一种检测装置及检测方法与流程

文档序号:18277257发布日期:2019-07-27 10:13阅读:134来源:国知局
一种检测装置及检测方法与流程

本申请涉及缺陷检测技术领域,特别是涉及一种检测装置及检测方法。



背景技术:

现代工业制造中广泛应用玻璃材料,例如利用玻璃材料制作手机壳、透镜、电池片和显示屏等。随着加工技术的进步发展,越来越多的玻璃产品被设计成曲面结构,以使产品更好地实现功能或达到更美观的效果。

由于玻璃曲面的加工需要更多更复杂的工序,在生产过程中不可避免的会产生各种各样特征不同的缺陷,常见的外观缺陷有划痕、凹凸点、模刮、桔纹、压痕、崩边等,影响产品的功能实现及美观效果。桔纹、压痕和模刮是曲面玻璃上的常见的三种缺陷,缺陷产生的原因是玻璃热弯工艺中模具不达标,或者模具参有杂质。随着用户对产品外观要求的不断提高,产品中曲面玻璃存在的缺陷也会影响用户的使用体验。

在实际生产中,可以由检测员人工地在日光灯下不断翻转检测曲面玻璃,这是由于某些缺陷仅在一些特定视角下才能观察到。但是人工检测存在效率低下的问题。



技术实现要素:

基于上述问题,本申请提供了一种检测装置及检测方法,以实现对待测物表面缺陷的自动检测,提升检测效率。

本申请实施例公开了如下技术方案:

第一方面,本申请提供一种检测装置,包括:光线发生设备和成像设备;

所述光线发生设备包括条纹图案,所述光线发生设备用于发射光束,并通过所述光束将所述条纹图案投射至所述待测物,所述条纹图案包括多个平行排列的分离的直条;

所述成像设备,用于获得所述待测物透射或反射的所述光束,形成检测图像,所述检测图像包括多个条纹;所述检测图像用于根据所述条纹获取所述待测物的缺陷信息。

可选地,所述光线发生设备可调节条纹图案的以下至少一种参数:

所述直条的延伸方向,所述直条的宽度,或者相邻两个所述直条的中线的距离。

可选地,所述成像设备包括:镜头,用于收集所述待测物透射的光束;所述镜头和所述光线发生设备分别位于所述待测物两侧;

或者,所述成像设备包括:镜头,用于收集所述待测物反射的光束;所述镜头和所述光线发生设备位于所述待测物同侧。

可选地,所述镜头的焦平面位于所述待测物与所述条纹图案之间;或者,待测物对条纹图案成的像所在面为像面,所述镜头的焦平面位于所述待测物与所述像面之间。

可选地,所述光线发生设备包括:具有显示屏的终端设备;所述显示屏用于显示包含所述条纹图案的图片;

所述终端设备响应于对所述图片的编辑操作,获得所述编辑操作对应的编辑后图片;所述编辑操作包括以下至少一种:

旋转、放大、缩小或替换;

所述显示屏还用于显示所述编辑后图片。

可选地,所述光线发生设备包括:发光板和图案元件,所述图案元件具有所述条纹图案;

所述图案元件包括:遮光部和多个平行排列的分离的直条,所述直条为透光部;所述发光板包括:发光元件;所述发光元件发出的光线通过所述图案元件的所述透光部射向所述待测物。

可选地,所述图案元件与所述发光板可拆卸连接;所述图案元件的个数为多个,不同所述图案元件的以下至少一种参数不同:

所述直条的延伸方向,所述直条的宽度,或者相邻两个所述直条的中线的距离。

可选地,所述光线发生设备还包括:导光元件,用于接收所述发光元件发出的光线并使所述光线投射至所述图案元件。

可选地,所述发光元件位于所述导光元件外围,所述发光元件与导光元件的排列方向垂直导光元件与图案元件的排列方向。

可选地,所述图案元件与发光元件的排列方向垂直于所述条纹图案所在平面。

可选地,所述光线发生设备还包括:灯罩;所述灯罩位于所述图案元件及所述发光元件之间。

可选地,所述发光元件包括:多个led灯珠。

可选地,所述光线发生设备发射的光束为平行光束,所述光线发生设备通过所述光束将所述条纹图案平行投射至所述待测物。

可选地,检测装置还包括:承载装置;所述承载装置用于承载所述待测物;所述承载装置包括:第一传送装置和第二传送装置;所述第一传送装置与所述第二传送装置的传送方向一致;所述第一传送装置和所述第二传送装置之间具有间隙;所述成像设备具体用于获得位于所述间隙处的所述待测物透射或反射的所述光束,形成检测图像。

