針對機器視覺難以對反射表面進行缺陷檢測等問題,本文提出一種基于相位測量偏折術的缺陷檢測方法。該方法以LCD屏幕作為結構光源,格雷碼圖案結合相移圖案作為結構光,通過LCD屏幕投射到被測表面,使用單目相機捕捉結構光的反射圖案。首先對相機捕捉的圖案逐個像素進行解碼,獲得包裹相位和條紋級數(shù);然后進行相位展開并消除誤差,生成絕對相位圖像;再使用Canny算子對圖像進行邊緣檢測,將投影區(qū)域與非投影區(qū)域分割;最后在投影區(qū)域內使用Canny算子檢測出缺陷的邊緣,實現(xiàn)表面缺陷的檢測與定位。實驗結果表明:在環(huán)境亮度較低且恒定的條件下,相位測量偏折術可高效檢測出反射表面上具有形變特征的缺陷,精度為0.1mm,基本滿足對反射表面上多種缺陷進行高精度、高效率、低成本檢測的要求。 

【文章來源】：液晶與顯示. 2020,35(12)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

缺陷檢測系統(tǒng)原理圖

以H為512像素,W為256像素,m為32像素的格雷碼圖案為例,會生成如圖2(a)所示的5張垂直格雷碼圖案和圖2(b)所示的4張水平格雷碼圖案,可以將LCD屏幕分割為512個區(qū)域。對相機捕捉的格雷碼反射圖案解碼,就是將格雷碼轉為二進制數(shù),再由二進制數(shù)轉化為十進制數(shù)的過程。格雷碼反射圖案需經(jīng)過二值化處理,亮條紋照射的區(qū)域灰度值設置為255,暗條紋照射的區(qū)域灰度值設置為0。按照格雷碼圖案投影順序讀取相機圖片中反射圖案區(qū)域內像素點的灰度值,可獲得格雷碼。

常用的多步相移法有三步、四步或更多步,其中四步相移法的應用最為普遍[10],本文也采用四步相移法。四步相移法要生成水平、垂直各4張相移條紋圖案,圖案的大小與格雷碼圖案相同,相移條紋的周期T等于m。相鄰兩張圖案之間的相移為π/2,生成的四步相移法條紋圖案如圖3所示。3.3 相位展開

【參考文獻】：
期刊論文
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[5]光學三維掃描儀光強傳遞函數(shù)的測量和校正[J]. 張旭,邵雙運,祝祥,宋志軍.  中國光學. 2018(01)
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[8]基于相位測量偏折術的反射鏡三維面形測量[J]. 袁婷,張峰,陶小平,付錦江.  光學學報. 2016(02)
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[10]基于格雷碼-相移的雙目三維測量方法研究[J]. 林煥,馬志峰,姚春海,王昊.  電子學報. 2013(01)

博士論文
[1]基于時間相位展開的三維輪廓測量研究[D]. 岳慧敏.四川大學 2005

碩士論文
[1]基于條紋反射的鏡面物體三維形貌測量方法研究[D]. 徐天義.南昌航空大學 2019



本文編號：3233104