全文摘要
本实用新型公开了一种可在线识别灰尘与划伤的智能检测设备，其包括检测处理单元、光源处理系统、取图系统及自动追焦系统，光源处理系统包括光源切换装置、第一光源装置及第二光源装置，光源切换装置用于控制切换第一光源装置和第二光源装置，第一光源装置包括第一线性光源和斜光源，第二光源装置包括第二线性光源，取图系统包括第一摄像装置和第二摄像装置，第一摄像装置与第一线性光源的垂直线成5‑25度夹角，第二摄像装置垂直于被测物平面，自动追焦系统用于对被测物平面进行实时追焦。本实用新型采用暗场光源和亮场光源的同时检测来精确识别灰尘与划伤，可以极大地减少漏检、误判。
主设计要求
1.一种可在线识别灰尘与划伤的智能检测设备，其特征在于：包括检测处理单元和设于被测物平面上方的光源处理系统、取图系统及自动追焦系统，所述光源处理系统包括光源切换装置、第一光源装置及第二光源装置，所述光源切换装置与检测处理单元相电连接，其用于控制切换所述第一光源装置和第二光源装置，所述第一光源装置包括第一线性光源和斜光源，所述第一线性光源垂直于被测物平面，所述斜光源设于第一线性光源的左侧，其与所述第一线性光源的垂直线成70-85度夹角，所述第二光源装置包括第二线性光源，所述第二线性光源平行于被测物平面，所述取图系统包括分别与检测处理单元相电连接的第一摄像装置和第二摄像装置，所述第一摄像装置设于第一线性光源的右侧，其与所述第一线性光源的垂直线成5-25度夹角，所述第二摄像装置设于第二线性光源的上方，且垂直于被测物平面，所述自动追焦系统包括分别与检测处理单元相电连接的第一追焦装置、第二追焦装置及移动控制装置，所述第一追焦装置和第二追焦装置用于对被测物平面进行实时追焦，所述移动控制装置用于控制所述第一摄像装置和第二摄像装置，使所述第一摄像装置和第二摄像装置分别根据所述第一追焦装置和第二追焦装置实时追焦的情况进行移动。
设计方案
1.一种可在线识别灰尘与划伤的智能检测设备，其特征在于：包括检测处理单元和设于被测物平面上方的光源处理系统、取图系统及自动追焦系统，所述光源处理系统包括光源切换装置、第一光源装置及第二光源装置，所述光源切换装置与检测处理单元相电连接，其用于控制切换所述第一光源装置和第二光源装置，所述第一光源装置包括第一线性光源和斜光源，所述第一线性光源垂直于被测物平面，所述斜光源设于第一线性光源的左侧，其与所述第一线性光源的垂直线成70-85度夹角，所述第二光源装置包括第二线性光源，所述第二线性光源平行于被测物平面，所述取图系统包括分别与检测处理单元相电连接的第一摄像装置和第二摄像装置，所述第一摄像装置设于第一线性光源的右侧，其与所述第一线性光源的垂直线成5-25度夹角，所述第二摄像装置设于第二线性光源的上方，且垂直于被测物平面，所述自动追焦系统包括分别与检测处理单元相电连接的第一追焦装置、第二追焦装置及移动控制装置，所述第一追焦装置和第二追焦装置用于对被测物平面进行实时追焦，所述移动控制装置用于控制所述第一摄像装置和第二摄像装置，使所述第一摄像装置和第二摄像装置分别根据所述第一追焦装置和第二追焦装置实时追焦的情况进行移动。
2.如权利要求1所述的一种可在线识别灰尘与划伤的智能检测设备，其特征在于：所述第一追焦装置和第二追焦装置均包括激光发射器、激光检测器及测量电路，所述激光发射器将激光射向被测物体表面，激光经物体反射后由所述激光检测器接收，并由所述测量电路将光信号转换为电信号发送至所述检测处理单元。
3.如权利要求1所述的一种可在线识别灰尘与划伤的智能检测设备，其特征在于：所述第一线性光源和第二线性光源采用LNSP线扫专用CCS光源，所述斜光源采用LNIS线扫专用CCS光源。
4.如权利要求2或3所述的一种可在线识别灰尘与划伤的智能检测设备，其特征在于：所述第一摄像装置和第二摄像装置均包括相机、图像采集卡、数据线及物镜，所述图像采集卡通过数据线分别与所述相机和检测处理单元相连接，所述物镜设于相机的镜筒前端。
5.如权利要求4所述的一种可在线识别灰尘与划伤的智能检测设备，其特征在于：所述相机为16K TDI线扫相机，所述图像采集卡为HS Link采集卡，所述物镜为多倍物镜。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及检测设备技术领域，具体涉及一种可在线识别灰尘与划伤的智能检测设备。
背景技术
目前对被测物灰尘与划伤的检测一般是通过摄像头采集被测物的图像信息，然后通过处理系统对采集到的图像进行数字化的处理和分析，根据要求可得到被测物的特征信息，随后进一步对此进行判断并输出检测结果，具有非接触、高速、获得信息丰富等优点。
