基于相位测量偏折术的反射表面缺陷检测

2023年12月25日发(作者：奇瑞威麟v8)

第２０２３０５卷年１　第２月１　２期　　　　　　　ChineseJo　　液晶与显示urnalofLiquidCrystalsandDisplays　　　　　V　ol．３５De　Nc．２o０．１２２０文章编号:１００７Ｇ２７８０(２０２０)１２Ｇ１３１５Ｇ０８基于相位测量偏折术的反射表面缺陷检测陶(上海工程技术大学　迁,周志峰?,吴明晖,王立瑞机械与汽车工程学院,上海２０１６２０)摘要:针对机器视觉难以对反射表面进行缺陷检测等问题,本文提出一种基于相位测量偏折术的缺陷检测方法.该方法以LCD屏幕作为结构光源,格雷码图案结合相移图案作为结构光,通过LCD屏幕投射到被测表面,使用单目相机捕捉结构光的反射图案.首先对相机捕捉的图案逐个像素进行解码,获得包裹相位和条纹级数;然后进行相位展开并消除误差,生成绝对相位图像;再使用Canny算子检测出缺陷的边缘,C实现表面缺陷的检测与定anny算子对图像进行边缘检测,将投影区域与非投影区域分割;最后在投影区域内使用位.实验结果表明:在环境亮度较低且恒定的条件下,相位测量偏折术可高效检测出反射表面上具有形变特征的缺陷,精度为高效率、低成本检测的要求.０．１mm,基本满足对反射表面上多种缺陷进行高精度、关　键　词:机器视觉;缺陷检测;相位测量偏折术;格雷码;相移中图分类号:TH７４１　　文献标识码:A　　doi:１０．３７１８８/YJYXS２０２０３５１２．１３１５DetectionophafsemrefleeactsiuvreinsgurdfeafcleecdteofmecettsrybasedonTAOQian,ZHOUZhiＧfeng?,WUMingＧhui,WANGLiＧruig(SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineeringShanhaiUniversityofEngineeringScience,Shanghai２０１６２,０,China)Abstracts:AiminttheproblemthatmachinevisionisdifficulttodetectdefectsonreflectivesTushhriiffsmacestpaett,thaerodnaduefescgtdaetectionmethodbasedonphasemeasuringssestarnLuctuCrDsedlcrieehnt,aswahsictrhiucsturedlightsource,dGerfaleyctcoodmeetprayttiesrpnrcoopomsbeidneindwthiitshppahpaesre．tcdhreeienma,aendmcatounroecdbulartchaemcearmageirsauisseddetcoodceadptppuriroxejeeltchtbeedoreifxlnetecotltteodhopebattmatieenranosuredsurfacethroughtheLCDthewfthreastreudctpuhraesdelaignhdtf．riFirstly,tTehhr．Secgoeuirdnlyr,ndlyp,theabysolutephaseimageisgenerateypdbyunwrappingphaseapnpdeliminatingthengeerroorrＧ．oCeacntnedyroepeiroanto．rFiinsaullsed,todetecttheedgeoftheimagetosegmenttheprojectedregionandtgihoenctoopndriejtailoinozetfhlegodwaetencdctionayonsntadCnltoacnaanmtiybooinoperatorisusedtodetecttheedgeofdefectintheprojectedreＧentbfsruirgfhatcnedessef,epctha．sTemheeeaxspuerriinmgendteafllercetsoumltestrsyhocawtnehfaftuicienndtelr　　收稿日期:　　基金项目:２上海市科学技术委员会科研基金０２０Ｇ０７Ｇ２３;修订日期:y２０２０Ｇ０９Ｇ０４(．SuppoyScientificResearchNFoo．u１n７d５a１t１io１n０６７of００S)１７５１１１r０te６db７００)hanghaiScienceandTechnologyCommission(No．　　?通信联系人,EＧmail:zhousjtu＠１２６．. All Rights Reserved.

１３１６　　　　液晶与显示　　　　　　第３５卷　variousdefectsonthereflectedsurface．:m;;;;KeordsachinevisiondefectdetectionhasemeasurineflectometrGraodehaseshiftpgdyycpyw,wdetectthedefectswithdeformationcharacteristicsonthereflectinurfaceithanaccuracf０．１gsyo,mm．Itbasicalleetsthereuirementsofhihprecisionhihefficiencndlowcostdetectionforymqggya１　引　　言　　工业生产中常常需要对反射表面的加工质量进行检测,由于反射表面的反射特性,缺陷检测和表面轮廓测量仍然是具有挑战性的问题.三维接触式测量是一种高分辨率的测量方法,可用于反射表面的缺陷检测,但其检测时间长,且可能会损伤被检测表面.非接触式光学检测方式依赖于漫反射,如果没有昂贵专用的设备或消除反射特性带来的影响,不能直接应用于反射表面检测[１]因此,目前反射表面的缺陷检测大多依赖于人工.检测,工人从不同角度的目测和触摸来判断是否存在缺陷,这种检测方式效率低、漏检率高,且工作强度大.为了改进反射表面的缺陷检测,国外研究人员提出并应用了相位测量偏折术[２]量自由镜面形状的新技术,相位测量偏折术可以.作为一种测为镜面表面形貌分析提供连续的数据,且具有较大的动态范围,可以进行全场测量.相位测量偏折术对镜面表面形状变化十分敏感,并且在测量相对变形时对系统标定误差的容忍度更高,因此将相位测量偏折术应用于镜面测量和缺陷检测越来越受到人们的重视.袁婷等人[３]使用相位测量偏折术对一个凹球面镜进行三维面形测量;张莲涛等人[４]对标准平面镜和汽车后视镜进行检测;张于北等人[５]使用四步相移法求取相位,利用相位差快速检测出反光喷漆光滑表面的缺陷;姜硕等人[６]采用四步相移法结合格雷码编码来提取相位,提出消除相位误差的方法,并在机身喷涂样件表面对多种类型缺陷进行检测.德国silon公司利用该技术开发了MicroＧEpＧ汽车喷漆表面缺陷检测系统,单个位置检测用时reflectCONTROL少于０