表面划伤检测(外观瑕疵缺陷检测设备系统)的详解

网友投稿 385 2024-02-10


我相信机器视觉表面测试,我们都知道发生了什么?表面检测一直是机器视觉行业的一个难点。常见的照明方法有同轴光、大角度、低角度、背光等。(见下图)

表面划伤检测(外观瑕疵缺陷检测设备系统)的详解

上述方法对硬划痕的效果一般都比较明显,但对某些工件的表面要求较高,针头对软划痕的影响往往不太明显。根据我们日常工作的经验,机器视觉中的大部分效果图都是通过小角度或大角度绘制的。对于划痕,我们提出了两种解决方案:低角度和大角度。

行业应用:玻璃,金属,液晶板、手机屏幕、塑料等表面检测。

低角度方式:机器视觉行业针对于划伤检测,往往采用低角度方式,如下图:

在发现缺陷之前,首先要了解缺陷是如何形成的,它的形成过程是如何提醒和帮助我们的工作的。划痕的形成基本上是由于两个物体的直接接触,由于外力的相对位移,造成划痕。从上面的信息可以看出,划痕是定向的。

当考虑低角度照明效果时,如果我们用一组平行于划痕的光线(如下面的左图)照射过去,划痕就会被光所浪费,在图像中效果也不会明显;如果我们用一组垂直于划痕的光线照亮过去,划痕就会被光线突出显示,并且在图像中效果会非常明显(见右下方的图)。

从以上分析,我们采用八个条形光源分时曝光工件,设计出以下打光方案(如下图):

一个环形光源,分成八路控制,分时曝光,连续采集八次,最后采用软件算法,叠加所有缺陷,最终以高标准检测工件表面划伤有无。(如下图)

高角度方式:根据经验,当软划痕在同轴光效应中时,光源的工作距离越大,效果就越明显。但是,同一光源,光源的工作距离越大,光源的发光面越小,光源的亮度也会减弱,而且不能同时获得效果和实际情况。

在许多情况下,我们生产线的员工在产品表面信息的视觉测量中,使用荧光灯照明(见下图)。仔细观察的人会发现,肉眼往往允许荧光灯投射到产品中,然后通过摆动产品来移动产品中荧光灯的阴影。这样,现场照明产品部分,从而反映产品表面信息,使人眼能够清楚地判断产品是否有缺陷,以及微弱的缺陷也很容易被看到。

根据以上描述,针对镜面反光的工件,依据光的反射定律(如左下图),采用右下图的打光方式,形成镜面反射效果,可以很好的解决这个问题。

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