[发明专利]一种高反光物体表面缺陷检测装置

说明书

本发明公开了一种高反光物体表面缺陷检测装置，通过多轴机械手实现待检测物体的自动上下料和待检测表面的转动切换，采用构造独特的光线发生器以及均匀布满遮光块的透光膜，使照射到待检测表面的光线亮度均一，形成明暗交替、规则斑驳的光影图像，计算机控制发光源的亮度和颜色消除待检测表面的高反光效果，并通过人工智能图像检测技术对工业相机从进光孔采集的光影图像处理识别，判断出表面缺陷是否存在、以及表面缺陷的位置和类型，最终将良品和不良品分离，保存并输出检测结果，实现了高反光物体表面缺陷全自动高精度的高速连续检测，应用范围广，工业价值高，推动了视觉检测技术发展和生产自动化进程。

技术领域

本发明涉及视觉检测领域，特别涉及一种高反光物体表面缺陷检测装置。

背景技术

在工业产品，尤其是高精密产品的生产过程中，产品需要经过严格的质检才能作为成品输出。在工业产品的检测领域中，尤其是大批量的高精密产品检测，虽然自动化检测技术已经得到很大的发展和普及，依旧存在着部分产品依赖于人眼检测，耗费了大量的人力，不仅检测效率低下，而且检测精度有限，传统的人工手段无法满足高精密产品检测大批量、短周期的工作要求。

针对高精密产品表面缺陷，目前主要的解决方案是依靠计算机视觉检测，即拍照后采用数字图像处理技术进行分析判断，产品表面存在的凸起、凹陷、划痕、色斑、异物和裂纹等缺陷，会在表面成像上呈现出来。计算机视觉检测的前提是获取被检测物品的清晰照片。但是，对于表面光滑的物品，相机拍摄时光源会在物体表面形成高反光，从而无法获得清晰理想的照片，对后续的视觉检测造成极大影响，降低了检测成功率。

如公告为CN107014832A的中国专利，公开了一种高反光平面外观检测线性光源及检测方法，包括一检测光源、线阵相机、工控机以及光源检测器，开发和实现了高反光平面外观检测线性光源，该技术方案主要通过高亮LED灯、导光柱、菲涅尔镜片、均光板以及分光镜实现了相机采集图像中表面缺陷的筛选突出；如公告为CN109859192A的中国专利，公开了一种圆形高反光工件的检测识别方法，该技术方案选用同轴光源，置于工件上方配合相机对工件进行拍摄，将工件平整表面照亮，凸出工件不平整部分，从而获取高对比度的图像，从而实现缺陷检测。上述两个技术方案，前者主要作用于平直的高反光表面，后者主要作用于圆形工件的高反光表面，无法适用于弧面、折面、凹凸不平面等异形表面的检测，乃至于不同颜色、不同尺寸表面的检测，而且消除高反光效果的手段极其有限，未考虑光源自身发挥的作用，缺乏适配的自动化结构，适用对象局限，应用范围小，工作效率低，检测精度有待考证。

因此该问题亟待解决。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种应用范围广、工作效率高、检测精度好的高反光物体表面缺陷检测装置。

为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高反光物体表面缺陷检测装置，包括计算机、工业相机、光线发生器和上下料机构，所述上下料机构包括多轴机械手，其中；

所述光线发生器由外弧板、内弧板、一对侧板和一对端板围成，其外形呈弧形块状，内部形成密闭空腔，所述外弧板中部和内弧板中部间贯穿有进光孔，所述外弧板、侧板、端板和进光孔孔壁均由不透光材料构成，所述内弧板由透光材料构成，其内壁粗糙，外壁光滑，所述内弧板外壁覆盖有透光膜，所述透光膜表面布满有若干呈矩形阵列排列的遮光块，所述光线发生器内部设有发光源，所述发光源由一种以上颜色的可调光源构成；

所述多轴机械手设有夹具，用于抓取待检测物体至内弧板外侧，使待检测物体上待检测表面正对进光孔；

所述工业相机表现为彩色光学摄像机，设置于外弧板外侧镜头正对进光孔，用于透过进光孔采集待检测物体上待检测表面的彩色图像和灰度图像；