產(chǎn)品外觀檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種產(chǎn)品外觀檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法。所述產(chǎn)品外觀檢測(cè)裝置包括檢測(cè)模塊和分析控制模塊，所述檢測(cè)模塊包括依次連接且同軸心設(shè)置的CCD相機(jī)、鏡頭、照明系統(tǒng)，所述分析控制模塊包括與所述CCD相機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)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(kāi)口，所述開(kāi)口覆蓋于待檢測(cè)產(chǎn)品。本發(fā)明提供的產(chǎn)品外觀檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法采用雙遠(yuǎn)心鏡頭、高精度CCD相機(jī)、組合漫反射照明系統(tǒng)解決噴砂材質(zhì)對(duì)缺陷的干擾。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
產(chǎn)品外觀檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法【
技術(shù)領(lǐng)域
】
[0001]本發(fā)明涉及表面缺陷檢測(cè)，特別的，涉及一種產(chǎn)品外觀檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于手機(jī)外殼噴砂材質(zhì)的檢測(cè)，需要清晰呈現(xiàn)出噴砂手機(jī)外殼表面的缺陷，同時(shí)要避免噴砂顆粒對(duì)檢測(cè)的影響，最小缺陷檢測(cè)精度需要達(dá)到〇.〇〇8_。
[0003]但是因?yàn)槭謾C(jī)尺寸、材質(zhì)、形狀不統(tǒng)一，現(xiàn)有檢測(cè)裝置無(wú)法同時(shí)完成多種不同尺寸、不同材質(zhì)、不同形狀的高精度檢測(cè)問(wèn)題，并且無(wú)法完成一幅圖像中多種類(lèi)型缺陷一次性檢測(cè)的問(wèn)題。
[0004]因此，有必要提供一種產(chǎn)品外觀檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法?！?br/>【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(cè)裝置及其檢測(cè)方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種產(chǎn)品外觀檢測(cè)裝置，包括檢測(cè)模塊和分析控制模塊， 所述檢測(cè)模塊包括依次連接且同軸心設(shè)置的CCD相機(jī)、鏡頭、照明系統(tǒng)，所述分析控制模塊包括與所述CCD相機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)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(kāi)口，所述開(kāi)口覆蓋于待檢測(cè)產(chǎn)品。
[0007]優(yōu)選的，所述鏡頭為雙遠(yuǎn)心鏡頭。
[0008]優(yōu)選的，所述C⑶相機(jī)連接于遠(yuǎn)心鏡頭上，其采用3000W黑白(XD相機(jī)。
[0009]優(yōu)選的，所述鏡頭自身物距為263mm，景深為9mm，所以檢測(cè)物表面需要距離鏡頭在 267.5mm-258 ? 5mm之間。
[0010]優(yōu)選的，所述開(kāi)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(jìn)行排布的通道。[〇〇12]優(yōu)選的，所述球積分光源包括補(bǔ)光帶，所述補(bǔ)光帶環(huán)設(shè)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(cè)方法，包括如下步驟:
[0014]步驟1:提供待檢測(cè)產(chǎn)品，將其置于所述開(kāi)口底部；
[0015]步驟2:所述控制系統(tǒng)控制所述CCD相機(jī)對(duì)所述待檢測(cè)產(chǎn)品的待檢測(cè)表面進(jìn)行區(qū)域劃分；
[0016]步驟3:所述控制系統(tǒng)控制所述檢測(cè)模塊對(duì)所述待檢測(cè)表面按照已劃分的區(qū)域依次進(jìn)行拍攝；
[0017]步驟4:所述CCD相機(jī)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(duì)拍攝結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，輸出檢測(cè)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(jìn)行輸出。
[0019]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0020]1、采用雙遠(yuǎn)心鏡頭、高精度CCD相機(jī)、組合漫反射照明系統(tǒng)解決噴砂材質(zhì)對(duì)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(cè)。
[0022]3、采用組合照明系統(tǒng)，在光源內(nèi)部采用多通道獨(dú)立控制光源，針對(duì)不同材質(zhì)采用不同光強(qiáng)和角度照明。
[0023]4、球積分底部增加補(bǔ)光光帶，組成360°圓環(huán)進(jìn)行補(bǔ)光，根據(jù)檢測(cè)物進(jìn)入球積分高度光源可進(jìn)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(jìn)行變化，可以多角度、 多亮度進(jìn)行成像，確保缺陷沒(méi)有遺漏。
[0025]6、采用了逐層掃描檢測(cè)技術(shù)，用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際檢測(cè)需要選擇檢測(cè)模塊，對(duì)于同一幅圖片可以選擇多個(gè)檢測(cè)模塊組合?！尽靖綀D說(shuō)明】】
[0026]圖1為本發(fā)明產(chǎn)品外觀檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)圖?！尽揪唧w實(shí)施方式】】[〇〇27]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0028]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明公開(kāi)一種產(chǎn)品外觀檢測(cè)裝置100,包括檢測(cè)模塊1和分析控制模塊(圖未視)。
