產(chǎn)品外觀檢測裝置及其檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種產(chǎn)品外觀檢測裝置及其檢測方法。所述產(chǎn)品外觀檢測裝置包括檢測模塊和分析控制模塊，所述檢測模塊包括依次連接且同軸心設置的CCD相機、鏡頭、照明系統(tǒng)，所述分析控制模塊包括與所述CCD相機數(shù)據(jù)信號連接的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述照明系統(tǒng)包括球積分光源、同軸光源、連接器及距離調(diào)節(jié)器，所述同軸光源與所述鏡頭連接，所述連接器連接所述球積分光源和同軸光源，所述距離調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)所述照明系統(tǒng)的高度，所述球積分光源底部具開口，所述開口覆蓋于待檢測產(chǎn)品。本發(fā)明提供的產(chǎn)品外觀檢測裝置及其檢測方法采用雙遠心鏡頭、高精度CCD相機、組合漫反射照明系統(tǒng)解決噴砂材質(zhì)對缺陷的干擾。
【專利說明】
產(chǎn)品外觀檢測裝置及其檢測方法【
技術(shù)領域
】
[0001]本發(fā)明涉及表面缺陷檢測，特別的，涉及一種產(chǎn)品外觀檢測裝置及其檢測方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)對于手機外殼噴砂材質(zhì)的檢測，需要清晰呈現(xiàn)出噴砂手機外殼表面的缺陷，同時要避免噴砂顆粒對檢測的影響，最小缺陷檢測精度需要達到〇.〇〇8_。
[0003]但是因為手機尺寸、材質(zhì)、形狀不統(tǒng)一，現(xiàn)有檢測裝置無法同時完成多種不同尺寸、不同材質(zhì)、不同形狀的高精度檢測問題，并且無法完成一幅圖像中多種類型缺陷一次性檢測的問題。
[0004]因此，有必要提供一種產(chǎn)品外觀檢測裝置及其檢測方法。【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種產(chǎn)品外觀檢測裝置及其檢測方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種產(chǎn)品外觀檢測裝置，包括檢測模塊和分析控制模塊， 所述檢測模塊包括依次連接且同軸心設置的CCD相機、鏡頭、照明系統(tǒng)，所述分析控制模塊包括與所述CCD相機數(shù)據(jù)信號連接的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述照明系統(tǒng)包括球積分光源、同軸光源、連接器及距離調(diào)節(jié)器，所述同軸光源與所述鏡頭連接，所述連接器連接所述球積分光源和同軸光源，所述距離調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)所述照明系統(tǒng)的高度，所述球積分光源底部具開口，所述開口覆蓋于待檢測產(chǎn)品。
[0007]優(yōu)選的，所述鏡頭為雙遠心鏡頭。
[0008]優(yōu)選的，所述C⑶相機連接于遠心鏡頭上，其采用3000W黑白(XD相機。
[0009]優(yōu)選的，所述鏡頭自身物距為263mm，景深為9mm，所以檢測物表面需要距離鏡頭在 267.5mm-258 ? 5mm之間。
[0010]優(yōu)選的，所述開口大小為72mm*92mm，所述同軸光源發(fā)光面大小為70mm*90mm。[〇〇11] 優(yōu)選的，所述球積分光源共包括5通道，分別為位于最底部的球積分正常通道，及其它分別按照角度為15°、30°、45°、85°進行排布的通道。[〇〇12]優(yōu)選的，所述球積分光源包括補光帶，所述補光帶環(huán)設于所述球積分光源的底部。
[0013]本發(fā)明還提供一種產(chǎn)品外觀檢測方法，包括如下步驟:
[0014]步驟1:提供待檢測產(chǎn)品，將其置于所述開口底部；
[0015]步驟2:所述控制系統(tǒng)控制所述CCD相機對所述待檢測產(chǎn)品的待檢測表面進行區(qū)域劃分；
[0016]步驟3:所述控制系統(tǒng)控制所述檢測模塊對所述待檢測表面按照已劃分的區(qū)域依次進行拍攝；
[0017]步驟4:所述CCD相機將拍攝結(jié)果傳輸至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對拍攝結(jié)果進行數(shù)據(jù)分析，輸出檢測結(jié)果。