可选地,所述光线发生设备和所述成像设备分别位于所述间隙的两侧,所述光束用于穿过待测物和所述间隙之后被成像设备接收;或者,所述光线发生设备和所述成像设备位于所述间隙的同一侧,所述成像设备用于接收所述间隙处待测物反射的光束。

可选地,所述缺陷的类型为桔纹、模刮或压痕。

可选地,所述直条的宽度取值在[1mm,3mm]区间内;所述相邻两个所述直条的中线的距离取值在[2mm,6mm]区间内。

可选地,所述待测物与所述光线发生设备的距离取值在[50mm,150mm]区间内。

第二方面,本申请提供一种检测方法,包括:

利用第一方面提供的任一检测装置获得待测物的检测图像;

根据所述检测图像中的条纹获取待测物的缺陷信息。

可选地,根据所述检测图像中的条纹获取待测物的缺陷信息包括以下一种或多种组合:

根据所述检测图像中条纹是否发生扭曲,确定所述缺陷的有无;

根据所述检测图像中扭曲条纹的尺寸,获取缺陷尺寸;

根据所述检测图像中扭曲条纹的位置,获取缺陷位置。

相较于现有技术,本申请具有以下有益效果:

本申请提供的检测装置包括光线发生设备和成像设备。其中,光线发生设备包括条纹图案,该光线发生设备用于发射光束,并通过所述光束将所述条纹图案投射至所述待测物,条纹图案包括多个平行排列的分离的直条;成像设备用于获得待测物透射或反射的所述光束,形成检测图像,所述检测图像包括多个条纹;检测图像用于根据所述条纹获取所述待测物的缺陷信息。如果待测物表面加工理想,不存在缺陷,成像设备得到的检测图像应该呈现出与条纹图案相似的笔直条纹。但是,如果待测物表面存在缺陷,例如桔纹、模刮或压痕等,检测图像中的条纹则会发生扭曲。利用该检测装置能够实现对待测物表面缺陷的自动检测,相比于现有的人工检测方法,检测效率显著提高。

本申请中,光线发生设备通过调节直条的延伸方向,所述直条的宽度,或者相邻两个所述直条的中线的距离中至少一种参数,使整个检测装置对于待测物缺陷的检出率得以提升,降低错检或漏检的概率。

对于包含发光板和图案元件的光线发生设备,所述图案元件具有所述条纹图案,并且所述图案元件包括:遮光部和多个平行排列的分离的直条,所述直条为透光部;所述发光板的发光元件发出的光线通过所述图案元件的所述透光部射向所述待测物。发光板与图案元件的结合实现将条纹图案投射到待测物以便采集,该光线发生设备的使用方式十分便捷,且操作简单,同时价格低廉。

利用终端设备作为光线发生设备进行待测物缺陷检测时,终端设备能够快速地响应用户的操作,也可以按照预先的设置图片序列自动播放图片,因此可实现条纹图案中直条的延伸方向、宽度,或者相邻两个所述直条的中线的距离中一种或多种参数的快速调节,操作便捷,检测的效率相应提高,并提升用户的使用体验。

在本申请中,光线发生设备在所述待测物表面形成的图案覆盖待测物的待测区,以便单次检测能够获得待测物的待测区尽可能丰富的缺陷信息,从而有效提高对待测物的缺陷检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种检测装置的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的一种待测物透射式检测示意图;

图3为本申请实施例提供的一种待测物反射式检测示意图;

图4为本申请和实施例提供的另一种待测物反射式检测示意图;

图5a为本申请实施例提供的第一种条纹图案示意图;

图5b为本申请实施例提供的第二种条纹图案示意图;

图5c为本申请实施例提供的第三种条纹图案示意图;

图5d为本申请实施例提供的第四种条纹图案示意图;

图5e为本申请实施例提供的第五种条纹图案示意图;

图6为本申请实施例提供的第六种条纹图案示意图;

图7为本申请实施例提供的第七种条纹图案示意图;

图8a为本申请实施例提供一种透射式检测场景示意图;

图8b为本申请实施例提供一种反射式检测场景示意图;

