訊提示用戶檢測結果。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述之檢測系統，其中，該處理單元設置於該承載台、支架或該平臺中。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述之檢測系統，其中，該處理單元設置於一電腦中，該處理單元與該驅動裝置和該攝像單元通過有線方式進行通信。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述之檢測系統，其中，該判斷模組將該圖像獲取模組獲取到的該待測物件的多個角度的圖像分別與預先存儲的標準樣本圖像進行比較，並在確定該攝像單元拍攝的該待測物件的多個角度的圖像均與預先存儲的標準樣本圖像相同時，確定該待測物件表面沒有瑕疵，否則，確定該待測物件表面有瑕疵。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述之檢測系統，其中，該判斷模組將該圖像獲取模組獲取到的該待測物件的多個角度的圖像進行傅裏葉變換，從而得到該些圖像的頻譜圖，該判斷模組在通過頻譜分析確定該待測物件表面是否有瑕疵。
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