现有的检测设备仅通过摄像头和补光灯进行被测物图像信息的采集，很容易出现漏检、误判的现象，同时，摄像头采用预对焦或者补偿对焦的方式进行图像信息采集，无法保证采集到的图像信息具备足够的清晰度供处理系统处理和分析，降低了检测质量，检测得出结果的效率也大大下降。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服以上所述现有技术的不足，提供一种可在线识别灰尘与划伤的智能检测设备。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种可在线识别灰尘与划伤的智能检测设备，包括检测处理单元和设于被测物平面上方的光源处理系统、取图系统及自动追焦系统，所述光源处理系统包括光源切换装置、第一光源装置及第二光源装置，所述光源切换装置与检测处理单元相电连接，其用于控制切换所述第一光源装置和第二光源装置，所述第一光源装置包括第一线性光源和斜光源，所述第一线性光源垂直于被测物平面，所述斜光源设于第一线性光源的左侧，其与所述第一线性光源的垂直线成70-85度夹角，所述第二光源装置包括第二线性光源，所述第二线性光源平行于被测物平面，所述取图系统包括分别与检测处理单元相电连接的第一摄像装置和第二摄像装置，所述第一摄像装置设于第一线性光源的右侧，其与所述第一线性光源的垂直线成5-25度夹角，所述第二摄像装置设于第二线性光源的上方，且垂直于被测物平面，所述自动追焦系统包括分别与检测处理单元相电连接的第一追焦装置、第二追焦装置及移动控制装置，所述第一追焦装置和第二追焦装置用于对被测物平面进行实时追焦，所述移动控制装置用于控制所述第一摄像装置和第二摄像装置，使所述第一摄像装置和第二摄像装置分别根据所述第一追焦装置和第二追焦装置实时追焦的情况进行移动。
优选地，所述第一追焦装置和第二追焦装置均包括激光发射器、激光检测器及测量电路，所述激光发射器将激光射向被测物体表面，激光经物体反射后由所述激光检测器接收，并由所述测量电路将光信号转换为电信号发送至所述检测处理单元。
优选地，所述第一线性光源和第二线性光源采用LNSP线扫专用CCS光源，所述斜光源采用LNIS线扫专用CCS光源。
优选地，所述第一摄像装置和第二摄像装置均包括相机、图像采集卡、数据线及物镜，所述图像采集卡通过数据线分别与所述相机和检测处理单元相连接，所述物镜设于相机的镜筒前端。
优选地，所述相机为16KTDI线扫相机，所述图像采集卡为HS Link采集卡，所述物镜为多倍物镜。
采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：
1、本实用新型的第一光源装置形成暗场光源、第二光源装置形成亮场光源，暗场光源时第一摄像装置扫描一次被测物，记录灰尘大小与位置，然后亮场光源时第二摄像装置再扫描一次被测物，可拍摄到含有灰尘与划伤图像，一起送往检测处理单元处理，采用暗场光源和亮场光源的同时检测来精确识别灰尘与划伤，可以极大地减少漏检、误判。
2、本实用新型通过第一追焦装置、第二追焦装置及移动控制装置使第一摄像装置和第二摄像装置自动调整高度以实时完成焦距对焦，进而采集到清晰的图像供检测处理单元处理和分析，提高了检测的质量和检测的效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图之一；
图2为本实用新型的结构框图之二；
图3为第一光源装置形成暗场光源的示意图；
图4为第二光源装置形成亮场光源的示意图；
图5为第一追焦装置和第二追焦装置的示意图。
附图标记说明：
100.检测处理单元；
200.光源处理系统，211.第一线性光源，212.斜光源，221.第二线性光源；
300.取图系统，310.第一摄像装置，320.第二摄像装置；
400.自动追焦系统；500.上料单元；600.下料单元。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型中需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示本实用新型的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。
实施例
参考图1所示，本实用新型公开了一种可在线识别灰尘与划伤的智能检测设备，包括检测处理单元100和设于被测物平面上方的光源处理系统200、取图系统300及自动追焦系统400，还包括上料单元500和下料单元600。
配合图2至图4所示，光源处理系统200包括光源切换装置、第一光源装置及第二光源装置，光源切换装置与检测处理单元相电连接，其用于控制切换第一光源装置和第二光源装置(光源切换装置可通过如继电器等装置来实现工作状态的切换)，第一光源装置和第二光源装置之间的既可以平行或并列设置，也可以以其他的方式排布，其具体方式在本实用新型中不作限定。第一光源装置包括第一线性光源211和斜光源212，第一线性光源211垂直于被测物平面，斜光源212设于第一线性光源211的左侧，其与第一线性光源211的垂直线成70-85度夹角。第二光源装置包括第二线性光源221，第二线性光源221平行于被测物平面。在本实施例中，第一线性光源211和第二线性光源221采用LNSP线扫专用CCS光源，斜光源212采用LNIS线扫专用CCS光源。
