一种大曲率类镜面产品外观缺陷检测方法与流程

本发明涉及镜面产品制造领域，特别涉及一种大曲率类镜面产品外观缺陷检测方法。

背景技术：

1、相位测量偏折技术是一种被广泛应用于类镜面产品表面缺陷检测领域的技术。传统的相位测量偏折技术多采用平面lcd或led作为光源，投射正交相移条纹至被测物上，然后用相机采集镜面反射后的相移条纹图像，并对形变后的条纹图像进行相位展开，则可以通过相位-高度的关系得到曲率分布，其中，曲率变化明显的位置即为缺陷。

2、对于平面类镜面产品，相位测量偏折技术的检测效率高、精度高。然而，当待测产品的曲率较大时，系统的fov有限，单次拍摄仅能覆盖小部分被测物，则会使得检测效率和精度不足。

3、针对上述问题，目前常见的有三种常见的解决方案：

4、1.采用平面光源，并使用机械手辅助抓取光源或者被测物，多次变换光源或被测物的位姿，从而实现全覆盖检测。该方法的缺点在于检测效率较低，无法应对高生产节拍检测需求。

5、2.采用拱形led光源，使被测物经输送线运输，并停在光源正下方进行检测，拱形光源相较于平面光源的fov更大，单次拍摄可覆盖更大被测物，从而一定程度提高检测效率。但该方法仍无法实现全覆盖检测，还需配合变换被测物的位姿，检测效率提升有限；

6、3.采用半球形光源，即采用多个投影仪将正交相移条纹投射至半球形硬质屏幕上，以此为光源照亮被测物实现检测，该方法单次拍摄可覆盖被测物90％以上，效率最高，但由于采用投影方式，系统体积大，此外采用正交相移条纹，则需要投射图像张数较多。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种大曲率类镜面产品外观缺陷检测方法。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种大曲率类镜面产品外观缺陷检测方法，包括以下步骤：

3、1)在球面led光源的各处安装多个高分辨率相机，并将待测产品放置于球面led光源的下方；

4、2)计算机控制球面led光源投射n步相移圆环；

5、3)对n步相移圆环进行调制，成为强度正弦变换的相移圆环；

6、4)使用各高分辨率相机采集测物表面的相移圆环，并进行相位展开；

7、5)获取曲率图；

8、6)根据曲率变化值得到有缺陷的位置。

9、在一些实施方式中，在步骤1)中，球面led光源由在半球形匀光板后方安装led阵列组成。其有益之处在于，描述了球面led光源的具体组成。

10、在一些实施方式中，在步骤1)中，高分辨率相机的数量为3个以上。其有益之处在于，设置为3个以上高分辨率相机能够覆盖被测物更多的面积。

11、在一些实施方式中，在步骤1)中，各高分辨率相机分别安装在球面led光源的上方球面各处，并且其镜头均朝向球面led光源的中心。其有益之处在于，描述了各高分辨率相机安装的位置与方式。

12、在一些实施方式中，在步骤3)中，使用匀光板对n步相移圆环进行调制。其有益之处在于，描述了对n步相移圆环进行调制的方式。

13、在一些实施方式中，在步骤4)中，根据以下公式进行相位展开：

14、

15、其中，代表包裹相位分布，(u,v)代表图像坐标，ik(k＝1，2，3…)分别代表每步相移的灰度图像。其有益之处在于，描述了进行相位展开的公式。

16、在一些实施方式中，在步骤5)中，根据以下公式获取曲率图：

17、

18、其中，g(u,v)代表各点的曲率分布，代表绝对相位与参考相位的差，n代表周期，l代表被测物与光源之间的高度差。其有益之处在于，描述了进获取曲率图的公式。

19、在一些实施方式中，在步骤6)中，曲率变化值大于1的位置即为有缺陷的位置。其有益之处在于，描述了根据曲率图得到有缺陷的位置的具体方式。

20、在一些实施方式中，还包括以下步骤：7)在曲率图上对有缺陷的位置进行标示。其有益之处在于，描述了获得有缺陷的位置后的处理方式。

21、在一些实施方式中，在步骤7)中，还提取出有缺陷的位置的坐标。其有益之处在于，进一步获得有缺陷的位置的相关信息。

技术特征：

1.一种大曲率类镜面产品外观缺陷检测方法，其特征在于：包括以下步骤

2.根据权利要求1所述的一种大曲率类镜面产品外观缺陷检测方法，其特征在于：在步骤1)中，球面led光源由在半球形匀光板后方安装led阵列组成。

3.根据权利要求1所述的一种大曲率类镜面产品外观缺陷检测方法，其特征在于：在步骤1)中，高分辨率相机的数量为3个以上。

4.根据权利要求1所述的一种大曲率类镜面产品外观缺陷检测方法，其特征在于：在步骤1)中，各高分辨率相机分别安装在球面led光源的上方球面各处，并且其镜头均朝向球面led光源的中心。

5.根据权利要求1所述的一种大曲率类镜面产品外观缺陷检测方法，其特征在于：在步骤3)中，使用匀光板对n步相移圆环进行调制。

6.根据权利要求1所述的一种大曲率类镜面产品外观缺陷检测方法，其特征在于：在步骤4)中，根据以下公式进行相位展开

7.根据权利要求1所述的一种大曲率类镜面产品外观缺陷检测方法，其特征在于：在步骤5)中，根据以下公式获取曲率图

8.根据权利要求1所述的一种大曲率类镜面产品外观缺陷检测方法，其特征在于：在步骤6)中，曲率变化值大于1的位置即为有缺陷的位置。

9.根据权利要求1所述的一种大曲率类镜面产品外观缺陷检测方法，其特征在于：还包括以下步骤

10.根据权利要求9所述的一种大曲率类镜面产品外观缺陷检测方法，其特征在于：在步骤7)中，还提取出有缺陷的位置的坐标。

技术总结本发明公开了一种大曲率类镜面产品外观缺陷检测方法。该方法包括以下步骤：1)在球面LED光源的各处安装多个高分辨率相机，并将待测产品放置于球面LED光源的下方；2)计算机控制球面LED光源投射N步相移圆环；3)对N步相移圆环进行调制，成为强度正弦变换的相移圆环；4)使用各高分辨率相机采集测物表面的相移圆环，并进行相位展开；5)获取曲率图；6)根据曲率变化值得到有缺陷的位置。本发明中的一种大曲率类镜面产品外观缺陷检测方法无需变换待测产品位姿即可实现大曲率镜面产品外观的全覆盖自动检测，相较于传统方法，检测所需图片数量减少50％，能够有效提高检测效率。技术研发人员：魏泊岩,褚焰艳受保护的技术使用者：苏州龙瞳科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5