图8c为本申请实施例提供的另一种反射式检测场景示意图;

图8d为本申请实施例提供另一种透射式检测场景示意图;

图9为本申请实施例提供的第一种光线发生设备的结构示意图;

图10为本申请实施例提供的第二种光线发生设备的结构示意图;

图11为本申请实施例提供的第三种光线发生设备的结构示意图;

图12为本申请实施例提供的另一种检测装置的结构示意图;

图13为本申请实施例提供的一种检测方法流程图。

具体实施方式

正如前文描述,目前依靠检测员人工检测待测物(例如曲面玻璃)缺陷的方法存在效率低下的问题。为解决这一问题,发明人经过研究,提供一种检测装置及检测方法,针对待测物的缺陷实现自动化的检测。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

参见图1,该图为本申请实施例提供的一种检测装置的结构示意图。

如图1所示,本申请实施例提供的检测装置,包括:光线发生设备和成像设备。

其中,光线发生设备包括条纹图案,光线发生设备用于发射光束,并通过所述光束将所述条纹图案投射至所述待测物。条纹图案包括多个平行排列的分离的直条。

在实际应用中,待测物可以是三维玻璃,例如玻璃材质的手机屏幕、手机壳、透镜、电池板和显示屏等。待测物的表面可以是平面或曲面。本实施例中,对于待测物的具体类型不进行限定。

当光线发生设备通过光束将条纹图案投射至所述待测物,待测物可以将光线透射或反射。成像设备,用于获得所述待测物透射或反射的所述光束,形成检测图像。如果待测物对光束进行透射,则检测图像具体为透射图像;如果待测物对光束进行反射,则检测图像具体为反射图像。

参见图2至图4,其中,图2为本申请实施例提供的一种待测物透射式检测示意图;图3为本申请实施例提供的一种待测物反射式检测示意图;图4为本申请和实施例提供的另一种待测物反射式检测示意图。

如图2所示,当光线发生设备通过光束将条纹图案投射至待测物后,光束经过待测物透射后进入成像设备。如图3和图4所示,当光线发生设备通过光束将条纹图案投射至待测物后,光束经过待测物反射后进入成像设备。图3和图4的区别在于,图3中,光线发生设备与成像设备同轴放置,光线发生设备发射的光束垂直入射至待测物表面;图4中,光线发生设备出射的光束倾斜射向待测物的表面,成像设备与光线发生设备非同轴放置,成像设备的光轴与待测物表面具有锐角夹角。通过图2至图4可知,本实施例提供的检测装置在实际应用中,因光线发生设备及成像设备的相对位置不唯一固定,检测装置对待测物既可以实现透射式检测,又可以实现反射式检测。

作为一示例,本实施例中检测装置的成像设备可以是相机。

在本实施例中,条纹图案包括多个平行排列的分离的直条。参见图5a,该图为本申请实施例提供的第一种条纹图案示意图,多个直条501即构成条纹图案。需要说明的是,本实施例中条纹图案中的直条均指的是具有一致或接近的高亮度的明亮直条。在图5a中,直条501的宽度为d1,直条501的间距为d1。在本实施例中,直条的间距是相邻两个直条的中线的距离。

如果待测物表面加工理想,不存在缺陷,成像设备得到的检测图像应该呈现出与条纹图案相似的笔直条纹。但是,如果待测物表面存在缺陷,例如桔纹、模刮或压痕等,检测图像中的条纹则会发生扭曲。可见,检测图像用于获取待测物的缺陷信息。利用该检测装置能够实现对待测物表面缺陷的自动检测,相比于现有的人工检测方法,检测效率显著提高。

在本实施例中,作为一种可能的实现方式,光线发生设备可以包括:具有显示屏的终端设备,例如手机和平板电脑等便携移动终端。该终端设备的显示屏用于显示包含条纹图案的图片。

作为另一种可能的实现方式,光线发生设备可以包括:发光板和图案元件,所述图案元件具有所述条纹图案。图案元件包括:遮光部和多个平行排列的分离的直条,直条具体为透光部。显然图案元件提供了光线发生设备的条纹图案。在具体实现时,透光部可以是镂空的,也可以是由可透光材料构成。发光板包括:发光元件;所述发光元件发出的光线通过所述图案元件的所述透光部射向所述待测物。发光板与图案元件的结合实现将条纹图案投射到待测物以便采集,该光线发生设备的使用方式十分便捷,且操作简单,同时价格低廉。