[0029]所述檢測(cè)模塊1包括依次連接且同軸心設(shè)置的(XD相機(jī)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(kāi)口 1511， 所述開(kāi)口 1511覆蓋于待檢測(cè)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(gè)平面，所述開(kāi)口 1511大小為72mm*92mm，同軸光發(fā)光面大小為70mm*90mm〇[0031 ] 在本實(shí)施例中，所述鏡頭13為雙遠(yuǎn)心鏡頭;所述CCD相機(jī)11連接于遠(yuǎn)心鏡頭上，其采用3000W黑白CCD相機(jī)，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(dá)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(cè)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(jìn)行排布的通道，在光源內(nèi)部采用多通道獨(dú)立控制光源， 針對(duì)不同材質(zhì)采用不同光強(qiáng)和角度照明。
[0034]在弧面檢測(cè)中，所述球積分光源151在底部會(huì)存在2個(gè)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(gè)45°夾角，燈珠發(fā)射角度為30°，這兩個(gè)通道會(huì)把弧面與平面相交部分及上部打亮，使其照明均勻，再通過(guò)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(shí)在側(cè)邊處9mm景深的遠(yuǎn)心鏡頭可以保證邊緣的清晰成像。[〇〇35]同時(shí)在所述照明系統(tǒng)15上，采用波長(zhǎng)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(guò)去，同時(shí)微小缺陷確可以成像出來(lái)。
[0036]所述球積分光源151包括補(bǔ)光帶1513,所述補(bǔ)光帶1513環(huán)設(shè)于所述球積分光源151 的底部。型成360°圓環(huán)進(jìn)行補(bǔ)光，根據(jù)檢測(cè)物進(jìn)入所述球積分光源151可進(jìn)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(jī)11數(shù)據(jù)信號(hào)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(kāi)放狀態(tài)，算法工程師或者非算法工程師都可在此部分進(jìn)行編輯，算法模塊以text文檔顯示，可以直接在里面進(jìn)行編輯，編輯后加載到現(xiàn)有算法模塊即可使用。
[0039]針對(duì)外表缺陷檢測(cè)中遇到的一幅圖片多種缺陷的問(wèn)題，所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)采用了逐層掃描檢測(cè)技術(shù)，用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際檢測(cè)需要選擇檢測(cè)模塊，對(duì)于同一幅圖片可以選擇多個(gè)檢測(cè)模塊組合，只需要在前面打?qū)醇纯桑唧w每個(gè)模塊參數(shù)都可以獨(dú)立進(jìn)行設(shè)置，不同工位也可以設(shè)置不同的參數(shù)。
[0040]在算法框架程序中擁有一個(gè)算法模塊接口，可以在里面進(jìn)行算法模塊添加，添加成功后可以直接在框架里面進(jìn)行算法驗(yàn)證，，在程序框架Script里面可以根據(jù)實(shí)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(xiě)， Halcon現(xiàn)成算法模塊可以直接調(diào)用模塊名稱(chēng)就可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)模塊的編寫(xiě)。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(xiě)入相應(yīng)的代碼。根據(jù)測(cè)試情況再?zèng)Q定對(duì)算法模塊是否進(jìn)行封裝。
[0041]在算法模塊部分添加算法模塊檢測(cè)級(jí)別選項(xiàng)，可以根據(jù)檢測(cè)需要在相應(yīng)的部位進(jìn)行打?qū)矗诖驅(qū)春簏c(diǎn)擊保存按鈕，在軟件目錄下會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的text腳本，雙擊text的腳本就可以在里面對(duì)目前算法模塊的參數(shù)進(jìn)行修改，如果不需要目前的檢測(cè)模塊，去掉對(duì)勾即可，在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際選擇的算法模塊的先后順序進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)前一個(gè)模塊檢測(cè)到NG的位置，在下一個(gè)模塊里面對(duì)此部分不進(jìn)行檢測(cè)，依次完成所有相應(yīng)模塊檢測(cè)。 [0042 ]本發(fā)明還公開(kāi)一種產(chǎn)品外觀檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0043]步驟1:提供待檢測(cè)產(chǎn)品，將其置于所述開(kāi)口底部。[〇〇44]步驟2:所述控制系統(tǒng)控制所述CCD相機(jī)對(duì)所述待檢測(cè)產(chǎn)品的待檢測(cè)表面進(jìn)行區(qū)域劃分。
[0045]步驟3:所述控制系統(tǒng)控制所述檢測(cè)模塊對(duì)所述待檢測(cè)表面按照已劃分的區(qū)域依次進(jìn)行拍攝。
[0046]本次使用的遠(yuǎn)心鏡頭遠(yuǎn)心度小于0.06,畸變小于0.08%，視場(chǎng)范圍94mm*64mm，拍攝4.7英寸的手機(jī)外殼2次可以拍攝完成，拍攝5.5英寸的手機(jī)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(jìn)行變化，可以多角度、多亮度進(jìn)行成像，確保缺陷沒(méi)有遺漏；
