基于彩色光反射差異的表面劃痕檢測方法技術

本發明專利技術應用于電子制造業或手表制造的電子產品或手表外殼劃痕檢測。分別用紅色、藍色LED光源照射，第一次紅色LED直射光源在頂部照明，藍色LED漫反射光源在接近外殼的低角度照射，數字相機在頂部采集圖像。第二次更換為藍色LED直射光源在頂部照明，紅色LED漫反射光源在接近外殼的低角度照射，數字相機同樣在頂部采集圖像。對兩幅圖像分別分離出紅色和藍色成分，對第一幅圖像用紅色成分減去藍色成分，第二幅圖像用藍色成分減去紅色成分。對于圖像上的每個像素，如果該像素在兩幅圖像的計算結果均小于零（或調整設定的閾值），則判斷該像素為劃痕區域。最后對判斷后的圖像進行先腐蝕后膨脹的形態學處理，去掉噪聲，得到劃痕區域。如沒有劃痕區域則判斷無劃痕。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術主要應用于手機、筆記本電腦、小型游戲機、手表及其它電子產品的新產品外殼質量檢測，包括塑料外殼或金屬外殼。
技術介紹
手機、筆記本電腦、小型游戲機、手表及其它電子產品在制造過程中，易受到意外劃傷而在其表面留下劃痕，從而影響產品外觀質量。現有的檢測方法主要是以人工檢測來發現劃痕缺陷，從而更換外殼。人工檢測主觀性強，易工作疲勞，易漏檢，而且對于細小的劃痕需要調整光照角度和視角才能人工發現，效率低，檢測可靠性不高。
技術實現思路
本專利技術利用劃痕和正常外殼對光照的不同反應來進行檢測。正常的外殼區域表面平整，對照射光有較好的鏡面反射，對直射光反射角度相對固定，漫反射相對較弱。劃痕位置表面不平整，對照射光鏡面反射散亂，主要表現為漫反射。彩色數碼相機可以采集獲取彩色圖像，并能從中將波長600nm左右的紅色、波長420nm左右的藍色圖像成分分開。為此，設計特殊的彩色照明及其角度，從而使正常的外殼區域、劃痕區域反射呈現不同的顏色。首先，紅色LED光源以直射光方式、以較大的照射角度（接近垂直于被檢測面）照射，同時藍色LED以漫反射光方式、以較小的照射角度照射，如圖1所示。彩色數字相機以垂直于被檢測面的角度采集圖像I1(x,y,i)。正常的外殼區域主要鏡面反射紅色光線，而漫反射的藍色光線很弱。劃痕區域則相反，紅色的鏡面反射光線較弱，而漫反射的藍色光線則相對較強。彩色數字相機采集得到的圖像為I1(x,y,i)，是一個三維矩陣，x是采集得到的圖像上的像素點所在的行號，y為列號，i為1,2,或3。I1(x,y,1)表示圖像的紅色成分，I1(x,y,2)表示圖像的綠色成分，I1(x,y,3)表示圖像的藍色成分。計算R1(x,y)=I1(x,y,1)-I1(x,y,3)。更換光源顏色，藍色LED光源以直射光方式、以較大的照射角度（接近垂直于被檢測面）照射，同時紅色LED以漫反射光方式、以較小的照射角度照射，如圖2所示。再次采集圖像I2(x,y,i)。計算R2(x,y)=I2(x,y,3)-I2(x,y,1)。對于圖像上的每個像素點(x,y)，如果R1(x,y)<T而且R2(x,y)<T，則該像素為劃痕位置。其中T為設定的一個閾值，可取零，或根據實際檢測環境進行調整。這樣得到疑似劃痕區域的像素點。進一步對計算得到的圖像劃痕區域進行形態學處理，先腐蝕縮小，再膨脹還原，消除小的噪聲點。最后可以明確得到劃痕區域。如果最后圖像上不存在劃痕區域，則該外殼區域無劃痕。本方法也可更換顏色先后順序。直射光源也可以是LED同軸光。圖1、外殼劃痕檢測第一次圖像采集示意圖 圖2、外殼劃痕檢測第二次圖像采集示意圖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
LED光源照射方式、角度和相機組成的硬件系統結構，對手機、筆記本電腦、小型游戲機、手表及其它電子產品的新產品外殼質量檢測時，本專利設計的彩色光源系統結構，如圖所示，彩色分別是紅色和藍色兩種顏色，分別采用直接大角度照射、漫反射低角度照射，檢測的外殼包括塑料外殼或金屬外殼，插圖、外殼劃痕檢測系統結構示意圖。

【技術特征摘要】
1.LED光源照射方式、角度和相機組成的硬件系統結構，對手機、筆記本電腦、小型游戲機、手表及其它電子產品的新產品外殼質量檢測時，本專利設計的彩色光源系統結構，如圖所示，彩色分別是紅色和藍色兩種顏色，分別采用直接大角度照射、漫反射低角度照射，檢測的外殼包括塑料外殼或金屬外殼...

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅兵，敖橋昌，許業發，
申請(專利權)人：五邑大學，
類型：發明
國別省市：廣東;44