在实际应用中,检测装置有可能面临检测多种不同尺寸的缺陷或者不同延伸方向的缺陷的需求。因此,光线发生设备若通过光束将同一种条纹图案投射至不同的待测物,检测效果有可能不理想。基于此问题,本申请实施例提供的检测装置中,条纹图案是可调的。下面结合附图进行详细描述和说明。

本实施例中,光线发生设备可调节条纹图案的以下至少一种参数:

直条的延伸方向,直条的宽度,或者相邻两个直条的中线的距离。

通过图5a可知,直条501的间距d1大于宽度d1。因此,在图5a示意的条纹图案中,每相邻的两个直条501之间还存在亮度低于直条501的暗条502,暗条502也是笔直的,暗条502的延伸方向与直条201的延伸方向一致。在图5a示意的条纹图案中,直条501的间距d1等于直条的宽度d1与暗条502的宽度d2。

下面继续结合附图提供多种示例性的条纹图案。

参见图5b和5c,分别为本申请实施例提供的第二种和第三种条纹图案示意图。图5b所示的条纹图案中直条503的延伸方向、图5c所示的条纹图案中直条504的延伸方向均与图5a所示的条纹图案中直条501的延伸方向不同。前面曾提及,直条的延伸方向是可调的,因此以图5a、图5b及图5c为例,条纹图案的直条的延伸方向可以如直条501所示,经过调节变为如直条503所示或如直条504所示。

需要说明的是,图5a、图5b及图5c仅示意了三种可能的直条延伸方向,在实际应用中,光线发生设备包括的条纹图案中直条的延伸方向不进行限定。

参见图5d和5e,分别为本申请实施例提供的第四种和第五种条纹图案示意图。图5d所示条纹图案中,直条505相比于图5a所示条纹图案中直条501,间距和宽度均发生变化。通过比对图5a和图5d可知,直条501的宽度d1大于直条505的宽度d3;直条501的间距d1大于直条505的间距d2。图5e所示条纹图案中,直条506相比于图5a所示条纹图案中直条501,间距发生变化。通过比对图5a和图5e可知,直条501的间距d1小于直条506的间距d3。前面曾提及,直条的宽度是可调的,因此以图5a和图5d为例,条纹图案的直条的宽度可以如直条501所示宽度d1,经过调节变为如直条505所示宽度d3。此外,前面曾提及,直条的间距是可调的,因此以图5a、图5d及图5e为例,条纹图案的直条的间距可以如直条501所示间距d1,经过调节变为如直条505所示间距d2或如直条506所示间距d3。

需要说明的是,图5a和图5d仅示意了两种可能的直条宽度,在实际应用中,对条纹图案中直条的宽度大小不进行限定。另外,需要说明的是,图5a、图5d及图5e仅示意了三种可能的直条间距,在实际应用中,条纹图案中相邻两个直条的中线的距离不进行限定。

可以理解的是,在实际检测中,待测物表面存在的桔纹的范围不同,例如待测物x的表面存在的桔纹范围为0.5cm×0.5cm,而待测物y的表面存在的桔纹的范围为0.3cm×0.3cm。当光线发生设备通过发射光束将具有某一种直条宽度的条纹图案透射至待测物时,成像设备能够有效检测出待测物x的表面存在的桔纹,但是由于待测物y表面桔纹范围相对较小,采用同一种条纹图案可能难以有效检出桔纹。本申请实施例提供的检测装置,光线发生设备包括的条纹图案,光线发生设备可调节条纹图案中直条的宽度,因此,可以在对待测物y进行检测时,采用另一种直条宽度较小的条纹图案进行检测,从而实现对待测物y表面上桔纹的有效检出。关于直条间距的调节理由同理,此处不再赘述。

另外,对于模刮缺陷,如果待测物z上的模刮延伸方向与某一种条纹图案其直条的延伸方向相同,此时,透射或反射图像上难以观察出模刮缺陷导致的条纹扭曲,从而容易错检或漏检。本实施例中通过将条纹图案的直条调节为其他的延伸方向,例如调节为与原直条的延伸方向垂直,使模刮的检出率提升,降低错检或漏检的概率。

可见,由于本申请中条纹图案的直条的延伸方向、间距或宽度是可调的,从而该检测装置能够对待测物的不同范围大小或不同延伸方向的缺陷(例如桔纹、模刮或压痕)进行检测。因此,该检测装置在待测物的工业生产和质检过程中的适用性和实用性非常强。缺陷检测时无需整体更换光线发生设备,节约了对待测物的检测成本。

