产品的外观缺陷直接影响着产品的质量问题，而在检测时，由于产品缺陷种类繁多且干扰因素众多，导致产品的外观缺陷检测一直是机器视觉检测中的难点。

 

外观缺陷检测的难点

外观缺陷检测的难点主要来自于产品本身以及检测仪器的选择，主要有以下几大类：

1）产品的多样性，经常使外观检测陷入困境；

2）产品的外观缺陷除了常见的划痕、杂质、裂纹等，还有易与背景融于一体的透明胶水轮廓检测；

3）反光物体通常会使图像呈现大面积白斑，无法提取缺陷特征；

4）圆弧面缺陷，受弧面的影响导致视野不能做大，如用明视野法，则成像光斑非常小；用暗视野成像则对于缺陷方向有局限性；

5）部分产品表面由于材质原因，灰尘、杂质与划痕难以区分检测；

6）空心圆柱体内壁曲面的缺陷检测，经常由于景深不足且镜头视角受限，无法得到理想的图像。

 

除了缺陷检测本身固有的难点之外，在机器视觉检测系统中，光源的选择和使用也是能否***检出缺陷的一个关键环节。光源、相机、镜头的选取与搭配，是技术人员面对的一大考验。在选择光源时，通常需要如下考虑：

 

1）针对不同的检测要求，光源可使用常亮模式，也可进行多工位频闪拍照；

2）根据外观缺陷的形状或材质特性，可选择明场或暗场照明，同时光源角度也可按需调整；

3）根据视野与精度要求，除了选择不同的相机与镜头组合外，光源的工作距离也尤为重要。

 

针对不同类型的外观缺陷检测光源方案

 不同的外观缺陷有着不同的特征，要想达到一个好的检测效果，需要对各种光源的原理及应用熟稔于心。选择合适的光源才能更***地面对不同缺陷的需求。以下为针对不同外观缺陷样品的常用打光方案。

 

1）针对反光且外形不规则的物体，可使用多角度多光谱光源。多光谱光源从多角度照射，可使物体表面不规则的区域展现出不同的成像特性；而反光面与粗糙面对光的散射效果不同，则可在图片上投射出不同的灰度信息。通过计算颜色分布和图像阴影变化，可准确突出物体表面的层次信息，方便后期抓取图像特征。

 

2）针对大面积大视野的样品检测，条形光源和背光源是***光源。大尺寸背光源，通过LED的高密度排列，提供高均匀性与高亮度的照明效果，能突出物体的外形轮廓等特征。而条光的指向性强且光线均匀，通过调整角度或者多个条光组合可检测较大面积的外观缺陷。

 

3）针对磨砂材质的表面缺陷，可使用指向性好的光源。指向性好的光源可以突出材料表面的颗粒感；相比之下，漫射光源则会使外观缺陷的成像图没有对比度。

 

4）针对部分需要分多次拍照且有速度要求的样品，需使用高亮光源。多工位多次拍摄成像的外观检测，需使用频闪拍照系统，且光源体积要小，重量要轻。
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