模壓鏡片疵病檢測(cè)系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-14 14:28
隨著科技進(jìn)步與社會(huì)發(fā)展,模壓成型的光學(xué)鏡片由于產(chǎn)量大、精度高,在光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。鏡片中存在的疵病會(huì)導(dǎo)致光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量降低甚至損害系統(tǒng),嚴(yán)重影響光學(xué)系統(tǒng)的性能。傳統(tǒng)的人工檢測(cè)效率低、工作強(qiáng)度大、易受人的主觀因素影響,無法滿足企業(yè)快速生產(chǎn)的要求。針對(duì)安防領(lǐng)域口徑10mm左右的小尺寸、大批量的模壓鏡片,在保證一定檢測(cè)精度的前提下,如何快速準(zhǔn)確地從成批生產(chǎn)的模壓鏡片中檢測(cè)出帶有疵病的鏡片對(duì)光學(xué)生產(chǎn)加工有著重要意義。論文主要對(duì)基于機(jī)器視覺的模壓鏡片疵病檢測(cè)系統(tǒng)展開探究,依照系統(tǒng)的總體研發(fā)方案,重點(diǎn)研究并設(shè)計(jì)系統(tǒng)的照明模塊、光學(xué)成像模塊與圖像處理模塊。對(duì)照明模塊進(jìn)行研究,其中包括光源分析與選型、照明方式分析與選擇以及根據(jù)系統(tǒng)檢測(cè)需求對(duì)光源模塊中的組合光源陣列進(jìn)行設(shè)計(jì),結(jié)果表示光源照度均勻性良好,滿足實(shí)驗(yàn)需求。為保證系統(tǒng)能夠獲得清晰的檢測(cè)圖像,有足夠大的視場(chǎng)檢測(cè)對(duì)角邊尺寸為100mm的整盤鏡片,本文運(yùn)用ZEMAX光學(xué)軟件設(shè)計(jì)一款適用于鏡片疵病檢測(cè)的成像光學(xué)系統(tǒng),根據(jù)鏡頭使用要求及待檢測(cè)樣品的相關(guān)參數(shù),設(shè)計(jì)的鏡片疵病檢測(cè)成像光學(xué)系統(tǒng)具體參數(shù)為:焦距f′=15mm、物方線視場(chǎng)2y=100mm...
【文章來源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
人工目視方法進(jìn)行鏡片疵病檢測(cè)通過相應(yīng)的光學(xué)成像系統(tǒng)以及CCD等圖像傳感器,機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)可以完成
3圖1.2模壓塑料鏡片與鏡片托盤疵病檢測(cè)是鏡片質(zhì)量檢測(cè)的重要內(nèi)容之一,由于生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程或人員操作不當(dāng)?shù)仍,元件在生產(chǎn)制造過程中可能出現(xiàn)疵病,即經(jīng)過注塑、模壓、裁剪、裝盤等流程后,元件上存在氣泡、點(diǎn)缺陷、劃痕及破邊等疵病,如圖1.3所示。a)b)c)圖1.3幾種疵病圖像示意圖a)氣泡b)點(diǎn)缺陷c)劃痕鏡片疵病屬于鏡片加工過程中由于人為原因造成的微觀局部缺陷,它不僅會(huì)影響到光學(xué)元件的性能,也可能使光學(xué)儀器運(yùn)行發(fā)生錯(cuò)誤,造成嚴(yán)重后果。鏡片疵病不但會(huì)對(duì)自身造成損害,有疵病的鏡片也會(huì)危害到整個(gè)光學(xué)系統(tǒng),其可能造成的后果包括:(1)光束的質(zhì)量下降。由于元件表面的疵病處會(huì)使光線發(fā)生散射效應(yīng),通過疵病后,光束的能量會(huì)被大量消耗,使光束的質(zhì)量大大降低。(2)疵病的熱效應(yīng)現(xiàn)象。由于疵病的存在,與其他區(qū)域相比,其所處的區(qū)域更容易吸收能量,能量的不均勻吸收產(chǎn)生的熱效應(yīng)現(xiàn)象不僅會(huì)使元件疵病處發(fā)生局部變形,也可能破壞元件膜層,進(jìn)而影響到整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。(3)疵病會(huì)影響視場(chǎng)清潔。如果光學(xué)元件疵病過多,元件微觀的美觀度會(huì)受到影響。另外,疵病還會(huì)使微小的灰塵、微生物、拋光粉等雜質(zhì)殘留其中,時(shí)間一長(zhǎng),就會(huì)使元件被腐蝕,還可能會(huì)生霉、生霧,對(duì)元件的基本性能造成顯著影響[2]。?
