本發(fā)明涉及表面缺陷檢測(cè)的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于表面缺陷檢測(cè)的線性光源裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

表面缺陷通常是指產(chǎn)品的表面存在劃痕、臟污或凹陷等瑕疵。例如，由于加工工藝上的缺陷，基板材料(玻璃基板、技術(shù)基板等)的表面往往會(huì)出現(xiàn)劃傷、臟污、開(kāi)口泡或結(jié)石等缺陷；印刷品的表面也會(huì)出現(xiàn)劃傷、折痕、壓痕、起皺或凹陷等缺陷。而具有上述表面缺陷的產(chǎn)品為不合格產(chǎn)品，因此在生產(chǎn)的最后過(guò)程中，需要增加檢測(cè)工序，將具有表面缺陷的產(chǎn)品檢出，以提高成品的質(zhì)量。

現(xiàn)有的檢測(cè)工藝為將被測(cè)物放置在運(yùn)動(dòng)的傳輸線上，將光源的光線照射在被測(cè)區(qū)域，由被測(cè)物的表面將光束反射到相機(jī)處，若被測(cè)物存在表面缺陷，則會(huì)將光線反射到不同的角度,不被相機(jī)接收，或者有很低的反射率，所以在獲取的檢測(cè)圖像中呈現(xiàn)較暗的區(qū)域，由此判斷該被測(cè)物存在缺陷。對(duì)于表面積較小的被測(cè)物，通常利用設(shè)有無(wú)視場(chǎng)角的遠(yuǎn)心鏡頭的相機(jī)對(duì)基板表面的圖像進(jìn)行采集；但有些被測(cè)物的表面積較大，對(duì)被測(cè)物的表面圖像采集多采用設(shè)有非遠(yuǎn)心鏡頭的相機(jī)，非遠(yuǎn)心鏡頭具有視場(chǎng)角，若繼續(xù)使用遠(yuǎn)心鏡頭的光源，則使獲取的圖像的視場(chǎng)邊緣產(chǎn)生較暗區(qū)域，影響對(duì)缺陷區(qū)域的識(shí)別。

為了適應(yīng)非遠(yuǎn)心鏡頭的視場(chǎng)角，避免獲取的圖像視場(chǎng)邊緣產(chǎn)生較暗區(qū)域，通常采用常規(guī)的線性光源裝置。這種線性光源裝置雖然能適應(yīng)非遠(yuǎn)心鏡頭的視場(chǎng)角，但是獲取的檢測(cè)圖像中，缺陷區(qū)域與其他區(qū)域的明暗區(qū)別不明顯，影響檢測(cè)結(jié)果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種用于表面缺陷檢測(cè)的線性光源裝置，在適應(yīng)非遠(yuǎn)心鏡頭的視場(chǎng)角的前提下，避免缺陷區(qū)域與其他區(qū)域的明暗區(qū)別不明顯，影響檢測(cè)結(jié)果的問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例第一方面，提供了一種用于表面缺陷檢測(cè)的線性光源裝置包括線性光源；

所述線性光源由數(shù)個(gè)照明光源組成，數(shù)個(gè)所述照明光源呈一字型排列，相鄰的兩個(gè)所述照明光源的距離相等；

沿線性光源的光線照射角度，所述裝置依次設(shè)有準(zhǔn)直透鏡和會(huì)聚透鏡，所述會(huì)聚透鏡與所述準(zhǔn)直透鏡平行；

所述準(zhǔn)直透鏡的數(shù)量與所述照明光源的數(shù)量相同，每個(gè)所述照明光源位于對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直透鏡的焦點(diǎn)。

進(jìn)一步，所述準(zhǔn)直透鏡和所述會(huì)聚透鏡為菲涅爾透鏡，所述線性光源的照明光源發(fā)出的光從所述準(zhǔn)直透鏡的平面射入，從所述準(zhǔn)直透鏡的螺紋面射出；所述會(huì)聚透鏡的平面朝向所述準(zhǔn)直透鏡的螺紋面；一個(gè)所述線性光源僅對(duì)應(yīng)一個(gè)所述會(huì)聚透鏡，所述會(huì)聚透鏡的中心位于線性光源的有效發(fā)光區(qū)域的中心的正上方。

