[发明专利]一种适用于工业生产线的光学检测系统

说明书

本发明公开了一种适用于工业生产线的光学检测系统，工业生产线至少能将待检测物在一输运平面上沿一输运直线进行输运；还包括：若干个相机，用于拍摄输运平面上的待检测物的图像；处理器，用于处理相机所拍摄的图像以识别图像中的清晰成像的部分并将该部分用于图像检测；其中，至少两个相机相对设置以使它们分别位于输运直线的两侧。本发明的有益之处在于：提供一种适用于工业生产线的光学检测系统，该系统无需事先调整待测物体/相机的空间位置，仍能够获得清晰图像，并将该清晰图像用于工业检测。

技术领域

本发明涉及光学检测系统和方法。

背景技术

对工业产品表面瑕疵的检测要求高的精度。采用人工检测工业产品表面瑕疵时，需要依靠检测工人的双眼仔细查看工业产品表面，费时费力。并且检测的精度主要依靠工人的经验、视力、体力等不确定因素，无法适用于高精度要求的工业生产。

同时，在通过照相机、摄像机等图像采集装置采集工业产品的图像时，往往需要根据光学成像关系，调整照相机、摄像机的焦距、光圈等参数或者照相机、摄像机与工业产品之间的方向、距离等相对关系。这样的调整步骤使采集工业产品图像的工作变得异常复杂。

尽管现在的照相机具有自动变焦能功能，但是由于相机本身景深范围的限制，特别是在微距摄影中，相机无法通过自动变焦等调节操作获取具有一定长度的物体表面的完整、清晰的图像。

附图说明

图1A-1C是本发明的多种图像采集系统示意图；

图2是扫描相机工作状态示意图；

图3A是一种工业检测系统的系统框图；

图3B是一种工业检测系统的示意图；

图4是一种编码器安装方式示意图；

图5A是一种具有偏置构成的相机的立体示意图；

图5B是一种具有偏置构成的相机的内部示意图；

图6A是包含3个相机的图像采集子系统的示意图；

图6B-6D是包含3个相机的图像采集子系统的各个相机的清晰成像面P的位置关系示意图；

图7A是一种边缘磨砂玻璃瑕疵部分图像的示意图；

图7B是另一种边缘磨砂玻璃瑕疵部分图像的示意图；

图8A是工业检测系统的条状光源的示意图；

图8B-8D是工业检测系统的环状光源的示意图；

图9A是包含位置获知系统的工业检测系统利用融合前的图像判断边缘磨砂玻璃边缘瑕疵的流程图；

图9B是包含位置获知系统的工业检测系统利用融合后的图像判断边缘磨砂玻璃边缘瑕疵的流程图。

具体实施方式

清晰成像面P

对于一个图像采集装置，比如相机、摄像机、扫描仪等，通过光学原理可知，如果没有改变图像采集装置中光学、电子元件的型号、位置等物理条件，相机能够清晰成像的距离和范围往往是固定的。

如图1A-1C所示，将能被相机101清楚拍摄的区域，定义为清晰成像面P。一般而言，清晰成像面P的形状取决于相机101的硬件，特别是图像传感器的形状，图1A-1C中仅仅为了示意而将其示例画成矩形，实际上，清晰成像面P可以为任意的形状。清晰成像面P的尺寸及其与相机101间的距离、角度，由透镜和图像传感器之间的相对关系决定。

图像采集系统