需要说明的是,本实施例中对于条纹图案中各直条的长度不进行限定。参见图6和图7,分别为本申请实施例提供的第六种和第七种条纹图案示意图。通过图6和图7可知,各直条长短可以不一致。另外,本实施例中对于条纹图案的形状不进行限定,结合图5a、图6和图7可知,直条可以分布于多种形状的条纹图案中。

为便于理解本申请实施例提供的检测装置在进行透射式检测和反射式检测时,光线发生设备和成像设备分别与待测物的相对位置关系,下面结合图8a至图8c进行描述。

作为一具体实现方式,成像设备包括镜头、光电转换元件、电路板和显示屏。入射至成像设备的光线从镜头抵达光电转换元件,光电转换元件将光信号转换为电信号,随后电信号经过电路板的处理,模拟电信号转换为数字电信号,随后以图像的形式呈现在成像设备的显示屏上。

对于图8a和图8d所示的透射式检测场景,镜头具体用于收集所述待测物透射的光束;所述镜头和所述光线发生设备分别位于所述待测物两侧。成像设备,具体用于形成透射图像。

可见,在本申请实施例中,通过调节镜头和光线发生设备相对于待测物的位置,使得该检测装置能够应用于透射式检测场景。对于图8b和图8c所示的反射式检测场景,镜头具体用于收集所述待测物反射的光束;所述镜头和所述光线发生设备位于所述待测物同侧。成像设备,具体用于形成反射图像。

可见,在本申请实施例中,通过调节镜头和光线发生设备相对于待测物的位置,使得该检测装置也能够应用于反射式检测场景。

在图8a至图8c中,镜头的焦平面由虚线所示。通过图8a可知,在透射式检测的场景下,镜头的焦平面位于待测物和光线发生设备之间;在透射式和反射式检测场景下,镜头的焦平面位于待测物与光线发生设备之间。另外,将待测物对条纹图案成的像所在面称为像面,可以将镜头的焦平面调整到待测物与所述像面之间。如图8d所示,像面由双点划线表示,虚线表示镜头的焦平面,该检测装置将镜头的焦平面调整到待测物与像面之间也可获得条纹清晰的检测图像。

本实施例中,将镜头的焦平面调节至光线发生设备与待测物之间,即相当于将焦平面调节至条纹图案与待测物之间。其原因在于;如果将焦平面调节至待测物表面,尽管能够对待测物进行清晰成像,但是由于条纹图案的离焦度过大,导致条纹图案很模糊,从而难以辨认直条发生的扭曲;而如果将焦平面调节至光线发生设备的条纹图案,尽管能够对光线发生设备出射的光线进行成像,但是难以从最终获得的图像中捕捉到待测物桔纹、模刮或压痕等缺陷对图像中条纹的影响。通过将镜头的焦平面设置在条纹图案与待测物之间,能够有效获得清晰的反射图像或透射图像,从而实现对待测物缺陷的高效且全面的检测。

此外,还可将镜头的焦平面调节至待测物与像面之间。此处,像面具体是指待测物对条纹图案成的像所在的平面。

作为一种可能的实现方式,在本实施例中,光线发生设备在所述待测物表面形成的图案覆盖待测物的待测区。从而无需对同一待测物进行多次的检测图像采集,即能够实现对待测物的待测区所有缺陷的完整检测。提升了缺陷检测效率。

如果光线发生设备发射的光束为平行光束,所述光线发生设备通过所述光束将所述条纹图案平行投射至所述待测物。因此,光线发生设备上的条纹图案的尺寸与投射至待测物表面的图案的尺寸保持一致。在该实现方式下,当条纹图案中各直条的尺寸已知时,则便于依照检测图像确定待测物的缺陷的尺寸。可以理解的是,若待测物的表面为平面,则光线发生设备上的条纹图案与投射至待测物表面的图案相同,而若待测物的表面为曲面,则投射至待测物表面的图案相对于光线发生设备上的条纹图案可能存在某种程度上的扭曲,例如条纹间距变窄等。需要说明的是,因表面弯曲导致的检测图像中条纹的扭曲相比于表面因桔纹、模刮或压痕等缺陷导致的检测图像中条纹的扭曲,所涉及的范围更大。因此,在实际应用中可以根据扭曲条纹的存在范围确定是由何种原因造成的扭曲。