進(jìn)一步，所述會(huì)聚透鏡的上方設(shè)有整形透鏡，所述整形透鏡與所述會(huì)聚透鏡平行，所述整形透鏡的中心與所述會(huì)聚透鏡的中心在同一直線上，且所述直線垂直于所述整形透鏡的平面和所述會(huì)聚透鏡的平面。

進(jìn)一步，所述整形透鏡為菲涅爾透鏡，所述整形透鏡的平面朝向所述會(huì)聚透鏡的螺紋面。

進(jìn)一步，所述整形透鏡的上方設(shè)有擴(kuò)散板，所述擴(kuò)散板與所述整形透鏡相平行。

進(jìn)一步，所述擴(kuò)散板的厚度為1mm—5mm，所述擴(kuò)散板的透光率大于90％。

進(jìn)一步，相鄰所述照明光源發(fā)出錐形光的交匯處設(shè)有遮光板，所述遮光板與所述照明光源相垂直。

進(jìn)一步，所述照明光源為L(zhǎng)ED顆粒燈。

進(jìn)一步，所述擴(kuò)散板為磨砂亞克力板、磨砂玻璃或硫酸紙。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例第二方面，提供了一種用于表面缺陷檢測(cè)的線性光源系統(tǒng)，用于檢測(cè)被測(cè)物的表面缺陷，所述系統(tǒng)包括線陣相機(jī)和如上所述的裝置，所述線陣相機(jī)位于所述被測(cè)物的法線的一側(cè)，所述裝置位于所述被測(cè)物的另一側(cè)，所述線陣相機(jī)的鏡頭與所述法線的夾角等于所述裝置的出射光與所述法線的夾角；并且所述被測(cè)物的法線垂直于被測(cè)物。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明的實(shí)施例公開(kāi)一種用于表面缺陷檢測(cè)的線性光源裝置及系統(tǒng)，首先通過(guò)準(zhǔn)直透鏡對(duì)線性光源的光線在X軸和Y軸方向進(jìn)行準(zhǔn)直整形，使光線在X軸和Y軸方向上均為具有較小的發(fā)散角度的準(zhǔn)直光線；再經(jīng)會(huì)聚透鏡對(duì)光線在X軸和/或Y軸方向進(jìn)行會(huì)聚整形，使光線會(huì)聚到鏡頭處，以適應(yīng)非遠(yuǎn)心鏡頭的視場(chǎng)角。因此，該裝置可先將照明光源的發(fā)射光線在X軸和Y軸方向進(jìn)行準(zhǔn)直整形，使光線在X軸和Y軸方向上均為具有較小的發(fā)散角度的準(zhǔn)直光線，防止光線從不同角度相互補(bǔ)光，再進(jìn)行會(huì)聚整形，使光線會(huì)聚至相機(jī)的鏡頭處，進(jìn)而使獲取的檢測(cè)圖像中缺陷區(qū)域與其他區(qū)域的明暗區(qū)別明顯，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

