[发明专利]一种镜片成像装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于检测领域，更具体地，涉及一种镜片成像装置及方法。

背景技术

近年来，随着通讯产业的迅速发展，镜片作为LCD、LED等显示屏的保护装置，被大规模使用在手机、平板电脑等电子装置上。镜片在保护显示屏的同时，还要保证不影响到屏幕的透光性，这对镜片表面的清洁度就提出了要求。如何检测清洗后的镜片是否干净，一开始是工作人员用肉眼检查，这对工作人员的素质提出了要求，同时也造成了判断标准的主观性。传统的人眼检测方法对微小缺陷和色差不明显缺陷以及复杂图案的检测并不敏感，难以实现对产品缺陷或瑕疵的完全检测。人工鉴别不仅效率低，而且精度也不够高，并且对人体有一定的伤害。随着科技的进步，慢慢的机器视觉取代了人工肉眼检查，将被检查物体转换成图像数据，再通过控制系统对其进行分析与处理。

成像是捕获、存储、显示和打印图像信息的过程。分辨率和对比度是成像质量的重要组成部分，分辨率指成像系统所能重现的被测物体细节的数量。传统上对图像的捕捉采取整体获取的方式，如果要获得被成像物体非常细微的特征，就将对成像系统的分辨率有非常大的要求。如何使用适度的分辨率的成像装备捕获到被成像物体细微的特征成为待解决的问题。

如果采用直接拍摄的方式，对相机的视野、镜头的分辨率要求就会很高，因为镜片上的刮痕与瑕疵都是比较微小的，只有分辨率够高才能清晰辨认；再者各类镜片的尺寸又不统一，同样的分辨率可能不具有普适性；而且，无论选用何种相机，都不能保证在其分辨率满足要求的同时其视野能够恰好调整到与镜片尺寸相符合的理想情况。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种镜片成像装置及方法，其目的是能够在保持成像精度的同时，降低对相机性能的要求。

本发明提供了一种镜片成像装置，包括光学照明模块、PLC控制器、摆动气爪、两轴运动平台、第一驱动器、第一伺服电机、第一编码器、第二驱动器、第二编码器、第二伺服电机和面阵CCD相机；两轴运动平台包括相互垂直的X轴和Y轴；所述摆动气爪安装在所述Y轴上，用于夹取待测镜片；所述面阵CCD相机固定安装在与所述摆动气爪垂直方向的正上方；所述光学照明模块用于为所述面阵CCD相机提供可以使成像均匀且无反光亮点的同轴平行光；所述PLC控制器的第一输出控制端与所述第一驱动器的输入端连接，所述第一驱动器的输出端与所述第一伺服电机的输入端连接，所述第一伺服电机的输出端与所述Y轴连接，用于驱动Y轴运动；所述第一编码器的输入端连接至所述第一伺服电机的反馈端，所述第一编码器的输出端连接至所述PLC控制器的第一输入端，用于将Y轴运动的脉冲个数反馈给PLC控制器；所述PLC控制器的第二输出控制端与所述第二驱动器的输入端连接，所述第二驱动器的输出端与所述第二伺服电机的输入端连接，所述第二伺服电机的输出端与X轴连接，用于驱动X轴运动；所述第二编码器的输入端连接至所述第二伺服电机的反馈端，所述第二编码器的输出端连接至所述PLC控制器的第二输入端，用于将X轴运动的脉冲个数反馈给PLC控制器；所述PLC控制器的第三输出控制端与所述面阵CCD相机连接，用于将所述第一编码器反馈的脉冲个数与驱动脉冲个数比较，并当两者相等时由所述第三输出控制端输出触发信号控制所述面阵CCD相机捕获待测区域的图像；将所述第二编码器反馈的脉冲个数与驱动脉冲个数的比较，并当两者相等时由所述第三输出控制端输出成像终止控制信号控制所述面阵CCD相机终止成像。

其中，所述光学照明模块包括LED点光源和半透镜；所述半透镜位于所述面阵CCD相机的正下方且与水平面成45°角设置；所述LED点光源位于在所述面阵CCD相机的斜下方并与所述半透镜平行设置。

本发明还提供了一种镜片成像方法，包括下述步骤：

S1：获取待测镜片尺寸和面阵CCD相机的视野范围；

S2：根据所述面阵CCD相机的视野范围和所述镜片尺寸之间的大小关系，将待测镜片表面划分为个待测区域；并根据待测镜片尺寸和面阵CCD相机的视野范围确定所述待测镜片的初始位置，所述待测镜片的初始位置为：待测镜片与面阵CCD相机的视野边缘之间的距离x小于w是指面阵CCD相机的视野范围宽度，h是指面阵CCD相机的视野范围高度，W是待测镜片的宽度，H是待测镜片的高度；

S3：PLC控制器根据待测镜片从初始位置移动到所有待测区域所需要的驱动脉冲个数控制两轴运动平台运动，并带动待测镜片在视野范围内运动，使得面阵CCD相机能够捕获待测镜片表面所有待测区域的图像；