[发明专利]一种透明介质的表面划痕成像检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种透明介质的表面划痕成像检测装置及其检测方法，检测装置包括平行光源模块、第一傅里叶透镜、空间滤波模块、成像镜头、探测器模块以及数据处理模块；所述平行光源模块输出平行光束，平行光束先后通过被测样品以及第一傅里叶透镜形成汇聚光束，汇聚光束先后通过空间滤波模块以及成像镜头到达探测器模块，所述空间滤波模块置于第一傅里叶透镜的焦平面上，所述探测器模块输出端与数据处理模块输入端通信连接。本发明通过空间滤波模块，去除采集图像的背景光强干扰，做到对透明介质的表面划痕单独成像，划痕检测精度高，同时由于是对透明介质的表面划痕单独成像分析，数据处理量低，有效提高检测精度。本发明用于检测透明介质的表面划痕。

技术领域

本发明涉及光学成像装置技术领域。

背景技术

随着高新技术的飞速发展，各种玻璃产品，如电子产品的显示屏，高精度的镜头透镜，波片，激光谐振腔等得到广泛的运用，玻璃的应用范围越来越广。与之对应的是对玻璃品质的更高要求，其中对玻璃进行划痕检查显得尤为重要，划痕检测就是其中重要的一项。

目前国外的一些设备虽然能够实现对玻璃划痕进行检测，但是这些仪器普遍价格高昂，检测范围小。而国内市场上的玻璃划痕检测仪器，其检测主要是靠后期的图像处理，并没有对前期的成像系统进行设计和改进，这导致仪器采集到的原始图像受到了背景光强的干扰，划痕信息并不清晰，就算是靠后期的图像处理也很难把玻璃划痕信息提取并展现出来。即这类划痕检测仪器由于仪器配置的成像系统没有做到去除背景光强的干扰，所以导致划痕成像质量不高。

公开号为CN 107024488的文本公开了一种玻璃缺陷检测方法，该方法是利用共轭上的一对环形光澜滤掉玻璃缺陷的散射光，然后根据探测器灰度值的变化判断是否存在划痕，该成像方式很难把细小的玻璃缺陷信息呈现出来，会直接导致玻璃划痕检测精度极大降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：在透明介质的划痕检测中如何同时兼顾检测速度以及检测精度。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

一种透明介质的表面划痕成像检测装置，包括平行光源模块、第一傅里叶透镜、空间滤波模块、成像镜头、探测器模块以及数据处理模块；所述平行光源模块输出平行光束，平行光束先后通过被测样品以及第一傅里叶透镜形成汇聚光束，汇聚光束先后通过空间滤波模块以及成像镜头到达探测器模块，所述空间滤波模块置于第一傅里叶透镜的焦平面上，所述成像镜头安装在探测器模块上，所述探测器模块输出端与数据处理模块输入端通信连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述平行光源模块包括输出波长为632.8nm激光的氦氖激光器以及第二傅里叶透镜，所述氦氖激光器置于第二傅里叶透镜的焦点处，所述氦氖激光器输出的扩散光束经过第二傅里叶透镜后形成平行光束。

作为上述技术方案的进一步改进，所述平行光源模块还包括用于调节平行光束功率密度的偏振片组，所述偏振片组包括两个偏振片，从第二傅里叶透镜出射的平行光束先后通过两个偏振片。

作为上述技术方案的进一步改进，所述空间滤波模块包括内部介质均匀的透明玻璃基底，所述透明玻璃基底上涂有一黑色涂层，所述黑色涂层位于第一傅里叶透镜的焦点处，所述黑色涂层的形状尺寸与汇聚光束在焦点处形成光斑的形状尺寸一致。

作为上述技术方案的进一步改进，所述空间滤波模块包括反射镜，所述反射镜上设置有通孔，所述通孔位于第一傅里叶透镜的焦点处，所述通孔的孔径与汇聚光束在焦点处形成光斑的半径一致。

本发明的有益效果是：本发明创造通过空间滤波模块，去除采集图像的背景光强干扰，做到对透明介质的表面划痕单独成像，检测精度高，同时由于是对透明介质的表面划痕单独成像分析，数据处理量低，有效提高检测速度。本发明创造用于检测透明介质的表面划痕。

本发明创造同时还公开了一种透明介质划痕成像检测方法，包括以下步骤：