并且準(zhǔn)直透鏡及會(huì)聚透鏡是相互獨(dú)立的，方便拆卸，可根據(jù)不同的非遠(yuǎn)心鏡頭的視場(chǎng)角調(diào)整會(huì)聚透鏡的參數(shù)，滿足不同非遠(yuǎn)心鏡頭的相機(jī)的成像需求。如果需利用遠(yuǎn)心鏡頭對(duì)被測(cè)物的表面進(jìn)行圖像采集，那么只需安裝準(zhǔn)直透鏡，不安裝會(huì)聚透鏡，線性光源可通過(guò)準(zhǔn)直透鏡整形后，變?yōu)樵赬軸和Y軸方向上具有較小的發(fā)散角度的準(zhǔn)直光線，進(jìn)而使獲取的檢測(cè)圖像中缺陷區(qū)域與其他區(qū)域的明暗區(qū)別明顯，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性；由此可知，本發(fā)明提供的線性光源裝置可以適用于遠(yuǎn)心和非遠(yuǎn)心鏡頭，應(yīng)用廣泛。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于表面缺陷檢測(cè)的線性光源裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于表面缺陷檢測(cè)的線性光源裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于表面缺陷檢測(cè)的線性光源裝置的又一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于表面缺陷檢測(cè)的線性光源裝置的又一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于表面缺陷檢測(cè)的線性光源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-照明光源，2-遮光板，3-準(zhǔn)直透鏡，4-會(huì)聚透鏡，5-整形透鏡，6-擴(kuò)散板，7-帶有非遠(yuǎn)心鏡頭的相機(jī)，8-帶有遠(yuǎn)心鏡頭的相機(jī)，9-被測(cè)物。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本申請(qǐng)的發(fā)明人經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間研究發(fā)現(xiàn)，利用現(xiàn)有的線性光源裝置對(duì)被測(cè)物進(jìn)行照射，非遠(yuǎn)心鏡頭的相機(jī)獲取的圖像，缺陷區(qū)域與其他區(qū)域的明暗區(qū)別不明顯的產(chǎn)生原因是現(xiàn)有的線性光源裝置的光線發(fā)散角度較大，具有較多的照射角度，對(duì)缺陷區(qū)域補(bǔ)光，使缺陷區(qū)域的亮度增加。因此，本申請(qǐng)的發(fā)明人提出了一種線性光源裝置，該裝置首先將照明光源的發(fā)射光線在X軸和Y軸方向進(jìn)行準(zhǔn)直整形，防止光線從不同角度相互補(bǔ)光，再進(jìn)行會(huì)聚整形，使光線會(huì)聚至相機(jī)的鏡頭處，進(jìn)而使獲取的檢測(cè)圖像中缺陷區(qū)域與其他區(qū)域的明暗區(qū)別明顯，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

如圖1所示，一種用于表面缺陷檢測(cè)的線性光源裝置包括線性光源；

所述線性光源由數(shù)個(gè)照明光源1組成，數(shù)個(gè)所述照明光源1呈一字型排列，相鄰的兩個(gè)所述照明光源1的距離相等；

沿線性光源的光線照射角度，所述裝置依次設(shè)有準(zhǔn)直透鏡3和會(huì)聚透鏡4，所述會(huì)聚透鏡4與所述準(zhǔn)直透鏡3平行；

所述準(zhǔn)直透鏡3的數(shù)量與所述照明光源1的數(shù)量相同，每個(gè)所述照明光源1位于對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直透鏡3的焦點(diǎn)。

數(shù)個(gè)照明光源1可以被設(shè)置在一個(gè)呈長(zhǎng)條狀的殼體內(nèi)，以使照明光源1發(fā)出的光線直射到準(zhǔn)直透鏡3上。

準(zhǔn)直透鏡3可將數(shù)個(gè)由照明光源1發(fā)出的小面積的光進(jìn)行準(zhǔn)直整形后，得到發(fā)散角度為6°、分布均勻的準(zhǔn)平行光，并將小面積的準(zhǔn)平行光進(jìn)行拼合，從而得到一個(gè)照明場(chǎng)較寬的準(zhǔn)平行光。會(huì)聚透鏡4可對(duì)上述的準(zhǔn)平行光進(jìn)行會(huì)聚，實(shí)現(xiàn)寬幅的照明場(chǎng)，該照明場(chǎng)與被測(cè)物的寬度相適配。