取图系统300包括分别与检测处理单元100相电连接的第一摄像装置310和第二摄像装置320，第一摄像装置310设于第一线性光源211的右侧，其与第一线性光源211的垂直线成5-25度夹角，第二摄像装置320设于第二线性光源221的上方，且垂直于被测物平面。
由于第一线性光源211和斜光源212的光线照射在被测物上，而第一摄像装置与第一线性光源211的垂直线成5-25度夹角，调整第一线性光源211和斜光源212至合适的高度(此高度由对应型号相机的工作距离决定)，使从被测物上的反射光线不能进入物镜中成像，从而形成暗场光源，当被测物表面存在灰尘时，则会形成漫反射，漫反射光线会进入物镜中成像而检测到灰尘的大小与位置。同时，通过光源切换装置使第二线性光源221工作，第二线性光源221的光线平行照射于被测物表面，而第二摄像装置320位于第二线性光源221的上方，调整第二线性光源221至合适的高度，使第二线性光源221的反射光线全部进入物镜中成像，从而形成亮场光源，可获取到待测物表面含有灰尘与划伤图像。
第一摄像装置310和第二摄像装置320均包括相机、图像采集卡、数据线及物镜，图像采集卡通过数据线分别与相机和检测处理单元100相连接，物镜设于相机的镜筒前端。在本实施例中，相机为16K TDI线扫相机，图像采集卡为HS Link采集卡，物镜为多倍物镜。TDI线扫相机基于对同一目标多次曝光，通过延迟积分的方法，大大增加了光能的收集，与一般线阵ccd相比，它具有响应度高、动态范围宽等优点，在光线较暗的场所也能输出一定信噪比的信号，可大大改善环境条件恶劣引起信噪比太低这一不利因素。当应用TDI线扫相机对运动目标成像时，与其他视频扫描方法相比具有一系列优点，其中包括灵敏度高、动态范围大等，它允许在限定光强时提高扫描速度，或在常速扫描时减小照明光源的亮度，减小了功耗，降低了成本，此外还有一个突出的优点就是在推扫方式成像时，可以在很大程度上消除像移。
自动追焦系统400包括分别与检测处理单元100相电连接的第一追焦装置、第二追焦装置及移动控制装置，第一追焦装置和第二追焦装置用于对被测物平面进行实时追焦，移动控制装置用于控制第一摄像装置310和第二摄像装置320，使第一摄像装置310和第二摄像装置320分别根据第一追焦装置和第二追焦装置实时追焦的情况进行移动。
配合图2和图5所示，第一追焦装置和第二追焦装置均包括激光发射器、激光检测器及测量电路，激光发射器将激光射向被测物体表面，激光经物体反射后由激光检测器接收，并由测量电路将光信号转换为电信号发送至检测处理单元。根据激光发射器和激光检测器之间的距离，可以算出相机和被测物之间的距离，通过分析对比设定最佳焦距的差值，移动控制装置自动将相机调整回设定距离，保证光学系统焦距而使相机采集的图像清晰，从而达到实时追焦的效果。
在取图系统300分别完成亮场、暗场光源图像采集后，检测处理单元100进行图像预处理，经过算法处理分辨出暗场中各个位置的灰尘，然后在亮场图像中滤掉对应各个位置的灰尘，从而得到要检测的划伤等缺陷。图像预处理在图像分析中，对输入图像进行特征抽取、分割和匹配前所进行的处理，图像预处理的主要目的是消除图像中无关的信息，恢复有用的真实信息，增强有关信息的可检测性和最大限度地简化数据。图像预处理包括平滑，中值滤波，边缘检测，梯度算子，图像锐化，过零点检测等，利用中值法、局部求平均法和k近邻平均法消除图像中随机噪声，在消去噪声的同时不使图像轮廓或线条变得模糊不清，对图像中的信息有选择地加强和抑制，以改善图像的视觉效果，或将图像转变为更适合于机器处理的形式，以便于数据抽取或识别。在预处理后经过定位、识别、匹配、blob分析等算法分析，对比与处理形成划伤等缺陷的缩略图，完成算法处理。
上料单元500为提供被测物定位校正以及运送至检测处理单元100，取图系统300完成图像采集后，被测物自动送往下料单元600，并由下料单元600送往下道工序或进行卸料。需要说明的是，上料单元500和下料单元600采用现有的上、下料装置来实现上料和下料，其具体结构在本实用新型中不再赘述。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920073397.5
申请日:2019-01-17
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:92(厦门)
授权编号:CN209372711U
授权时间:20190910
主分类号:G01N 21/88
专利分类号:G01N21/88;G01N21/94;G01N21/01
范畴分类:31E;
申请人:厦门福信光电集成有限公司
第一申请人:厦门福信光电集成有限公司
申请人地址:361000 福建省厦门市思明区软件园观日路30号204单元
发明人:梁志达;魏慧琳;王晓丹;陈思华;李瑞晟;翁锦祥
第一发明人:梁志达
当前权利人:厦门福信光电集成有限公司
代理人:刘兆庆;邓贵琴
代理机构:35224
代理机构编号:厦门致群专利代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：梁志达论文;