，每个方格具有30*30的像素，将各个灰度值在每个方格中求平均，得到图3-5所示的三个光照条件下的灰度示意图。选定X方向的坐标为xi，Y 方向的坐标为 yi 的方格，并且计算 A (xi, yi) = Grey (xi+1, yi+1)-Grey (xi, yi)。对于 A (xi, yi)，计算 C (xi, yi) = [A (xi, yi) -A (xi+1, yi+1) ] * [A (xi+2, yi+2) -A (xi+1, yi+1)]的数值是否大于零，如果在所有的方格中C(xi，yi)大于0，则判断待测金属表面不存在明显缺陷，如果在方格C(xi，yi)小于等于0.则判断金属表面在(xi，yi)位置存在明显缺陷。
[0032]分别使用以下的方法，判断金属表面是否具有缺陷，以及位于什么位置:
[0033](I)肉眼观测:很难判断金属片是否存在缺陷。
[0034](2)通过图3来进行判断:发现左上角处存在缺陷，但是此数据显示较为模糊。
[0035](3)通过图4来进行判断:发现左上角处存在缺陷，但是此数据显示较为清楚。
[0036](4)通过图5来进行判断:很难判断金属片是否存在缺陷。
[0037]通过方法(1)-(4)可见，简单通过光学直接成像(肉眼或者照相)均可能造成表面缺陷判断的误差甚至错误。光学直接成像的成功与否取决于点光源所在的位置。试验还表明，面光源的情况下光滑金属表面很可能由于表面状态较为均一而不产生影或者亮点，更难判断金属表面的缺陷(数据未显示)。
[0038](5)通过图6来判断:发现左上角存在缺陷，并且该数据显示非常清楚。
[0039](6)通过图7来判断:发现左上角存在缺陷，并且该数据显示缺陷信号被进一步放大。
[0040](7)通过图8来判断:发现左上角存在缺陷，并且该数据显示缺陷信号被进一步放大，极为直观。
[0041]以上的实施例表明，通过三点测光然后加以重合，克服了缺陷的几何方向性带来的误差，并且使得检测结果能够表现表面上的真实状态。通过步骤出)的方法进行处理数据得到C参数之后，能够进一步加强数据中的缺陷指标，更加利于观察。
【主权项】
1.一种检测平面缺陷的方法，其特征在于，照相机的镜头轴线与待测平面的中心对齐，并且该方法包括步骤: (1)在第一光照条件下采集待测平面的第一照片，在第一光照条件下，点光源位于偏离照相机的镜头轴线的位置； (2)在第二光照条件下采集待测平面的第二照片，在第二光照条件下，点光源位于偏离照相机的镜头轴线的位置，并且点光源相对于照相机的镜头轴线的方向与第一光照条件下的点光源相对于照相机的镜头轴线的方向成60-180度的角； (3)在第三光照条件下采集待测平面的第三照片，在第三光照条件下，点光源位于偏离照相机的镜头轴线的位置，并且点光源相对于照相机的镜头轴线的方向与第一和第二光照条件下的点光源相对于照相机的镜头轴线的方向成60-180度的角； (4)将第一照片、第二照片和第三照片通过浮点算法转化为第一照片灰度图、第二照片灰度图和第三照片灰度图； (5)将第一照片灰度图、第二照片灰度图和第三照片灰度图在每个像素位置上的灰度数值计算平均值，并且以像素所在的横向和纵向编号为X和Y轴，以平均灰度值为Z轴绘制参考曲面图； (6)在步骤(5)所得到的参考曲面图中寻找曲面图中的局部凹陷或者抬升的区域；以及 (7)寻找曲面图中的局部凹陷或者抬升的区域对应于金属表面的区域。
2.权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤￠)中，寻找曲面图中的局部凹陷或者抬升的区域是通过以下的方法来完成的: I)将参考曲面图沿X轴方向平均划分成Nx格，沿Y轴方向平均划分成Ny格，并且赋予每个方格以X方向的坐标xi和Y方向的坐标yi ； II)在各个的方格中，计算该方格中各个像素的灰度平均值，其中X方向的坐标为xi，Y方向的坐标为yi的方格的灰度平均值记录为Grey (xi, yi)； III)选定X方向的坐标为xi，Y方向的坐标为yi的方格，并且计算A(xi,yi)=Grey (xi+1, yi+1) -Grey (xi, yi);以及 IV)对于A(xi, yi)，计算 C(xi, yi) = [A (xi, yi) -A (xi+1, yi+1) ] * [A (xi+2, yi+2) -A (xi+l,yi+l)]的数值是否大于零，如果在所有的方格中C(xi，yi)大于0，则判断待测金属表面不存在明显缺陷，如果在方格C(xi, yi)小于等于0.则判断金属表面在(xi，yi)位置存在明显缺陷。
3.权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的Nx和Ny为20-200。
4.权利要求1所述的方法，其特征在于，第一光照条件下点光源相对于照相机的镜头轴线的方向和第二光照条件下点光源相对于照相机的镜头轴线的方向的夹角为120度，第二光照条件下点光源相对于照相机的镜头轴线的方向和第三光照条件下点光源相对于照相机的镜头轴线的方向的夹角为120度。
5.权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，点光源位于照相机的镜头的视界之外。
6.权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，步骤6)是通过人工观察参考曲面图来得到的。
7.一种用于检测平面缺陷的装置，其特征在于，所述的装置包括暗室(1)、照相机(2)、点光源(3)、点光源(4)、点光源(5)和待测平面台架(6)，并且照相机(2)安装在暗室的第一侧面上，点光源(3)、(4)和(5)分别安装为其所在平面和第一侧面平行，并且位于照相机(2)的镜头视界之外。
8.—种用于检测平面缺陷的系统，其特征在于，所述的系统包括权利要求7所述的装置，连接到所述的照相机(2)的图像采集卡和连接到图像采集卡的图像处理器，并且图像处理器按照权利要求1-6中任一项的方法来处理所获得的图像。
【专利摘要】本发明提供一种用于检测平面缺陷的方法和系统。在该方法和系统中，通过在三种点光源条件下拍照，并对数据进行处理，实现了平面表面缺陷的高精度测量。
【IPC分类】G01N21-95
【公开号】CN104713887
【申请号】CN201510120801
【发明人】韩立, 王永宁, 朱志华, 李昌海
【申请人】中信戴卡股份有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月19日