在使用時(shí)，將帶有非遠(yuǎn)心鏡頭的相機(jī)7設(shè)置在被測(cè)物的側(cè)上方，該線性光源裝置、相機(jī)、被測(cè)物彼此相關(guān)設(shè)置。相機(jī)可為CCD或CMOS相機(jī)，被測(cè)物是基板材料或印刷品的表面，每個(gè)照明光源1通過(guò)其上方設(shè)置的準(zhǔn)直透鏡3，對(duì)光線在X軸方向和Y軸方向進(jìn)行準(zhǔn)直整形，使光線近似準(zhǔn)直射出，且與相鄰的照明光源1的照明區(qū)域有重疊，避免線性光源的照明區(qū)域產(chǎn)生暗帶；再經(jīng)過(guò)會(huì)聚透鏡4對(duì)光線進(jìn)行會(huì)聚整形，使光線在Y軸方向進(jìn)行會(huì)聚整形，使光線的出光角度與非遠(yuǎn)心鏡頭的視場(chǎng)角相匹配，且會(huì)聚中心為非遠(yuǎn)心鏡頭的中心，這樣避免相機(jī)拍到的圖像視場(chǎng)中心與視場(chǎng)邊緣亮度不均勻；若被測(cè)物沒(méi)有表面缺陷，正常表面經(jīng)會(huì)聚透鏡4射出的會(huì)聚光線的照射后，反射光進(jìn)入相機(jī)的非遠(yuǎn)心鏡頭，該區(qū)域在圖像上形成亮場(chǎng)；但若被測(cè)物體具有表面缺陷，相對(duì)于正常的區(qū)域會(huì)將光線反射到不同的角度不被相機(jī)接收，或者有很低的反射率，就在圖像上形成相對(duì)于無(wú)缺陷區(qū)域的亮度反差較大的暗區(qū)，從而易于檢測(cè)程序?qū)θ毕莸臋z測(cè)。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明的實(shí)施例公開(kāi)一種用于表面缺陷檢測(cè)的線性光源裝置，首先通過(guò)準(zhǔn)直透鏡3對(duì)照明光源1的光線在X軸和Y軸方向進(jìn)行準(zhǔn)直整形，使光線在X軸和Y軸方向上均為具有較小的發(fā)散角度的準(zhǔn)直光線，具有單一的照射角度；再經(jīng)會(huì)聚透鏡4對(duì)光線在X軸和/或Y軸方向進(jìn)行會(huì)聚整形，并會(huì)聚至非遠(yuǎn)心鏡頭處，以適應(yīng)非遠(yuǎn)心鏡頭的視場(chǎng)角；因此，該裝置可先將照明光源的發(fā)射光線在X軸和Y軸方向進(jìn)行準(zhǔn)直整形，使光線在X軸和Y軸方向上均為具有較小的發(fā)散角度的準(zhǔn)直光線，防止光線從不同角度相互補(bǔ)光，再進(jìn)行會(huì)聚整形，使光線會(huì)聚至相機(jī)的鏡頭處，進(jìn)而使獲取的檢測(cè)圖像中缺陷區(qū)域與其他區(qū)域的明暗區(qū)別明顯，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

并且準(zhǔn)直透鏡及會(huì)聚透鏡是相互獨(dú)立的，方便拆卸，可根據(jù)不同的非遠(yuǎn)心鏡頭的視場(chǎng)角調(diào)整會(huì)聚透鏡4的參數(shù)，滿足不同非遠(yuǎn)心鏡頭的相機(jī)的成像需求。如果需利用遠(yuǎn)心鏡頭對(duì)被測(cè)物的表面進(jìn)行圖像采集，那么只需安裝準(zhǔn)直透鏡3，不安裝會(huì)聚透鏡4，線性光源可通過(guò)準(zhǔn)直透鏡整形后，變?yōu)樵赬軸和Y軸方向上具有較小的發(fā)散角度的準(zhǔn)直光線，進(jìn)而使獲取的檢測(cè)圖像中缺陷區(qū)域與其他區(qū)域的明暗區(qū)別明顯，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性；由此可知，本發(fā)明提供的線性光源裝置可以適用于遠(yuǎn)心和非遠(yuǎn)心鏡頭，應(yīng)用廣泛。

優(yōu)選地，所述準(zhǔn)直透鏡3和所述會(huì)聚透鏡4為菲涅爾透鏡，所述線性光源的從所述準(zhǔn)直透鏡3的平面射入，從所述準(zhǔn)直透鏡3的螺紋面射出；所述會(huì)聚透鏡4的平面朝向所述準(zhǔn)直透鏡3的螺紋面；一個(gè)所述線性光源僅對(duì)應(yīng)一個(gè)所述會(huì)聚透鏡4，所述會(huì)聚透鏡4的中心位于線性光源的有效發(fā)光區(qū)域的中心的正上方；有效發(fā)光區(qū)域是與被測(cè)物的尺寸相適配的發(fā)光區(qū)域。

