[发明专利]透明或半透明材料微观缺陷检测系统及方法

说明书

一种透明或半透明材料微观缺陷检测系统及方法，检测系统包括：相干光源(10)，用于出射相干光束扫描透明或半透明的检材；光电传感器(20)，用于采集所述检材的散射光强成像；控制器(30)，用于获取与扫描位置对应的所述散射光强成像；对散射光强成像进行傅里叶变换，得到相应的幅度谱和相位谱，获取所述幅度谱和相位谱的截止频率；所述截止频率与所述扫描位置及对应的相对采集位置对应；监测所述截止频率不属于频率阈值范围时的扫描位置，将该扫描位置作为缺陷位置，根据所述缺陷位置确定缺陷；频率阈值范围为预先根据洛伦茨‑米氏理论计算出的，与所述相对采集位置对应的基于非纯净介质光散射的参考值范围。

技术领域

本发明涉及工业检测技术领域，特别涉及一种透明或半透明材料微观缺陷检测系统及方法。

背景技术

通常情况下，产品的生产制造工艺中，气泡、杂质、裂纹、波纹、划伤、碰伤等常见的微缺陷往往难以避免。对于产品来说，这些表面缺陷会严重影响产品的使用性能和寿命；对于消费者来说，划伤是最容易被发现且最不能够容忍的缺陷之一。目前在工业检测领域中对于划伤的检测方法是：1、采用低角度的单色光对物体进行照明；2、由CCD/CMOS采集图像；3、由图像处理软件对图像进行处理并对缺陷进行检测。传统的方法由于目前照明硬件的限制，系统只能够检测出某一个方向的划伤，但实际应用中，划伤的方向是不确定的，所以容易漏检和误检。

传统技术中还有采用基于主动结构光投影的三维重构的检测方法。但对于特定的透明或半透明表面进行外观检测时，由于采用光学成像技术对透明或半透明表面进行外观检测时，常常由于表面反射太强而产生局部亮度饱和区域，使得该区域无法进行缺陷分割识别，或因透射性太强而使图像无法获得表面缺陷信息，因此常用的光学三维扫描和二维成像方法都很难对透明或半透明表面进行微观缺陷检测。

发明内容

基于此，为解决传统技术中，常用的光学三维扫描和二维成像方法都很难对透明或半透明表面进行微观缺陷检测，漏检率和误检率较高的问题，本发明特提出了一种透明或半透明材料微观缺陷检测系统。

一种透明或半透明材料微观缺陷检测系统，包括：

相干光源，用于出射相干光束扫描透明或半透明的检材；

光电传感器，用于采集所述检材的散射光强成像，所述光电传感器与所述相干光源以及所述检材在空间上具有相对采集位置，所述相对采集位置至少包括散射角和到所述检材的距离；

控制器，用于获取与扫描位置对应的所述散射光强成像；对所述散射光强成像进行傅里叶变换，得到相应的幅频曲线信息和相频曲线信息，获取所述幅频曲线信息和相频曲线信息的截止频率；所述截止频率与所述扫描位置，以及所述扫描位置对应的相对采集位置对应；

监测所述截止频率不属于频率阈值范围时的扫描位置，将该扫描位置作为缺陷位置，根据所述缺陷位置确定缺陷；

所述频率阈值范围为预先根据洛伦茨-米氏理论计算出的，与所述相对采集位置对应的基于非纯净介质光散射的参考值范围。

在其中一个实施例中，所述系统还包括载物台，用于承载所述检材；

所述载物台还包括正交的X方向和Y方向的运动机构，用于带动检材在X方向和Y方向移动以进行扫描；

所述相干光源和所述光电传感器与所述检材在扫描过程中位置相对固定。

在其中一个实施例中，所述控制器用于移动所述相干光源和/或所述光电传感器以对所述检材进行扫描；

所述控制器还用于监测所述光电传感器相对于所述相干光源和所述检材的相对采集位置，获取所述相对采集位置对应的频率阈值范围。

在其中一个实施例中，所述光电传感器的数量为N个，且N大于或等于2；N个所述光电传感器与所述相干光源以及所述检材在空间上具有N个相对采集位置。