[发明专利]一种能同时检测平面镜平整度和清洁度的装置及方法

说明书

发明领域

本发明涉及光学工业自动化检测设备领域，具体而言，涉及一种利用机器视觉及图像处理方法来同时检测平面镜平整度和表面清洁度的装置及方法。

背景技术

近年来，机器视觉和与之相关的后期图像处理技术被广泛应用于工业界，尤其是用于各类生产线上的标定、细节定位及缺陷检测，目前已经完善成一套完整的光学自动化技术。

平面镜平整度及清洁度的检测目前在国内外尚无成熟的标准方法和设备。能够快速、高精度地同时完成对平面镜平整度以及清洁度的检测，尤其是整面（大于一平方米）平面镜的检测，是用来评估平面镜质量的一个有效途径，在工业中具有较高的应用价值。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的第一目的在于结合机器视觉和图像处理技术提出了一种能够同时检测平面镜平整度和清洁度的新型装置。

本发明的第二目的在于结合机器视觉和图像处理技术提出了一种能够同时检测平面镜平整度和清洁度的实现方法。

第一方面，本发明提供一种能同时检测平面镜平整度和清洁度的装置，所述装置包括水平传送平台、线型光源和光学成像装置。所述传送平台宽度大于平面镜的宽度，并且长度大于平面镜的长度，优选为平面镜长度的若干倍。传送平台要求严格水平，其传送平面镜的传送速率与照相设备拍照的快门频率保持同步。线型光源位于传送平台上方，距离传送平台上表面大约20至50厘米，其发出的线状光通过平面镜的镜面反射后经镜头被位于传送平台上方约20至100厘米处的照相设备接收。线型光源出光方向与平面镜间夹角等于照相设备进光方向与平面镜间夹角，其角度可以为30度至60度，优选40度至50度，更优选45度。

第二方面，本发明提供一种能同时检测平面镜平整度和清洁度的方法，所述方法包括以下步骤：

a. 传送一面或多面待测平面镜；

     b. 利用线型光源照射至少所述待测平面镜的其一平面镜；

c. 光学成像装置对该平面镜进行连续光学成像;

d. 将该平面镜的所述光学成像合成一二维图片，并记录该图像的灰度直方图;

e. 将该灰度直方图与预先设定的标准样品的灰度直方图进行比对，按照该测定的灰度直方图中的灰度值评估其不清洁度及平整度。

利用设置在待测平面镜上方的照相设备拍摄经所述平面镜反射的光线，所述拍摄在所述平面镜经过所述线型光源照射之前开始，并且在所述平面镜全部传通过所述线型光源之后结束。

所述传送平台的传送速率与照相设备拍照的快门频率保持同步。

若图像像素灰度值大小为标准平面镜图像灰度均值的50%至95%，认为此位置点的镜面存在不清洁，其不清洁程度正比于此像素点灰度值与标准平面镜图像灰度均值之差

对于合成图像中像素灰度值小于标准平面镜图像灰度均值50%的位置点，如果此类位置点相邻联通区域面积大于平米厘米量级，这片联通区域则为不平整镜面变形位置。

附图说明

图1为根据本发明利用光学来检测平面镜平整度及清洁度的装置示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明进行详细的描述。应当理解，以下实施例只是为了对本发明进行举例说明，而不限制本发明的保护范围。

示图1为根据本发明利用光学原理来检测平面镜平整度及清洁度的装置示意图。附图标记1为平面镜，2为线型光源，3为由线型光源发射的入射光线，4为入射光线经平面镜反射后的反射光线，5为传送平台，6为光学镜头，7为照相设备，8为传送平台的控制中心。

平面镜1可以为任何平面镜，优选为面积大于1平方米的平面镜。传送平台5用来传送平面镜1，其具有一定的长度（例如，为待测平面镜1的长度的数倍），其宽度可以长于平面镜的宽度。或者，其宽度可以大于平面镜的长度。

传送平台5可以是传送轮传送，也可以是传送带传送，也可以是其它可以进行传送的传送装置。本发明传送平台5主要用于传送待测平面镜。传送平台5最好是水平放置，能水平传送待测平面镜。

线型光源2可以为LED连续光源，其光强保持时间稳定，固定置于传送平台上方约20至50厘米处，其长度方向平行于传送轮的宽度方向，长度应不小于平面镜的宽度。

光学镜头6可以为定焦镜头，置于照相设备前方。照相设备7（如照相机）可以为单个或多个，其与镜头一起置于距离传送平台上方约20至100厘米处。照相设备和镜头的入光方向与平面镜法线之间夹角等于线型光源光线入射平面镜方向与镜面法线间的夹角，以确保照相设备能接受到经平面镜产生镜面反射的线型光源光线。