另外,需要说明的是,此处所述的平行光束并不局限于绝对平行,而是指光束的发散角较小。例如,本实施例中可以设定光束发散角阈值α,当光束的发散角小于α,将光束视为平行光束。

前面曾提及,本申请实施例提供的检测装置中,光线发生设备能够发射光束,并通过所述光束将所述条纹图案投射至所述待测物,并且光线发生设备可调节条纹图案中直条的延伸方向、宽度,或者相邻两个所述直条的中线的距离中一种或多种参数。下面提供光线发生设备的两种实现方式。

在本实施例中,作为一种可能的实现方式,光线发生设备可以包括:具有显示屏的终端设备,例如手机和平板电脑等便携移动终端。该终端设备的显示屏用于显示包含条纹图案的图片。终端设备能够响应于用户对图片的编辑操作,从而获得编辑操作对应的编辑后图片。在本实施例中,编辑操作可以是旋转、放大、缩小或替换等操作中的一种或多种。终端设备的显示屏将编辑后图片进行显示。例如,如果编辑操作是放大,原图片上的条纹图案将会放大,条纹图案的直条间距和宽度均会增大。例如,如果编辑操作是旋转,原图片上的条纹图案直条的延伸方向将会旋转改变。例如,如果编辑操作是替换,原图片上的条纹图案将被替换,可以替换成条纹间距更小的图片。在本实现方式中,终端设备通过响应用户的编辑操作,屏幕朝向待测物放置,光线发生设备即能够以提供直条参数可调的条纹图案投射光束。

在实际应用中,也可在终端设备上预先存储针对不同范围、不同类型、不同延伸方向的缺陷适用的图片。当确定需要对某一待测物进行多种缺陷的检测时,通过依次替换图片,实现对待测物的全面的检测,减少漏检事故的发生几率,提升检测的可靠性和便捷性。当确定需要对某一待测物的某一种缺陷进行检测时,从预先存储的图片中调取适应的图片进行替换,实现对特定待测物缺陷的检测。

可以理解的是,采用上文描述的终端设备作为光线发生设备进行待测物缺陷检测时,终端设备能够快速地响应用户的操作,也可以按照预先的设置图片序列自动播放图片,因此可实现条纹图案中直条的延伸方向、宽度,或者相邻两个所述直条的中线的距离中一种或多种参数的快速调节,操作便捷,检测的效率相应提高,并提升用户的使用体验。

光线发生设备可以包括:发光板和多个可拆卸的图案元件,图案元件与发光板可拆卸连接。每个图案元件包括:遮光部和多个平行排列的分离的直条,直条具体为透光部。在具体实现时,透光部可以是镂空的,也可以是由可透光材料构成。

不同图案元件,其直条(即透光部)的延伸方向、宽度,或者相邻两个直条的中线的距离中一种或多种参数不同。例如,图案元件s1的正视图如图5a所示,图案元件s2的正视图如图5b所示,图案元件s3的正视图如图5e所示。图案元件可以是图案板的形式。

作为本实现方式中的第一种可能,发光板包括发光元件和背板,背板支撑发光元件。参见图9,该图为本申请实施例提供的第一种光线发生设备的结构示意图。如图9所示,一个图案元件与发光板的背板连接。图9中发光元件是面型发光元件的形式,发光元件发出的光线通过安装于所述发光板的所述图案元件的所述透光部射向待测物,而一部分光则被遮光部遮挡。

作为本实现方式中的第二种可能,发光元件可以是沿透光部延伸方向排列的多个led灯珠。参见图10,该图为本申请实施例提供的第二种光线发生设备的结构示意图。

图9和图10中x轴、y轴和z轴共同构成三维的直角坐标系,x轴、y轴和z轴三者中两两之间相互垂直。结合图9和图10可知,图案元件与发光元件沿着与z轴相同或相反的方向排列,图案元件中条纹图案所在的平面与x轴和y轴共同构成的平面相互平行。由于z轴垂直于x轴和y轴共同构成的平面,因此在本申请实施例中,图案元件与发光元件的排列方向可垂直于条纹图案所在的平面。需要说明的是,当检测装置应用于反射式检测场景中,并且光线发生设备与成像设备同轴放置时,要求本实施例中光线发生设备的背板的材料为透光材料。

