[发明专利]一种基于结构光的表面缺陷高速检测系统及其检测方法

权利要求书

1.一种基于结构光的表面缺陷高速检测系统，其特征在于，包括：

光轴与待测表面形成俯角的高速相机，

光平面与高速相机光轴形成大于等于90°夹角的结构光源，

设置在上述高速相机与结构光源外围的遮光板，

接收并处理上述高速相机传来的图像信息的处理器；

上述高速相机与结构光源相对位置固定不变，高速相机的成像视场完全覆盖结构光源在待测表面上的投影。

2.根据权利要求1所述的基于结构光的表面缺陷高速检测系统，其特征在于，上述高速相机与结构光源固定在同一个支架上。

3.根据权利要求1所述的基于结构光的表面缺陷高速检测系统，其特征在于，上述高速相机的成像视场可设置。

4.利用权利要求1至3任意一项权利要求所述的检测系统检测表面缺陷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（一）、安装检测系统，同时调整检测系统与待测表面的位置关系；

（二）、启动检测系统，由高速相机采集待测表面的图像信息；

（三）、处理器接收并处理上述高速相机传来的图像信息；

（四）、获得效果图。

上述获得效果图的方法为：将每幅图像中的光带部分提取出来，按照顺序拼接成一幅图像，并将待测表面的缺陷部分用不同于背景的颜色表示出来。

5.根据权利要求4所述的检测表面缺陷的方法，其特征在于，上述处理器处理图像信息的方法包括以下步骤：

（1）判断图像中待测表面是否存在缺陷：利用canny边缘检测的方法得到结构光源投影的上下单像素边缘，同时设定一个固定的阈值，将图像中的像素点a与其之前的像素点b做差，当差值大于固定的阈值时，判断像素点a处存在缺陷；图像中的每个像素点都使用同样的方法做差。

（2）计算表面缺陷的大小：根据上述判断出的有缺陷的位置，将无缺陷的位置对应的像素点进行拟合，得到一条直线，假设拟合点的像素位置为P(x,y)，实际测量点的像素位置为Q(x,y),结构光源的光平面与待测表面的夹角是固定的为θ，则得到偏差R的计算公式：

R(x,y)=Q(x,y)-P(x,y)                            （1）

进而可以得到表面缺陷的深度D的计算公式：

D=R(x,y)*tan θ                                 （2）

6.根据权利要求5所述的检测表面缺陷的方法，其特征在于，上述做差的两个像素点之间间隔3至10个像素点。