菲涅爾透鏡具有口徑大、質(zhì)量輕、成本低及易加工的特點(diǎn)，且能夠完成普通凸透鏡完成的準(zhǔn)直或會(huì)聚的效果，比普通的凸透鏡節(jié)省空間，因此應(yīng)用在本實(shí)施例的光源裝置中，使本申請(qǐng)具有外形緊湊、重量輕、方便安裝等優(yōu)點(diǎn)。

準(zhǔn)直透鏡3可采用圓型菲涅爾透鏡，即整個(gè)圓周內(nèi)均有曲率的菲涅爾透鏡，對(duì)照明光源1發(fā)出的光線進(jìn)行準(zhǔn)直整形。照明光源1經(jīng)準(zhǔn)直透鏡3的平面射入，從準(zhǔn)直透鏡3的螺紋面射出后變?yōu)闇?zhǔn)平行光。會(huì)聚透鏡4可選用圓型菲涅爾透鏡或在Y軸方向上具有曲率的直線型菲涅爾透鏡，圓型菲涅爾透鏡可將準(zhǔn)直透鏡3的出射光在X軸和Y軸方向均可進(jìn)行準(zhǔn)直整形，也可選用與圓型菲涅爾透鏡的焦距相同的在Y軸方向上具有曲率的直線型菲涅爾透鏡。準(zhǔn)直透鏡3的出射光經(jīng)會(huì)聚透鏡4的平面射入，經(jīng)會(huì)聚透鏡4的螺旋面射出后，使光線在X軸和/或Y軸上進(jìn)行會(huì)聚整形，并會(huì)聚到非遠(yuǎn)心鏡頭處，以適應(yīng)非遠(yuǎn)心鏡頭的視場(chǎng)角；因此，該裝置可先將照明光源的發(fā)射光線在X軸和Y軸方向進(jìn)行準(zhǔn)直整形，使光線在X軸和Y軸方向上均為具有較小的發(fā)散角度的準(zhǔn)直光線，防止光線從不同角度相互補(bǔ)光，再進(jìn)行會(huì)聚整形，使光線會(huì)聚至相機(jī)的鏡頭處，進(jìn)而使獲取的檢測(cè)圖像中缺陷區(qū)域與其他區(qū)域的明暗區(qū)別明顯，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

優(yōu)選地，如圖2所示，所述會(huì)聚透鏡4的上方設(shè)有整形透鏡5，所述整形透鏡5與所述會(huì)聚透鏡4平行，所述整形透鏡5的中心與所述會(huì)聚透鏡4的中心在同一直線上，且所述直線垂直于所述整形透鏡5的平面和所述會(huì)聚透鏡4的平面。

整形透鏡5只在X角度上有曲率，可對(duì)經(jīng)會(huì)聚透鏡4射出的光線在X角度上再次整形，使照射在被測(cè)物上的光亮度加強(qiáng)，提高光能利用率。

所述整形透鏡5為菲涅爾透鏡，所述整形透鏡5的平面朝向所述會(huì)聚透鏡4的螺紋面。

菲涅爾透鏡具有口徑大、質(zhì)量輕、成本低及易加工的特點(diǎn)，且能夠完成普通凸透鏡完成的準(zhǔn)直或會(huì)聚的效果，比普通的凸透鏡節(jié)省空間，因此應(yīng)用在本實(shí)施例的光源裝置中，使本申請(qǐng)具有外形緊湊、重量輕、方便安裝等優(yōu)點(diǎn)。

整形透鏡5只選用在X軸方向上具有曲率的直線型菲涅爾透鏡,會(huì)聚透鏡4的出射光經(jīng)整形透鏡5的平面射入，經(jīng)整形透鏡5的螺紋面射出后，使光線在X軸上進(jìn)行會(huì)聚整形，使照射在被測(cè)物上的光亮度加強(qiáng)，提高光能利用率。

優(yōu)選地，如圖3所示，所述整形透鏡5的上方設(shè)有擴(kuò)散板6，所述擴(kuò)散板6與所述整形透鏡5相平行。

擴(kuò)散板6可起到對(duì)透鏡保護(hù)和密封的作用，防止基板對(duì)透鏡產(chǎn)生磨損，也可避免灰塵落在透鏡上，影響檢測(cè)結(jié)果。