幾種疵
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于機(jī)器視覺的樹脂鏡片水印疵病檢測(cè)[J]. 孫力,劉晨,姚紅兵. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[2]折/衍混合照相鏡頭設(shè)計(jì)研究[J]. 呂一,趙爽. 激光雜志. 2018(06)
[3]考慮公差原則的零件公差分析方法研究[J]. 王輝,黃美發(fā),鄭素娟,吳常林. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(06)
[4]基于蒙特卡洛方法的紅外光源輻照特性模擬[J]. 宋偉浩,周賢文,張薇. 激光與紅外. 2018(02)
[5]光學(xué)元件表面缺陷檢測(cè)方法研究現(xiàn)狀[J]. 向弋川,林有希,任志英. 光學(xué)儀器. 2018(01)
[6]基于公差原則的裝配公差統(tǒng)計(jì)分析[J]. 王輝,黃美發(fā),鄭素娟,楊盛宇,李超元. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2017(05)
[7]CCD圖像傳感器和CMOS圖像傳感器的比較研究[J]. 孫波,王曉艷. 信息通信. 2015(12)
[8]基于機(jī)器視覺的帶鋼表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉坤,陳寧紀(jì),張曉懌,陳海永,孫鶴旭. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2015(12)
[9]CMOS與CCD的靈敏度比較[J]. 張勇. 中國(guó)公共安全. 2015(12)
[10]基于機(jī)器視覺的樹脂鏡片疵病檢測(cè)系統(tǒng)研究[J]. 姚紅兵,馬桂殿,沈?qū)殗?guó),顧寄南,曾祥波,鄭學(xué)良,湯發(fā)全. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2013(11)
博士論文
[1]連通域標(biāo)記算法的高速化研究及在紙病檢測(cè)中的應(yīng)用[D]. 趙曉.陜西科技大學(xué) 2019
碩士論文
[1]理管機(jī)機(jī)器視覺光源關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 蒙春學(xué).西安工程大學(xué) 2019
[2]全高清腹腔鏡系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 高豐.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2019
[3]偏心攝影視力篩查儀的設(shè)計(jì)與研究[D]. 李京蔓.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2019
[4]基于機(jī)器視覺的玻璃器皿缺陷檢測(cè)系統(tǒng)[D]. 田寶中.山東大學(xué) 2018
[5]光學(xué)鏡片疵病分類檢測(cè)研究[D]. 祝小慧.哈爾濱理工大學(xué) 2018
[6]LED背光模組的配光設(shè)計(jì)[D]. 張盼盼.燕山大學(xué) 2017
[7]用于液晶像源LED背光的雙自由曲面透鏡陣列設(shè)計(jì)[D]. 李亞妮.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[8]基于微區(qū)LIBS的光學(xué)元件表面疵病成分檢測(cè)技術(shù)的研究[D]. 張海裕.浙江大學(xué) 2017
[9]透明玻璃平板表面缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 彭超.浙江工業(yè)大學(xué) 2016
[10]玻璃缺陷檢測(cè)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 徐洋洋.浙江理工大學(xué) 2016
本文編號(hào):3342637
【文章來源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
人工目視方法進(jìn)行鏡片疵病檢測(cè)通過相應(yīng)的光學(xué)成像系統(tǒng)以及CCD等圖像傳感器,機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)可以完成
3圖1.2模壓塑料鏡片與鏡片托盤疵病檢測(cè)是鏡片質(zhì)量檢測(cè)的重要內(nèi)容之一,由于生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程或人員操作不當(dāng)?shù)仍,元件在生產(chǎn)制造過程中可能出現(xiàn)疵病,即經(jīng)過注塑、模壓、裁剪、裝盤等流程后,元件上存在氣泡、點(diǎn)缺陷、劃痕及破邊等疵病,如圖1.3所示。a)b)c)圖1.3幾種疵病圖像示意圖a)氣泡b)點(diǎn)缺陷c)劃痕鏡片疵病屬于鏡片加工過程中由于人為原因造成的微觀局部缺陷,它不僅會(huì)影響到光學(xué)元件的性能,也可能使光學(xué)儀器運(yùn)行發(fā)生錯(cuò)誤,造成嚴(yán)重后果。鏡片疵病不但會(huì)對(duì)自身造成損害,有疵病的鏡片也會(huì)危害到整個(gè)光學(xué)系統(tǒng),其可能造成的后果包括:(1)光束的質(zhì)量下降。由于元件表面的疵病處會(huì)使光線發(fā)生散射效應(yīng),通過疵病后,光束的能量會(huì)被大量消耗,使光束的質(zhì)量大大降低。(2)疵病的熱效應(yīng)現(xiàn)象。由于疵病的存在,與其他區(qū)域相比,其所處的區(qū)域更容易吸收能量,能量的不均勻吸收產(chǎn)生的熱效應(yīng)現(xiàn)象不僅會(huì)使元件疵病處發(fā)生局部變形,也可能破壞元件膜層,進(jìn)而影響到整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。(3)疵病會(huì)影響視場(chǎng)清潔。如果光學(xué)元件疵病過多,元件微觀的美觀度會(huì)受到影響。另外,疵病還會(huì)使微小的灰塵、微生物、拋光粉等雜質(zhì)殘留其中,時(shí)間一長(zhǎng),就會(huì)使元件被腐蝕,還可能會(huì)生霉、生霧,對(duì)元件的基本性能造成顯著影響[2]。?