作为本实现方式中的第三种可能,光线发生设备还可以包括:导光元件。导光元件用于接收所述发光元件发出的光线并使所述光线投射至图案元件。本实施例中对于导光元件与发光元件的相对位置不进行限定。可选地,参见图11,该图为本申请实施例提供的第三种光线发生设备的结构示意图,图11中x轴、y轴和z轴共同构成三维的直角坐标系,x轴、y轴和z轴三者中两两之间相互垂直。在该实现方式中,导光元件位于背板和图案元件之间,发光元件(例如led灯珠)设置在导光元件的外围。如图11所示,导光元件与图案元件沿着与z轴相同或相反的方向排列,发光元件与导光元件沿着x轴相同或相反的方向排列,因x轴与z轴相互垂直,因此发光元件与导光元件的排列方向垂直于导光元件与图案元件的排列方向。导光元件接收发光元件即led灯珠发射的光线,并将光线导向图案元件的透光部,从而使光线从光线发生设备整体出射。

为了使光线发生设备出射的光线更加均匀,可选地,光线发生设备还可设置灯罩。对于上述第一种和第二种可能实现方式中,灯罩可以设置在发光元件(例如led灯珠或面型发光元件)以及图案元件之间;对于上述第三种可能实现方式中,灯罩可以设置在导光元件和图案元件之间。从灯罩出射的光线更加均匀,从而光线发生设备投射的光束亮度更加均匀,更加接近,便于成像设备根据透射或反射图像确定缺陷。

桔纹由玻璃表面一系列坡度梯度小而高度低的起伏构成,通常范围大于0.5cm*0.5cm。模刮通常为宽度在50um,长度大于100um的模具刮痕,也具备坡度梯度小而高度低的特点。压痕是待测物在热弯的过程中,由于热弯模具内轮廓不符合要求,比如向内突起,导致热弯后在待测物上留下50-100um深的痕迹,压痕通常深度都比较浅,尺寸和模刮类似。有鉴于桔纹、模刮和压痕的尺寸范围,作为一种可选实现方式,本实施例提供的检测装置在具体应用时,可以将待测物与光线发生设备的距离设置在[50mm,150mm]区间内。作为一示例,可以将待测物设置在距离光线发生设备100mm处。此外,条纹图案中直条的宽度取值在[1mm,3mm]区间内,作为一示例,可以设置直条的宽度为2mm。另外,相邻两个直条的中线的距离取值在[2mm,6mm]区间内,作为一示例,当设置直条的宽度为2mm,设置相邻两个直条的中线的距离为4mm。

在本实施例中,检测装置还可进一步包括:承载装置,用于承载待测物,提高待测物检测的便利性。

承载装置的形式可以有很多种。例如,可以是中心具有镂空区域的方框形托架,需要进行检测时,待测物只需放置在托架上,托架的镂空区域的长度小于待测物长度,和/或镂空区域的宽度小于待测物宽度。

承载装置还可以是具有传送和承载功能的装置。具体地,承载装置可以包括:第一传送装置和第二传送装置。第一传送装置用于在检测时承载待测物的一侧;第二传送装置用于在检测时承载待测物的另一侧。

参见图12,该图为本申请实施例提供的另一种检测装置的结构示意图。如图12所示,检测装置包括:光线发生设备,成像设备,第一传送装置和第二传送装置。

第一传送装置和第二传送装置均为上表面与待测物相接触。图12中,第一传送装置的上表面与第二传送装置的上表面的传送方向一致,均为向右传送。对于第一传送装置和第二传送装置,将其上表面的传送起始端称为第一端,上表面的传送结束端称为第二端。根据图12可知,第一传送装置的第二端和第二传送装置的第一端共同承载所述待测物。

第一传送装置的第二端与第二传送装置的第一端并非紧密贴合,即第一传送装置与第二传送装置之间具有间隙,检测时待测物位于间隙处。对于透射式检测场景,成像设备与光线发生设备应该分别位于间隙的两侧,例如上下两侧,同时尽量保证成像设备的镜头的光轴通过上述间隙,以及光线发生设备发出的光线尽量穿过上述间隙。从而,避免光线发生设备发出的光线传送装置阻挡,顺利到达待测物表面。成像设备具体用于获得位于所述间隙处的所述待测物透射或反射的所述光束,形成检测图像。在图12所示的透射式检测场景中,所述光束用于穿过待测物和所述间隙之后被成像设备接收。