所述擴(kuò)散板6的厚度為1mm-5mm，所述擴(kuò)散板6的透光率大于90％；由于照明光源之間的光線交匯處，亮度較弱，易在獲取的圖像中出現(xiàn)暗區(qū)，所以利用擴(kuò)散板6，使光線經(jīng)擴(kuò)散板6后，增加光線的照射角度，使光線交匯處的亮度增加，防止在獲取的圖像中出現(xiàn)暗區(qū)；但是擴(kuò)散板6不能使光線的照射角度增加太多或改變較大，影響檢測(cè)結(jié)果。優(yōu)選地，擴(kuò)散板6的厚度為2mm。

優(yōu)選地，相鄰所述照明光源1發(fā)出錐形光的交匯處設(shè)有遮光板2，所述遮光板2與所述照明光源1相垂直。

遮光板2可防止照明光源1在準(zhǔn)直透鏡3整形時(shí)，相互干擾；保證每個(gè)準(zhǔn)直透鏡3只對(duì)其對(duì)應(yīng)的照明光源1進(jìn)行準(zhǔn)直整形。

優(yōu)選地，所述照明光源1為L(zhǎng)ED顆粒燈。

LED顆粒燈具有功率高、低熱阻、熱傳導(dǎo)系數(shù)高及亮度高的優(yōu)點(diǎn)，相鄰LED顆粒燈之間的距離可根據(jù)選擇的顆粒燈的參數(shù)而定，一般情況下，相鄰的LED顆粒燈的間距至少大于LED顆粒燈自身發(fā)光區(qū)域的4倍。

例如，測(cè)量較大的基板材料表面缺陷，選用功率為64W的LED顆粒燈，準(zhǔn)直透鏡3采用焦距為70mm，以曲率圓心為中心的邊長(zhǎng)為55mm的正方形的菲涅爾透鏡，準(zhǔn)直透鏡3的平面與LED顆粒燈中心的垂直距離為69mm，使經(jīng)準(zhǔn)直透鏡3發(fā)射的光線為在Y軸方向上發(fā)散角為6°的準(zhǔn)平行光，線性光源到相機(jī)的垂直工作距離為1350mm，相機(jī)視場(chǎng)角為19°，會(huì)聚透鏡4采用焦距為1500mm的直線型菲涅爾透鏡，該菲涅爾透鏡以曲率中軸線為中心，寬為55mm，長(zhǎng)為550mm，其平面與線性光源的中心的垂直距離為171mm。如果是其他的應(yīng)用，線性光源到相機(jī)的垂直工作距離和相機(jī)視場(chǎng)角為其他值，則會(huì)聚透鏡4的焦距也可做相應(yīng)的改變。

測(cè)量印刷品表面缺陷，選用功率為30W的LED顆粒燈，準(zhǔn)直透鏡3采用焦距為70mm，以曲率圓心為中心的邊長(zhǎng)為55mm的正方形的菲涅爾透鏡，準(zhǔn)直透鏡3的平面與LED顆粒燈中心的垂直距離為69mm，使經(jīng)準(zhǔn)直透鏡3發(fā)射的光線為在Y軸角度上發(fā)散角為6°的準(zhǔn)平行光，線性光源到相機(jī)的垂直工作距離為480mm，相機(jī)視場(chǎng)角為46°，會(huì)聚透鏡4采用焦距為510mm的直線型菲涅爾透鏡，該菲涅爾透鏡以曲率中軸線為中心，寬為55mm，長(zhǎng)為440mm，其平面與線性光源的中心的垂直距離為171mm。如果是其他的應(yīng)用，線性光源到相機(jī)的垂直工作距離和相機(jī)視場(chǎng)角為其他值，則會(huì)聚透鏡4的焦距也可做相應(yīng)的改變。

優(yōu)選地，所述擴(kuò)散板6為磨砂亞克力板、磨砂玻璃或硫酸紙。亞克力板或磨砂玻璃具有較好的透明度，透光率大于90％；且抗老化性能強(qiáng)，避免線性光源的熱輻射使擴(kuò)散板6變形，影響檢測(cè)效果。

