(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211148215.9 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923号 (72)发明人 卢国梁　张延博　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 李琳 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/958(2006.01) (54)发明名称 一种透镜缺陷检测装置及成像方法 (57)摘要 本发明涉及一种透镜缺陷检测装置及成像 方法， 包括布置在外壳内部的图像获取组件和与 其连接的处理器， 图像获取组件包括， 位于检测 平台正上方的第一光源， 布置在检测平台两侧且 能够单独点亮的第二光源， 和与第一光源同轴连 接的图像采集模块， 图像采集模块在不同的光源 条件下获取不同类型的 图像并发送给处理器； 处 理器接收图像采集模块发来的不同类型的图像 经融合后输出， 在输出的图像上展示透镜的全部 缺陷。 以处理器为控制中心， 控制相机在复合光 源的多模式打光方式下分别进行多次拍照， 获取 带有不同缺陷特征的图像， 通过图像融合， 将多 种缺陷特征集合于一张图像上并输出， 从而减少 后续缺陷检测的步骤， 提高检测效率。 权利要求书1页 说明书6页 附图8页 CN 115436288 A 2022.12.06 CN 115436288 A 1.一种透 镜缺陷检测装置， 其特 征在于： 包括： 布置在外壳内部的图像获取组件和与其连接的处理器， 图像获取组件包括， 位于检测 平台正上方的第一光源， 布置在检测平台两侧且能够单独点亮的第二光源， 和与第一光源 同轴连接的图像采集模块， 图像采集模块在不同的光源条件下获取不同类型的图像并发送 给处理器； 处理器接 收图像采集模块发来的不同类型 的图像经融合后输出， 在输出 的图像 上展示透 镜的全部缺陷。 2.如权利要求1所述的一种透镜缺陷检测装置， 其特征在于： 所述第一光源为同轴光 源， 位于检测平台的正上 方， 提供明场照明所需的光源。 3.如权利要求1所述的一种透镜缺陷检测装置， 其特征在于： 所述第二光源为条形光 源， 包括至少 两个布置在检测平台的两侧且能够单独点亮的光源， 提供暗场照明所需的光 源。 4.如权利要求1所述的一种透镜缺陷检测装置， 其特征在于： 所述图像采集模块具有相 机和镜头， 相机位于第一 光源的上 方并与第一 光源同轴设置 。 5.如权利要求4所述的一种透镜缺陷检测装置， 其特征在于： 所述图像采集模块根据检 测需求， 在两种光源依次单独点亮的情况 下获取待测镜片的图像发送给处 理器。 6.如权利要求1所述的一种透镜缺陷检测装置， 其特征在于： 通过手轮改变第 一光源相 对于待测镜片的高度， 以获得满足检测需求的明场图像。 7.如权利要求1所述的一种透镜缺陷检测装置， 其特征在于： 通过旋钮改变第 二光源的 照射方向相对于图像采集模块轴线之间的夹角， 以获得满足检测需求的暗场图像。 8.基于权利要求1 ‑7任一项所述装置实现成像的方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 分别点亮第 一光源和第 二光源， 获取对应条件下图像为明场照明图像和暗场照明图像 作为原始图像； 小波分解原始图像， 根据小波基和分解层次将原始图像分解到频域和各频段内， 每个 频率段上分解为多个不同的特 征域； 对每一频率段 上的各分量选择 所需的融合系数分别融合， 得到更新后的特 征域集合； 基于更新后的特 征域集合， 通过小 波逆变换对图像进行 逐层重建， 输出融合后的图像。 9.如权利要求8所述的成像方法， 其特 征在于： 选择 所需的融合系数， 具体为： 针对图像的低频分量， 基于区域能量 规则对经小 波分解后的图像低频系数进行融合； 针对图像的高频分量， 对每一频率段上的各分量采用局部熵算子， 局部滑窗采用圆形 滑窗， 分为三层， 按照熵值定义分别计算每层熵值， 根据高斯分布进行权重计算并加权， 选 择熵值满足需求的区域作为融合后的区域。 10.如权利要求8所述的成像方法， 其特征在于： 每个频率段上分解为多个不同的特征 域， 具体为： 低频分量、 水平、 垂直和对角方向的高频分量。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115436288 A 2一种透镜缺陷检测装 置及成像方 法 技术领域 [0001]本发明涉及机器视 觉技术领域， 具体为 一种透镜缺陷检测装置及成像方法。 背景技术 [0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息， 不必然构成在先技 术。 [0003]3D曲面透镜 的划痕、 油污及凸物等缺陷会严重影响透镜的质量， 因此需要进行生 产线在线检测， 而目前 的应用于在线检测的视觉系统照明方式单一， 不同种类的缺陷往往 需要不同的照明方式才能显示出来， 单一的照明方式受限于缺陷成像的问题难以同时获取 所有特征， 导致目前针对透 镜的检测装置结构复杂， 检测效率低下。 发明内容 [0004]为了解决上述背景技术中存在的技术问题， 本发明提供一种透镜缺陷检测装置及 成像方法， 以嵌入式视觉处理芯片为控制中心， 控制相 机在复合光源的多模式打光方式下 分别进行多次拍照， 获取带有不同缺陷特征的图像， 通过图像融合， 将多种缺陷特征集合于 一张图像上并输出， 从而减少后续 缺陷检测的步骤， 提高检测效率。 [0005]为了实现上述目的， 本发明采用如下技 术方案： [0006]本发明的第一个方面提供一种透镜缺陷检测装置， 包括： 布置在外壳内部 的图像 获取组件和与其连接的处理器， 图像获取组件包括， 位于检测平台正上方的第一光源， 布置 在检测平台两侧且能够单独点亮的第二光源， 和与第一光源同轴连接的图像采集模块， 图 像采集模块在不同的光源条件下获取不同类型的图像并发送 给处理器； 处理器接收图像采 集模块发来的不同类型的图像经融合后输出， 在输出的图像上展示透 镜的全部缺陷。 [0007]第一光源为同轴光源， 位于检测平台的正上 方， 提供明场照明所需的光源。 [0008]第二光源为条形光源， 包括至少两个布置在检测平台的两侧且能够单独点亮的光 源， 提供暗场照明所需的光源。 [0009]图像采集模块具有相机和镜头， 相机位于第一光源的上方并与第一光源同轴设 置。 [0010]图像采集模块根据检测需求， 在两种光源依次单独点亮的情 况下获取待测镜片的 图像发送给处 理器。 [0011]通过手轮改变第一光源相对于待测镜片的高度， 以获得满足检测需求的明场图 像。 [0012]通过旋钮改变第二光源的照射方向相对于图像采集模块轴线之间的夹角， 以获得 满足检测需求的暗场图像。 [0013]本发明的第二个方面 提供上述基于装置实现成像的方法， 包括以下步骤： [0014]分别点亮第一光源和第二光源， 获取对应条件下图像为明场照明图像和暗场照明 图像作为原 始图像；说　明　书 1/6 页 3 CN 115436288 A 3