[0018]優(yōu)選的，所述控制系統(tǒng)控制所述照明系統(tǒng)在相同區(qū)域采用用三種光源不同亮暗度和組合方式進行輸出。
[0019]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0020]1、采用雙遠心鏡頭、高精度CCD相機、組合漫反射照明系統(tǒng)解決噴砂材質(zhì)對缺陷的干擾。
[0021]2、主要采用多工位拍攝和分區(qū)域拍攝解決不同尺寸的檢測。
[0022]3、采用組合照明系統(tǒng)，在光源內(nèi)部采用多通道獨立控制光源，針對不同材質(zhì)采用不同光強和角度照明。
[0023]4、球積分底部增加補光光帶，組成360°圓環(huán)進行補光，根據(jù)檢測物進入球積分高度光源可進行角度調(diào)節(jié)，保證照明的均勻性。
[0024]5、同一位置采用連拍方式，每次拍照光源發(fā)光角度和亮度進行變化，可以多角度、 多亮度進行成像，確保缺陷沒有遺漏。
[0025]6、采用了逐層掃描檢測技術(shù)，用戶可以根據(jù)實際檢測需要選擇檢測模塊，對于同一幅圖片可以選擇多個檢測模塊組合?！尽靖綀D說明】】
[0026]圖1為本發(fā)明產(chǎn)品外觀檢測裝置的結(jié)構(gòu)圖?！尽揪唧w實施方式】】[〇〇27]下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步說明。
[0028]請參閱圖1，本發(fā)明公開一種產(chǎn)品外觀檢測裝置100,包括檢測模塊1和分析控制模塊(圖未視)。
[0029]所述檢測模塊1包括依次連接且同軸心設置的(XD相機11、鏡頭13、照明系統(tǒng)15。所述照明系統(tǒng)15包括球積分光源151、同軸光源153、連接器155及距離調(diào)節(jié)器157,所述同軸光源153與所述鏡頭13連接，所述連接器155連接所述球積分光源151和所述同軸光源153，所述距離調(diào)節(jié)器157用于調(diào)節(jié)所述照明系統(tǒng)15的高度，所述球積分光源151底部具開口 1511， 所述開口 1511覆蓋于待檢測產(chǎn)品。
[0030]具體的，所述球積分光源151和所述同軸光源153之間的間隙不能大于1_，所述球積分光源151頂端內(nèi)部為球面，夕卜部為一個平面，所述開口 1511大小為72mm*92mm，同軸光發(fā)光面大小為70mm*90mm〇[0031 ] 在本實施例中，所述鏡頭13為雙遠心鏡頭;所述CCD相機11連接于遠心鏡頭上，其采用3000W黑白CCD相機，分辨率為6576*4384，最小像元尺寸為5.5wn，采用1/2亞像元精度可達到0.〇〇7mm。[〇〇32] 所述鏡頭13自身物距為263mm，景深為9mm，所以檢測物表面需要距離鏡頭13在 267.5mm-258 ? 5mm之間。[〇〇33]所述球積分光源151共包括5通道，分別為位于最底部的球積分正常通道，及其它分別按照角度為15°、30°、45°、85°進行排布的通道，在光源內(nèi)部采用多通道獨立控制光源， 針對不同材質(zhì)采用不同光強和角度照明。
[0034]在弧面檢測中，所述球積分光源151在底部會存在2個光源通道，1#光源通道與水平軸呈15°夾角，燈珠發(fā)射面積為30°，2#光源與水平軸呈現(xiàn)一個45°夾角，燈珠發(fā)射角度為30°，這兩個通道會把弧面與平面相交部分及上部打亮，使其照明均勻，再通過3#光及頂部的同軸光源153照明，確保側(cè)邊整體照明均勻；同時在側(cè)邊處9mm景深的遠心鏡頭可以保證邊緣的清晰成像。[〇〇35]同時在所述照明系統(tǒng)15上，采用波長為700nm的紅色光作為主照明光源，根據(jù)光的波粒二象性里面的光波特性，噴砂顆粒之間的小縫隙可以有效的避免過去，同時微小缺陷確可以成像出來。
[0036]所述球積分光源151包括補光帶1513,所述補光帶1513環(huán)設于所述球積分光源151 的底部。型成360°圓環(huán)進行補光，根據(jù)檢測物進入所述球積分光源151可進行角度調(diào)節(jié)，保證照明的均勻性。
