[发明专利]基于三维激光相机的曲面检测方法

说明书

本申请提供了一种基于三维激光相机的曲面检测方法，包括如下步骤：使一个激光源产生的激光光线沿第一方向平行出射；使平行出射的激光光线入射至多个第一类出射界面以使通过多个所述第一出射界面激光光线分别相交于多个内部光线交点；使经过所述内部光线交点后的激光光线入射至一个第二类出射界面以使位于边缘的部分所述激光光线向靠近中央的方向倾斜并在所述第二类出射界面产生多个所述激光光线的交点。本申请的有益之处在于提供了一种既能使曲面检测时成像获得足够反射光线的基于三维激光相机的曲面检测方法。

技术领域

本申请涉及三维激光相机领域，具体而言，涉及一种基于三维激光相机的曲面检测方法。

背景技术

三维激光相机在工业生产中应用广泛，比如在手机等消费类电子产品中，越来越多的显示屏出现了弧面玻璃。这对弧面玻璃在生产和制造过程中对质量检测提出了更高的要求。此类检测要求主要包含对于弧面边缘表面质量的检测如划痕，和弧面边缘切割质量的检测如缺角和边缘尺寸公差超限。

一般物体表面的反射光分为环境光，镜面反射光和漫反射光。一般粗糙无光泽的表面主要呈现漫反射，而玻璃等表面光泽度较高的物体除透射光外主要呈现为镜面反射。

如图1所示，镜面反射由Phong模型可知，随着α角度的增大，观察点可观察的光强度逐渐变弱。

在现有的三维激光相机中，激光方向为单方向出光，如平行出光。因为被扫描物体的局部法向并不确定，所以扫描镜面反射系数比较高的物体时如果观察点（CMOS相机）角度偏离θ大的话（也就是α角度太大）会导致相机端收到的光线太弱而不能成像。

比如扫描弧面玻璃为例，如果平行光入射时，激光线两侧（对应弧面两侧）的光会被玻璃表面反射到相机两侧，并不能很好被CMOS传感器接收。

再如图2所示，因为激光为单色光，在物体表面容易发生局部干涉而导致散斑严重。如下图所示，严重影响激光线的图像处理和提取。

发明内容

为了解决现有技术的不足之处，本申请提供了一种基于三维激光相机的曲面检测方法，包括如下步骤：使一个激光源产生的激光光线沿第一方向平行出射；使平行出射的激光光线入射至多个第一类出射界面以使通过多个所述第一出射界面激光光线分别相交于多个内部光线交点；使经过所述内部光线交点后的激光光线入射至一个第二类出射界面以使位于边缘的部分所述激光光线向靠近中央的方向倾斜并在所述第二类出射界面产生多个所述激光光线的交点。

进一步地，所述第一类出射界面在垂直于所述第一方向的第二方向重复设置。

进一步地，在所述第二方向上，所述第一类出射界面均位于所述第二类出射界面的范围内。

进一步地，所述第一类出射界面的曲率半径小于等于所述第二类出射界面的曲率半径。

进一步地，所述第一类出射界面至少包含向所述激光光学出射方向凸出的弧面。

进一步地，所述第二类出射界面至少包含向所述激光光学出射方向凸出的弧面。

进一步地，所述第一类出射界面形成于一个柱面镜。

进一步地，所述第二类出射界面形成于另一个柱面镜。

进一步地，所述基于三维激光相机的曲面检测方法还包括如下步骤：

使经过所述第二类出射界面的激光光线投射至待测曲面。

进一步地，所述基于三维激光相机的曲面检测方法还包括如下步骤：

使所述待测曲面反射的激光光线入射至一个图像传感器。

本申请的有益之处在于：提供了一种在进行曲面检测时成像获得足够反射光线的基于三维激光相机的曲面检测方法。

附图说明