图12仅以透射式检测场景为示例,在实际应用中,对于反射式检测场景,第一传送装置和第二传送装置对于待测物的承载方式与图12相似,此处不再赘述。在反射式检测场景中,光线发生设备和成像设备位于间隙的同一侧,例如,均位于间隙的上侧,或均位于间隙的下侧。此时,所述成像设备用于接收所述间隙处待测物反射的光束。

第一传送装置与第二传送装置之间具有间隙。对于反射式检测场景,成像设备与光线发生设备应该均位于间隙的上侧,同时尽量保证成像设备的镜头的光轴通过上述间隙。可选地,成像设备与光线发生设备可设置于间隙的正上方。从而避免承载待测物的传送装置的传送带对检测结果的干扰。

需要说明的是,在实际应用中,条纹图案中直条的延伸方向可以与传送方向一致,也可以与传送方向存在非0°夹角。例如,直条的延伸方向可以与传送方向存在45°、90°或135°夹角等。采用多种直条延伸方向的条纹图案,能够有助于在透射图像或反射图像中,展现出不同延伸方向的缺陷。

例如,如果直条的延伸方向与传送方向一致,同时模刮的延伸方向也与传送方向一致,则透射图像或反射图像中可能难以观察到条纹扭曲。而如果再次采用直条的延伸方向与传送方向相互垂直,则即便模刮的延伸方向与传送方向一致,但是透射图像或反射图像中依然可以观察到条纹扭曲。

基于前述实施例提供的检测装置,相应地,本申请还提供一种检测方法。下面结合附图对检测方法进行描述。

参见图13,该图为本申请实施例提供的一种检测方法的流程图。

如图13所示,本申请实施例提供的检测方法,包括:

步骤1301:利用检测装置获得待测物的检测图像。

关于检测装置结构及功能的相关描述已经在前述装置实施例中详细描述和说明,因此此处不再进行赘述。

步骤1302:根据所述检测图像中的条纹获取待测物的缺陷信息。

本步骤具有多种实现形式。

由于检测装置中,光线发生设备能够发射光束,并通过光束将条纹图案投射至所述待测物;成像设备获得所述待测物透射或反射的所述光束,形成检测图像。须知,条纹图案中包括多个平行排列的分离的直条。检测图像中包括多个条纹。如果待测物表面不存在缺陷,检测图像应该呈现出与条纹图案相似的笔直条纹。但是,如果待测物表面存在缺陷(例如桔纹、模刮或压痕),检测图像中条纹则会发生扭曲。因此,本步骤可以根据所述检测图像中条纹是否发生扭曲,确定所述缺陷的有无。

此外,还可以根据检测图像中扭曲条纹的位置,获取缺陷位置。下面通过示例介绍一种获取缺陷位置的实现方式。在实际应用中,可以通过在待测物上设置标定点,或者标定待测物的放置位置的方式,确定待测物表面各位置点与检测图像上像素点的对应关系。根据检测图像上扭曲条纹的位置在图像上的像素点,以及上述对应关系,即可确定待测物表面存在缺陷的位置。

利用该检测装置执行的检测方法能够实现对待测物表面的桔纹、模刮或压痕缺陷的自动检测,相比于现有的人工检测方法,该方法的检测效率显著提高。

此外,可选地,本申请中条纹图案的直条的延伸方向、间距或相邻两个直条的中线的距离是可调的,从而该检测装置能够对待测物的不同范围大小或不同延伸方向的缺陷进行检测。可见,应用该检测装置的检测方法在待测物的工业生产和质检过程中的适用性和实用性非常强。缺陷检测时无需整体更换光线发生设备,节约了对待测物的检测成本。

可选地,在实际应用中,如果检测图像中条纹发生扭曲,则本实施例提供的检测方法还可进一步根据所述检测图像确定所述缺陷的数量。

因此,本步骤中还可以根据检测图像中扭曲条纹的尺寸,获取缺陷尺寸。此处,缺陷的尺寸可以是指单个缺陷的尺寸,例如模刮的长度和宽度。另外,缺陷的尺寸还可以是指由一系列坡度梯度小且高度低的起伏构成的缺陷的尺寸,例如桔纹的范围的长度和宽度。

需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所描述的设备及系统实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元提示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。

以上所述,仅为本申请的一种具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

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