[发明专利]基于图像配准及融合的激光剪切散斑干涉缺陷检测系统

摘要

本发明公开了一种基于图像配准及融合的激光剪切散斑干涉缺陷检测系统，包括：激光光源、扩束镜、分束镜、剪切器、相移器、图像采集器和集成图像处理算法和相移器控制算法的PC机；先利用双摄像头的图像采集器同时记录了被测物体在热加载前后的激光剪切散班干涉条纹图和原始图像，再通过图像处理算法和相移器控制算法对热加载前后的激光剪切散班干涉条纹图进行处理，得到相位差图像，最后将相位差图像与原始图像进行融合和配准，实现缺陷位置检测的快速精确定位。

主权项

1.一种基于图像配准及融合的激光剪切散斑干涉缺陷检测系统，其特征在于，包括：激光光源、扩束镜、分束镜、剪切器、相移器、图像采集器和集成图像处理算法和相移器控制算法的PC机；所述的剪切器包括五五分束镜、相移反射镜和剪切反射镜；所述的图像采集器采用双CCD摄像头，其中CCD1摄像头用于采集原图像，CCD2摄像头用于采集激光剪切散班干涉条纹图像；被测物体在常温状态下，激光光源经过扩束镜扩束后，将激光照射至被测物体的表面，再将被测物体表面的反射光通过分束镜，使光线分成相同等光能量的两束光，其中一束光直接由CCD1摄像头记录，得到原始图像图像；另一束光进入剪切器的五五分束镜，五五分束镜将这束光分成同等光能量的两束光，再分别进入到连接相移器的相移反射镜和剪切反射镜，通过相移器控制相移反射镜的相移，通过剪切镜调节剪切量，从而形成物体表面图像和自身在某方向错位的剪切图像进行干涉，并由CCD2摄像头记录，得到常温状态下被测物表面的四幅具有已知相移信息的激光剪切散班干涉条纹图像；被测物体在热加载状态下，激光光源同样经过扩束镜扩束后，将激光照射至被测物体的表面，再将被测物体表面的反射光通过分束镜，使光线分成相同等光能量的两束光，其中一束光直接由CCD1摄像头记录，得到原始图像；另一束光进入剪切器的五五分束镜，五五分束镜将这束光分成同等光能量的两束光，再分别进入到连接相移器的相移反射镜和剪切反射镜，通过相移器控制相移反射镜产生微小位移从而达到相位移动，通过剪切镜调节剪切量，从而形成物体表面图像和自身在某方向错位的剪切图像进行干涉，并由CCD2摄像头记录，得到热加载状态下被测物表面的四幅具有已知相移信息的激光剪切散班干涉条纹图像；双CCD摄像头分别将两种状态下得到的八幅图像全部传送给PC机，PC机通过自带的相移器控制算法精确控制相移器产生四个已知相移，通过四步相移算法提取常温状态及热加载后两种状态下的激光剪切散班干涉条纹图像的相位图，然后做数值差得到相位差图像，再通过对相位差图像进行自适应阈值滤波和最小二乘法的解包裹算法处理，得到直接反应被测物表面形变位移梯度的激光剪切散班干涉条纹图像的相位差图像，最后随机挑选一幅由CCD1采集的原图像与上述的相位差图像按照CCD分辨率光路系统以及剪切量的比例运算进行配准、融合，实现缺陷检测的精确可视化定位。