[发明专利]一种对多层透明材料进行缺陷检测的系统及方法

权利要求书

1.一种对多层透明材料进行缺陷检测的系统，其特征在于，包括：

复色光源，用于发射一束宽光谱的复色光；

色散光学器件，设置于所述复色光源与被测多层透明物体之间，用于使所述复色光发生光谱色散后入射被测多层透明物体；

相机，用于获取被测多层透明物体反射的色散光；

控制及数据处理单元，用于控制放置被测多层透明材料的稳定平台平行于复色光源与相机运动，并读取相机拍摄的每帧图像；其中，每帧图像中具有i条直线，i表示多层透明材料的层数；第i条直线对应多层透明材料的第i层，将每帧图像中用于表征同一层材料的直线进行拼接，得到用于表征多层透明材料的立体图像，通过该立体图像判断被测多层透明物体各个分层材料表面是否有缺陷，若存在缺陷则判断缺陷的分布位置，并计算缺陷尺寸；

缺陷尺寸的具体计算过程为：

设相机的单个像元对应被测多层透明物体的实际分辨率为M；

则：当多层透明材料具有突起或凹陷时，立体图像中某一条直线会出现缺口，而在该缺口处上方或下方会出现一条线段；缺口处所占像元个数为N1，缺口上方或下方的线段到该直线的垂直像元个数为N2，缺口位置在立体图像中存在的帧数为N3；计算突起或凹陷的长度L、宽度W、高度H；L=N1*M，W=N3*M，H=N2*M；

控制及数据处理单元还用于计算多层透明材料中每个分层的厚度，具体计算过程为；假设相机的单个像元对应被测多层透明物体的实际分辨率为M，稳定平台移动的速度为V，相机的帧频为F，且需满足F/V=M，立体图像中的连续直线就代表一层材料边缘，两条相邻直线之间的垂直像元个数为N，每个分层的厚度T=N*M。

2.根据权利要求1所述的一种对多层透明材料进行缺陷检测的系统，其特征在于，所述色散光学器件为色散棱镜或者光栅。

3.根据权利要求1所述的一种对多层透明材料进行缺陷检测的系统，其特征在于，所述复色光为白光。

4.一种对多层透明材料进行缺陷检测的方法，其特征在于，基于权利要求1所述的一种对多层透明材料进行缺陷检测的系统，按照以下步骤实现：

步骤1：驱动放置被测多层透明材料的稳定平台沿平行于复色光源与相机的方向运动，实现对被测多层透明材料的线扫描；

步骤2：读取线扫描的每帧图像，其中，每帧图像中具有i条直线，i表示多层透明材料的层数；第i条直线对应多层透明材料的第i层；

步骤3：将每帧图像中用于表征同一层材料的直线进行拼接，得到用于表征多层透明材料的立体图像；

步骤4：根据立体图像判断被测多层透明物体各个分层材料是否有缺陷，若存在缺陷则判断缺陷的分布位置；

步骤5：计算缺陷的尺寸；

设相机的单个像元对应被测多层透明物体的实际分辨率为M，稳定平台移动的速度为V，相机的帧频为F，且满足F/V=M；

当多层透明材料具有突起或凹陷时，立体图像中某一条直线会出现缺口，而在该缺口处上方或下方会出现一条线段；缺口处所占像元个数为N1，缺口上方或下方的线段到该直线的垂直像元个数为N2，缺口位置在立体图像中存在的帧数为N3；

计算突起或凹陷的长度L、宽度W、高度H；

L=N1*M，W=N3*M，H=N2*M；

还包括计算多层透明材料中每个分层的厚度：具体计算过程为；假设相机的单个像元对应被测多层透明物体的实际分辨率为M，立体图像中的连续直线就代表一层材料边缘，两条相邻直线之间的垂直像元个数为N，每个分层的厚度T=N*M。