[0037]所述分析控制模塊包括與所述CCD相機11數(shù)據(jù)信號連接的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。[〇〇38]所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)在現(xiàn)有模塊里增了 Script模塊，此部分處于半開放狀態(tài)，算法工程師或者非算法工程師都可在此部分進行編輯，算法模塊以text文檔顯示，可以直接在里面進行編輯，編輯后加載到現(xiàn)有算法模塊即可使用。
[0039]針對外表缺陷檢測中遇到的一幅圖片多種缺陷的問題，所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)采用了逐層掃描檢測技術(shù)，用戶可以根據(jù)實際檢測需要選擇檢測模塊，對于同一幅圖片可以選擇多個檢測模塊組合，只需要在前面打?qū)醇纯?，具體每個模塊參數(shù)都可以獨立進行設置，不同工位也可以設置不同的參數(shù)。
[0040]在算法框架程序中擁有一個算法模塊接口，可以在里面進行算法模塊添加，添加成功后可以直接在框架里面進行算法驗證，，在程序框架Script里面可以根據(jù)實際需求把算法模塊放置在text文本里面，文本里面的內(nèi)容需要按照正常軟件程序模塊方式編寫， Halcon現(xiàn)成算法模塊可以直接調(diào)用模塊名稱就可實現(xiàn)相應模塊的編寫。即使是非算法人員也可以按照算法工程師的要求在里面寫入相應的代碼。根據(jù)測試情況再決定對算法模塊是否進行封裝。
[0041]在算法模塊部分添加算法模塊檢測級別選項，可以根據(jù)檢測需要在相應的部位進行打?qū)矗诖驅(qū)春簏c擊保存按鈕，在軟件目錄下會出現(xiàn)相應的text腳本，雙擊text的腳本就可以在里面對目前算法模塊的參數(shù)進行修改，如果不需要目前的檢測模塊，去掉對勾即可，在實際檢測過程中系統(tǒng)根據(jù)實際選擇的算法模塊的先后順序進行檢測，當前一個模塊檢測到NG的位置，在下一個模塊里面對此部分不進行檢測，依次完成所有相應模塊檢測。 [0042 ]本發(fā)明還公開一種產(chǎn)品外觀檢測方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0043]步驟1:提供待檢測產(chǎn)品，將其置于所述開口底部。[〇〇44]步驟2:所述控制系統(tǒng)控制所述CCD相機對所述待檢測產(chǎn)品的待檢測表面進行區(qū)域劃分。
[0045]步驟3:所述控制系統(tǒng)控制所述檢測模塊對所述待檢測表面按照已劃分的區(qū)域依次進行拍攝。
[0046]本次使用的遠心鏡頭遠心度小于0.06,畸變小于0.08%，視場范圍94mm*64mm，拍攝4.7英寸的手機外殼2次可以拍攝完成，拍攝5.5英寸的手機外殼3次可完成；
[0047]同一位置采用一次3連拍方式，每次拍照光源發(fā)光角度和亮度進行變化，可以多角度、多亮度進行成像，確保缺陷沒有遺漏；
[0048]具體的，先對第一區(qū)域進行拍照，在對圖片處理的過程中，設備同時移動到第二區(qū)域，再次對其進行拍照，依次檢測完成整個手機的檢測。
[0049]步驟4:所述CCD相機將拍攝結(jié)果傳輸至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對拍攝結(jié)果進行數(shù)據(jù)分析，輸出檢測結(jié)果；
[0050]所述控制系統(tǒng)控制所述照明系統(tǒng)在相同區(qū)域采用用三種光源不同亮暗度和組合方式進行輸出；
[0051]具體的，對不同缺陷一次性檢測，會采用三種光源不同亮暗度和組合方式進行檢測，在均勻正常亮度下主要解決常規(guī)碰壓傷、碰刮傷、殘膠等檢測;在均勻高亮度進行Split 缺陷檢測，主要為間隙、黑線等;在低亮度暗場進行輕微缺陷檢測，例如輕微碰傷、刮傷、沙粒等。檢測物通過設備運動到檢測視場范圍后，相機會進行三次拍照，每次拍照完成后自動進行光源變化，三次拍照完成后進行一次性檢測輸出檢測結(jié)果。[〇〇52]綜上所述，本發(fā)明具有如下有益效果:[〇〇53]1、采用雙遠心鏡頭、高精度CCD相機、組合漫反射照明系統(tǒng)解決噴砂材質(zhì)對缺陷的干擾。
[0054]2、主要采用多工位拍攝和分區(qū)域拍攝解決不同尺寸的檢測。