[0048]具體的，先對(duì)第一區(qū)域進(jìn)行拍照，在對(duì)圖片處理的過(guò)程中，設(shè)備同時(shí)移動(dòng)到第二區(qū)域，再次對(duì)其進(jìn)行拍照，依次檢測(cè)完成整個(gè)手機(jī)的檢測(cè)。
[0049]步驟4:所述CCD相機(jī)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(duì)拍攝結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，輸出檢測(cè)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(jìn)行輸出；
[0051]具體的，對(duì)不同缺陷一次性檢測(cè)，會(huì)采用三種光源不同亮暗度和組合方式進(jìn)行檢測(cè)，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(cè);在均勻高亮度進(jìn)行Split 缺陷檢測(cè)，主要為間隙、黑線(xiàn)等;在低亮度暗場(chǎng)進(jìn)行輕微缺陷檢測(cè)，例如輕微碰傷、刮傷、沙粒等。檢測(cè)物通過(guò)設(shè)備運(yùn)動(dòng)到檢測(cè)視場(chǎng)范圍后，相機(jī)會(huì)進(jìn)行三次拍照，每次拍照完成后自動(dòng)進(jìn)行光源變化，三次拍照完成后進(jìn)行一次性檢測(cè)輸出檢測(cè)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(yuǎn)心鏡頭、高精度CCD相機(jī)、組合漫反射照明系統(tǒng)解決噴砂材質(zhì)對(duì)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(cè)。
[0055]3、采用組合照明系統(tǒng)，在光源內(nèi)部采用多通道獨(dú)立控制光源，針對(duì)不同材質(zhì)采用不同光強(qiáng)和角度照明。[〇〇56]4、球積分底部增加補(bǔ)光光帶，組成360°圓環(huán)進(jìn)行補(bǔ)光，根據(jù)檢測(cè)物進(jìn)入球積分高度光源可進(jìn)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(jìn)行變化，可以多角度、多亮度進(jìn)行成像，確保缺陷沒(méi)有遺漏。
[0058]6、采用了逐層掃描檢測(cè)技術(shù)，用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際檢測(cè)需要選擇檢測(cè)模塊，對(duì)于同一幅圖片可以選擇多個(gè)檢測(cè)模塊組合。
[0059]以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施方式，在此應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，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(jìn)，但這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種產(chǎn)品外觀檢測(cè)裝置，其特征在于，包括檢測(cè)模塊和分析控制模塊，所述檢測(cè)模塊 包括依次連接且同軸心設(shè)置的CCD相機(jī)、鏡頭、照明系統(tǒng)，所述分析控制模塊包括與所述CCD 相機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)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(kāi)口，所 述開(kāi)口覆蓋于待檢測(cè)產(chǎn)品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品外觀檢測(cè)裝置，其特征在于:所述鏡頭為雙遠(yuǎn)心鏡頭。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的產(chǎn)品外觀檢測(cè)裝置，其特征在于:所述CCD相機(jī)連接于遠(yuǎn)心鏡 頭上，其采用3000W黑白(XD相機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品外觀檢測(cè)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(cè)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(cè)裝置，其特征在于:所述開(kāi)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(cè)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(jìn)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(cè)裝置，其特征在于:所述球積分光源包括補(bǔ)光 帶，所述補(bǔ)光帶環(huán)設(shè)于所述球積分光源的底部。8.—種產(chǎn)品外觀檢測(cè)方法，應(yīng)用權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任意一項(xiàng)所述的產(chǎn)品外觀檢 測(cè)裝置，其特征在于，包括如下步驟:步驟1:提供待檢測(cè)產(chǎn)品，將其置于所述開(kāi)口底部；步驟2:所述控制系統(tǒng)控制所述CCD相機(jī)對(duì)所述待檢測(cè)產(chǎn)品的待檢測(cè)表面進(jìn)行區(qū)域劃 分；步驟3:所述控制系統(tǒng)控制所述檢測(cè)模塊對(duì)所述待檢測(cè)表面按照已劃分的區(qū)域依次進(jìn) 行拍攝；步驟4:所述CCD相機(jī)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(duì)拍攝結(jié)果 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，輸出檢測(cè)結(jié)果。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的產(chǎn)品外觀檢測(cè)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(jìn)行輸出。
【文檔編號(hào)】G01N21/88GK106018413SQ201610316205
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】于濤, 楊飛飛
【申請(qǐng)人】西安欣維視覺(jué)科技有限公司