優(yōu)選地，如圖4所示，本發(fā)明可僅在每個(gè)LED顆粒燈上設(shè)有準(zhǔn)直透鏡3，準(zhǔn)直透鏡3可為菲涅爾透鏡，所述LED顆粒燈的光線從所述準(zhǔn)直透鏡3的平面射入，從所述準(zhǔn)直透鏡3的螺紋面射出；經(jīng)菲涅爾透鏡準(zhǔn)直整形后，可適用于帶有遠(yuǎn)心鏡頭的相機(jī)8對(duì)被測(cè)物進(jìn)行獲取圖像，被測(cè)物可為手機(jī)蓋板玻璃、手機(jī)外殼等較小被測(cè)物；由此可知，本發(fā)明可適用于帶有遠(yuǎn)心鏡頭的相機(jī)8和帶有非遠(yuǎn)心鏡頭的相機(jī)7。

如圖5所示，一種用于表面缺陷檢測(cè)的線性光源系統(tǒng)，用于檢測(cè)被測(cè)物的表面缺陷，所述系統(tǒng)包括線陣相機(jī)和如上所述的裝置，所述線陣相機(jī)位于所述被測(cè)物9的法線的一側(cè)，所述裝置位于所述被測(cè)物9的另一側(cè)，所述線陣相機(jī)的鏡頭與所述法線的夾角等于所述裝置的出射光與所述法線的夾角；并且所述被測(cè)物9的法線垂直于被測(cè)物9。由于該用于表面缺陷檢測(cè)的線性光源系統(tǒng)包含上述裝置，所以該用于表面缺陷檢測(cè)的線性光源系統(tǒng)具有上述裝置的優(yōu)點(diǎn)，不再贅述。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明的實(shí)施例公開(kāi)一種用于表面缺陷檢測(cè)的線性光源裝置及系統(tǒng)，首先通過(guò)準(zhǔn)直透鏡3對(duì)照明光源1的光線在X軸和Y軸方向進(jìn)行準(zhǔn)直整形，使光線在X軸和Y軸方向上均為具有較小的發(fā)散角度的準(zhǔn)直光線，具有單一的照射角度；再經(jīng)會(huì)聚透鏡4對(duì)光線在X軸和/或Y軸方向進(jìn)行會(huì)聚整形，并會(huì)聚至非遠(yuǎn)心鏡頭處，以適應(yīng)非遠(yuǎn)心鏡頭的視場(chǎng)角；因此，該裝置可先將照明光源的發(fā)射光線在X軸和Y軸方向進(jìn)行準(zhǔn)直整形，防止光線從不同角度相互補(bǔ)光，使光線在X軸和Y軸方向上均為具有較小的發(fā)散角度的準(zhǔn)直光線，再進(jìn)行會(huì)聚整形，使光線會(huì)聚至相機(jī)的鏡頭處，進(jìn)而使獲取的檢測(cè)圖像中缺陷區(qū)域與其他區(qū)域的明暗區(qū)別明顯，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

并且準(zhǔn)直透鏡及會(huì)聚透鏡是相互獨(dú)立的，方便拆卸，可根據(jù)不同的非遠(yuǎn)心鏡頭的視場(chǎng)角調(diào)整會(huì)聚透鏡4的參數(shù)，滿足不同非遠(yuǎn)心鏡頭的相機(jī)的成像需求。如果需利用遠(yuǎn)心鏡頭對(duì)被測(cè)物的表面進(jìn)行圖像采集，那么只需安裝準(zhǔn)直透鏡3，不安裝會(huì)聚透鏡4，線性光源可通過(guò)準(zhǔn)直透鏡整形后，變?yōu)樵赬軸和Y軸方向上具有較小的發(fā)散角度的準(zhǔn)直光線，進(jìn)而使獲取的檢測(cè)圖像中缺陷區(qū)域與其他區(qū)域的明暗區(qū)別明顯，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性；由此可知，本發(fā)明提供的線性光源裝置可以適用于遠(yuǎn)心和非遠(yuǎn)心鏡頭，應(yīng)用廣泛。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說(shuō)明書(shū)及實(shí)踐這里公開(kāi)的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開(kāi)的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說(shuō)明書(shū)和實(shí)施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來(lái)限制。