產(chǎn)品外觀是產(chǎn)品質(zhì)量最重要的因素之一，是否平整有無瑕疵缺陷等不僅影響到產(chǎn)品美觀，有的甚至直接影響產(chǎn)品本身的的使用和后續(xù)加工，給企業(yè)帶來重大的經(jīng)濟損失。

而在檢測時，由于產(chǎn)品缺陷種類繁多且干擾因素眾多，例如工業(yè)機器視覺檢測常見的外表缺點瑕疵檢測有劃傷、裂紋、毛刺、披鋒、壓痕、邊緣缺口、外表氧化、臟污等外表缺點，可以經(jīng)過視覺檢測設(shè)備來快速、精確的完成工作。

外觀缺陷檢測原理

機器視覺檢測產(chǎn)品的外觀缺陷，利用了光學(xué)原理。

當(dāng)光線照射到產(chǎn)品表面時，各種缺陷受到周圍環(huán)境的反射和折射產(chǎn)生不同的結(jié)果。例如，當(dāng)均勻的光垂直入射到產(chǎn)品表面時，如果產(chǎn)品表面沒有缺陷，則發(fā)射方向不會改變，檢測到的光是均勻的。

當(dāng)產(chǎn)品表面出現(xiàn)缺陷時，所發(fā)出的光會發(fā)生變化，所檢測到的圖像也會隨之變化。

由于缺陷的存在，缺陷周圍會發(fā)生應(yīng)力集中和變形，所以在圖像中容易觀察到。如果遇到透明缺陷（如裂紋、氣泡等），光會在缺陷處發(fā)生折射，光的強度會大于周圍的光，因此在相機目標表面檢測到的光會相應(yīng)增強。

如果遇到光吸收型雜質(zhì)，比如砂粒，那么這個缺陷位置的光會變?nèi)酢?/span>

檢測內(nèi)容主要包括：

1、表面檢測：污點，劃痕，淺坑，淺瘤，邊緣缺陷，圖案缺陷等。

2、尺寸測量：內(nèi)圈直徑，外圈直徑，偏心度，高度，厚度等。在快速，準確，有效地分析缺陷類型的基礎(chǔ)上，還克服了人眼的疲勞、準確性低、效率低等缺點，提高了生產(chǎn)效率和確保了產(chǎn)品質(zhì)量。

外觀缺陷檢測的難點

外觀缺陷檢測的難點主要來自于產(chǎn)品本身以及檢測儀器的選擇，主要有以下幾大類：

1）產(chǎn)品的多樣性，經(jīng)常使外觀檢測陷入困境；

2）產(chǎn)品的外觀缺陷除了常見的劃痕、雜質(zhì)、裂紋等，還有易與背景融于一體的透明膠水輪廓檢測；

3）反光物體通常會使圖像呈現(xiàn)大面積白斑，無法提取缺陷特征；

4）圓弧面缺陷，受弧面的影響導(dǎo)致視野不能做大，如用明視野法，則成像光斑非常小；用暗視野成像則對于缺陷方向有局限性；

5）部分產(chǎn)品表面由于材質(zhì)原因，灰塵、雜質(zhì)與劃痕難以區(qū)分檢測；

6）空心圓柱體內(nèi)壁曲面的缺陷檢測，經(jīng)常由于景深不足且鏡頭視角受限，無法得到理想的圖像。

除了缺陷檢測本身固有的難點之外，在機器視覺檢測系統(tǒng)中，光源的選擇和使用也是能否精確檢出缺陷的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

光源、相機、鏡頭的選取與搭配，是技術(shù)人員面對的一大考驗。

在選擇光源時，通常需要如下考慮：

1）針對不同的檢測要求，光源可使用常亮模式，也可進行多工位頻閃拍照；

2）根據(jù)外觀缺陷的形狀或材質(zhì)特性，可選擇明場或暗場照明，同時光源角度也可按需調(diào)整；

3）根據(jù)視野與精度要求，除了選擇不同的相機與鏡頭組合外，光源的工作距離也尤為重要。

不同類型的外觀檢測方案

1）針對反光且外形不規(guī)則的物體，可使用多角度多光譜光源。

多光譜光源從多角度照射，可使物體表面不規(guī)則的區(qū)域展現(xiàn)出不同的成像特性；而反光面與粗糙面對光的散射效果不同，則可在圖片上投射出不同的灰度信息。

通過計算顏色分布和圖像陰影變化，可準確突出物體表面的層次信息，方便后期抓取圖像特征。

2）針對大面積大視野的樣品檢測，條形光源和背光源是首選光源。

大尺寸背光源，通過LED的高密度排列，提供高均勻性與高亮度的照明效果，能突出物體的外形輪廓等特征。

而條光的指向性強且光線均勻，通過調(diào)整角度或者多個條光組合可檢測較大面積的外觀缺陷。

3）針對磨砂材質(zhì)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顆粒感；相比之下，漫射光源則會使外觀缺陷的成像圖沒有對比度。

4）針對部分需要分多次拍照且有速度要求的樣品，需使用高亮光源。

多工位多次拍攝成像的外觀檢測，需使用頻閃拍照系統(tǒng)，且光源體積要小，重量要輕。

外觀缺陷檢測能大幅度的提升產(chǎn)品質(zhì)量，對于產(chǎn)品檢測速度也能大大的快于人工檢測，因此越來越多的企業(yè)進行自動化轉(zhuǎn)型，這樣不但能使產(chǎn)品競爭力加大，還能讓自身企業(yè)得到更多的發(fā)展。