[0055]3、采用組合照明系統(tǒng)，在光源內(nèi)部采用多通道獨立控制光源，針對不同材質(zhì)采用不同光強和角度照明。[〇〇56]4、球積分底部增加補光光帶，組成360°圓環(huán)進行補光，根據(jù)檢測物進入球積分高度光源可進行角度調(diào)節(jié)，保證照明的均勻性。[〇〇57]5、同一位置采用連拍方式，每次拍照光源發(fā)光角度和亮度進行變化，可以多角度、多亮度進行成像，確保缺陷沒有遺漏。
[0058]6、采用了逐層掃描檢測技術(shù)，用戶可以根據(jù)實際檢測需要選擇檢測模塊，對于同一幅圖片可以選擇多個檢測模塊組合。
[0059]以上所述的僅是本發(fā)明的實施方式，在此應當指出，對于本領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出改進，但這些均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種產(chǎn)品外觀檢測裝置，其特征在于，包括檢測模塊和分析控制模塊，所述檢測模塊 包括依次連接且同軸心設置的CCD相機、鏡頭、照明系統(tǒng)，所述分析控制模塊包括與所述CCD 相機數(shù)據(jù)信號連接的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述照明系統(tǒng)包括球積分光源、同軸光源、 連接器及距離調(diào)節(jié)器，所述同軸光源與所述鏡頭連接，所述連接器連接所述球積分光源和 同軸光源，所述距離調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)所述照明系統(tǒng)的高度，所述球積分光源底部具開口，所 述開口覆蓋于待檢測產(chǎn)品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品外觀檢測裝置，其特征在于:所述鏡頭為雙遠心鏡頭。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的產(chǎn)品外觀檢測裝置，其特征在于:所述CCD相機連接于遠心鏡 頭上，其采用3000W黑白(XD相機。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品外觀檢測裝置，其特征在于:所述鏡頭自身物距為263mm， 景深為9mm，所以檢測物表面需要距離鏡頭在267.5mm_258.5mm之間。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的產(chǎn)品外觀檢測裝置，其特征在于:所述開口大小為72mm*92mm， 所述同軸光源發(fā)光面大小為70mm*90mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品外觀檢測裝置，其特征在于:所述球積分光源共包括5通 道，分別為位于最底部的球積分正常通道，及其它分別按照角度為15°、30°、45°、85°進行排 布的通道。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品外觀檢測裝置，其特征在于:所述球積分光源包括補光 帶，所述補光帶環(huán)設于所述球積分光源的底部。8.—種產(chǎn)品外觀檢測方法，應用權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任意一項所述的產(chǎn)品外觀檢 測裝置，其特征在于，包括如下步驟:步驟1:提供待檢測產(chǎn)品，將其置于所述開口底部；步驟2:所述控制系統(tǒng)控制所述CCD相機對所述待檢測產(chǎn)品的待檢測表面進行區(qū)域劃 分；步驟3:所述控制系統(tǒng)控制所述檢測模塊對所述待檢測表面按照已劃分的區(qū)域依次進 行拍攝；步驟4:所述CCD相機將拍攝結(jié)果傳輸至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對拍攝結(jié)果 進行數(shù)據(jù)分析，輸出檢測結(jié)果。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的產(chǎn)品外觀檢測方法，所述控制系統(tǒng)控制所述照明系統(tǒng)在相同 區(qū)域采用用三種光源不同亮暗度和組合方式進行輸出。
【文檔編號】G01N21/88GK106018413SQ201610316205
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】于濤, 楊飛飛
【申請人】西安欣維視覺科技有限公司