表面划伤检测（外观瑕疵缺陷检测设备系统）的详解

我相信机器视觉表面测试，我们都知道发生了什么？表面检测一直是机器视觉行业的一个难点。常见的照明方法有同轴光、大角度、低角度、背光等。(见下图)

上述方法对硬划痕的效果一般都比较明显，但对某些工件的表面要求较高，针头对软划痕的影响往往不太明显。根据我们日常工作的经验，机器视觉中的大部分效果图都是通过小角度或大角度绘制的。对于划痕，我们提出了两种解决方案：低角度和大角度。

行业应用：玻璃，金属，液晶板、手机屏幕、塑料等表面检测。

低角度方式：机器视觉行业针对于划伤检测，往往采用低角度方式，如下图：

在发现缺陷之前，首先要了解缺陷是如何形成的，它的形成过程是如何提醒和帮助我们的工作的。划痕的形成基本上是由于两个物体的直接接触，由于外力的相对位移，造成划痕。从上面的信息可以看出，划痕是定向的。

当考虑低角度照明效果时，如果我们用一组平行于划痕的光线(如下面的左图)照射过去，划痕就会被光所浪费，在图像中效果也不会明显；如果我们用一组垂直于划痕的光线照亮过去，划痕就会被光线突出显示，并且在图像中效果会非常明显(见右下方的图)。

从以上分析，我们采用八个条形光源分时曝光工件，设计出以下打光方案(如下图)：

一个环形光源，分成八路控制，分时曝光，连续采集八次，最后采用软件算法，叠加所有缺陷，最终以高标准检测工件表面划伤有无。(如下图)

高角度方式：根据经验，当软划痕在同轴光效应中时，光源的工作距离越大，效果就越明显。但是，同一光源，光源的工作距离越大，光源的发光面越小，光源的亮度也会减弱，而且不能同时获得效果和实际情况。

在许多情况下，我们生产线的员工在产品表面信息的视觉测量中，使用荧光灯照明(见下图)。仔细观察的人会发现，肉眼往往允许荧光灯投射到产品中，然后通过摆动产品来移动产品中荧光灯的阴影。这样，现场照明产品部分，从而反映产品表面信息，使人眼能够清楚地判断产品是否有缺陷，以及微弱的缺陷也很容易被看到。

根据以上描述，针对镜面反光的工件，依据光的反射定律(如左下图)，采用右下图的打光方式，形成镜面反射效果，可以很好的解决这个问题。

fqj