幾種疵
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于機(jī)器視覺的樹脂鏡片水印疵病檢測(cè)[J]. 孫力,劉晨,姚紅兵. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[2]折/衍混合照相鏡頭設(shè)計(jì)研究[J]. 呂一,趙爽. 激光雜志. 2018(06)
[3]考慮公差原則的零件公差分析方法研究[J]. 王輝,黃美發(fā),鄭素娟,吳常林. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(06)
[4]基于蒙特卡洛方法的紅外光源輻照特性模擬[J]. 宋偉浩,周賢文,張薇. 激光與紅外. 2018(02)
[5]光學(xué)元件表面缺陷檢測(cè)方法研究現(xiàn)狀[J]. 向弋川,林有希,任志英. 光學(xué)儀器. 2018(01)
[6]基于公差原則的裝配公差統(tǒng)計(jì)分析[J]. 王輝,黃美發(fā),鄭素娟,楊盛宇,李超元. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2017(05)
[7]CCD圖像傳感器和CMOS圖像傳感器的比較研究[J]. 孫波,王曉艷. 信息通信. 2015(12)
[8]基于機(jī)器視覺的帶鋼表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉坤,陳寧紀(jì),張曉懌,陳海永,孫鶴旭. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2015(12)
[9]CMOS與CCD的靈敏度比較[J]. 張勇. 中國(guó)公共安全. 2015(12)
[10]基于機(jī)器視覺的樹脂鏡片疵病檢測(cè)系統(tǒng)研究[J]. 姚紅兵,馬桂殿,沈?qū)殗?guó),顧寄南,曾祥波,鄭學(xué)良,湯發(fā)全. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2013(11)
博士論文
[1]連通域標(biāo)記算法的高速化研究及在紙病檢測(cè)中的應(yīng)用[D]. 趙曉.陜西科技大學(xué) 2019
碩士論文
[1]理管機(jī)機(jī)器視覺光源關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 蒙春學(xué).西安工程大學(xué) 2019
[2]全高清腹腔鏡系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 高豐.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2019
[3]偏心攝影視力篩查儀的設(shè)計(jì)與研究[D]. 李京蔓.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2019
[4]基于機(jī)器視覺的玻璃器皿缺陷檢測(cè)系統(tǒng)[D]. 田寶中.山東大學(xué) 2018
[5]光學(xué)鏡片疵病分類檢測(cè)研究[D]. 祝小慧.哈爾濱理工大學(xué) 2018
[6]LED背光模組的配光設(shè)計(jì)[D]. 張盼盼.燕山大學(xué) 2017
[7]用于液晶像源LED背光的雙自由曲面透鏡陣列設(shè)計(jì)[D]. 李亞妮.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[8]基于微區(qū)LIBS的光學(xué)元件表面疵病成分檢測(cè)技術(shù)的研究[D]. 張海裕.浙江大學(xué) 2017
[9]透明玻璃平板表面缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 彭超.浙江工業(yè)大學(xué) 2016
[10]玻璃缺陷檢測(cè)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 徐洋洋.浙江理工大學(xué) 2016
本文編號(hào):3342637
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