[发明专利]一种面板细微划伤缺陷的扫描检测系统和方法

说明书

本发明提供一种面板细微划伤缺陷的扫描检测系统和方法，属于表面缺陷检测技术领域。该系统包括多光谱线扫描相机、光源阵列和传送机构，多光谱线扫描相机位于传送机构上方，且扫描线垂直传送机构，光源阵列位于多光谱线扫描相机和传送机构之间。该方法采用多个方向照明光源覆盖细微划伤缺陷的显像扇区，使亚像素大小的细微划伤缺陷清晰成像；采用多光谱线扫描相机扫描成像，实现动态检测；检测算法排除了镜面光斑的影响，适用于对含曲面的面板进行划伤检测。

技术领域

本发明涉及表面缺陷检测技术领域，特别是指一种面板细微划伤缺陷的扫描检测系统和方法。

背景技术

手机外壳等产品，对面板的质量要求高，铝、不锈钢、塑料等材质的面板表面，容易受硬物划伤产生细微的划伤缺陷。划伤缺陷宽度小，最小的达到微米尺度，只能在特定光照角度下显像，因此采用人工肉眼观测的质检措施，质检效率低，人工成本高，容易产生漏检。

基于机器视觉的自动化表面检测技术，广泛应用于对面板产品的表面质量检测中，在针对细微划伤类缺陷检测中存在问题：

1)现有的表面检测系统，合理视野情况下，经济像素分辨率为0.05～0.5mm/pixel，而细微划伤缺陷的宽度为微米尺度。像素尺度大于划伤尺度时，出现采样均化现象，降低划伤缺陷与背景的对比度，因此仅在划伤缺陷出现镜面反射时，由才能使图像中细微划伤从背景中突出，满足条件的入射光角度范围称为“显像扇区”。

2)细微划伤的镜面反射角较小且朝向随机，现有的机器视觉检测设备通常采用明场、暗场照明等有限方向的照明系统，照明方向不能覆盖不同划伤的“显像扇区”；而采用穹顶光源全向照明系统具有与无影灯相似的模糊化效果，细微划伤与背景混淆难以区分。

3)存在一定曲面的面板产品，单一方向的光源在曲面上易产生高光斑点，干扰缺陷检测。

因此，有必要改进成像系统和检测方法，提高细微划伤缺陷的成像质量和检测效率。申请号为CN201210292335的专利采用两个条形光源扫描金属平面微小缺陷，提高了横向的缺陷成像质量，但对于纵向的缺陷不敏感；申请号为CN201810099920的专利采用多个方向光源轮流照明，用于测量静态平面物体的表面粗糙度，不便于对流水线上的面板产品进行快速动态检测。

本发明利用多光谱线扫描相机，对流水线上的面板产品进行快速动态表面检测；从多个方向照明的单色平行光源，入射角度足以覆盖细微划伤缺陷的显像扇区，从而提高细微划伤缺陷成像质量；检测算法排除了镜面光斑的影响，适用于对含曲面的面板进行划伤检测。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种面板细微划伤缺陷的扫描检测系统和方法，适用于对含有曲面的面板类产品进行表面质量检测，能够发现亚像素大小的细微划伤缺陷。

该系统包括多光谱线扫描相机、光源阵列和传送机构，多光谱线扫描相机位于传送机构上方，且多光谱线扫描相机的扫描线垂直传送机构运动方向，光源阵列位于多光谱线扫描相机和传送机构之间，传送机构上放置被测面板。

其中，光源阵列中光源数量为n台，n大于等于3，均为单色平行光源，其波长与多光谱扫描相机中的n个光谱对应。

被测面板为赤道面，多光谱扫描相机光轴为极轴，光源阵列的光源围绕极轴排列为两个环形，光源从等间隔的经度角入射，内环入射纬度角范围30°～40°，外环入射纬度角范围为50～80°。

传送机构匀速平动，多光谱线扫描相机逐行扫描产生n幅多光谱图像。

采用该系统进行检测的方法，其特征在于：包括步骤如下：

S1：扫描均匀漫反射标定平板的多光谱图像E_i，(1≤i≤n)，标定光强向量反映了光源A_i，(1≤i≤n)在扫描线上的光强分布，其中w为扫描线宽，h为扫描线数；