表面缺陷檢測(cè)關(guān)于光的分析

在機(jī)器視覺(jué)中，表面缺陷檢測(cè)一直是整個(gè)行業(yè)的技術(shù)難題。有時(shí)候我們?yōu)榱藱z測(cè)光面材料上的污垢或者劃痕等，一般回采用同軸光，高角度，低角度和背光等這幾種手段。

這種方法通常對(duì)硬劃痕有明顯的效果，但是某些工件對(duì)表面的要求較高，而對(duì)一些軟劃痕的效果通常不是很明顯。根據(jù)我們的日常工作經(jīng)驗(yàn)，機(jī)器視覺(jué)中的大多數(shù)渲染都是通過(guò)低角度或高角度呈現(xiàn)的。對(duì)于劃痕，我們提出了兩種基于低角度和高角度的解決方案。

行業(yè)應(yīng)用：

玻璃，金屬，液晶面板，手機(jī)屏幕，塑料等的表面檢查

低角度法：

機(jī)器視覺(jué)行業(yè)通常使用低角度方法進(jìn)行劃痕檢測(cè)，如下圖所示：

在檢測(cè)到缺陷之前，我們首先需要了解缺陷是如何形成的，以及對(duì)我們的工作有哪些提示和幫助。刮擦的形成基本上是由于兩個(gè)物體彼此直接接觸，并且由于外力引起的相對(duì)位移會(huì)導(dǎo)致刮擦。以上信息表明劃痕是有方向性的。

考慮低角度照明效果時(shí)，如果我們使用與劃痕平行的一組光線來(lái)照亮它（如左下圖所示），則劃痕會(huì)被光線模糊，并且這種影響在劃痕中并不明顯。圖片; 如果使用一組垂直于劃痕的光束，則該劃痕將通過(guò)，該劃痕將被該光突出顯示，并且效果在圖像中非常明顯（如下圖所示）。

通過(guò)以上分析，我們使用八個(gè)條形光源對(duì)工件進(jìn)行分時(shí)，并設(shè)計(jì)以下照明方案（如下所示）：

環(huán)形光源分為八個(gè)控制通道，分時(shí)曝光和八個(gè)連續(xù)采集。最后，使用軟件算法疊加所有缺陷，最后以高標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試工件表面的劃痕。

高角度法：

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在同軸光的柔和劃痕作用下，光源的工作距離越高，效果越明顯。但是，在相同的光源下，光源的工作距離較大，并且光源的發(fā)光面越小，光源的亮度就會(huì)相應(yīng)地降低，效果和實(shí)際情況就不可能同時(shí)兼顧。

在許多情況下，我們的生產(chǎn)線員工在目視檢查產(chǎn)品表面信息時(shí)會(huì)使用熒光燈。仔細(xì)觀察的人會(huì)發(fā)現(xiàn)，肉眼檢測(cè)方法通常是將熒光燈投射到產(chǎn)品中，然后擺動(dòng)產(chǎn)品以使熒光燈的陰影在產(chǎn)品內(nèi)部移動(dòng)。這樣，光斑照亮了產(chǎn)品的一部分，從而將信息反射到產(chǎn)品的表面上，從而人眼可以清楚地確定產(chǎn)品是否有缺陷，并且還可以容易地看到微弱的缺陷。

根據(jù)上面的描述，對(duì)于鏡面反射工件，根據(jù)光反射的規(guī)律（如左下圖所示），在右下圖中使用照明方法形成鏡面反射效果可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題。

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