(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 202211204990.1 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 梅卡曼德 （上海） 机 器人科技有限公 司 地址 201802 上海市嘉定区南翔镇翔江公 路485号5幢1层 (72)发明人 曹文　龙攀城　丁玲玲　付翱　 (74)专利代理 机构 北京律和信知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11446 专利代理师 郝文博 (51)Int.Cl. G01N 21/892(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 表面缺陷检测系统、 表 面缺陷检测方法及表 面检测产线 (57)摘要 本发明提供一种表 面缺陷检测系统、 表 面缺 陷检测方法和表面检测产线， 其中表 面缺陷检测 系统包括承载结构、 图像获取装置和多个光源。 承载结构用于支撑被检测表面， 图像获取装置能 够与承载结构或被检测表面 以预设路径相对运 动。 光源能够单独控制开启或关闭并与图像获取 装置的相对位置固定， 光源受控以不同的入射角 照射向承载结构， 并能够形成条状的照射范围， 且多个光源在承 载结构上的照射范围重合。 本发 明的实施例能够全面反映被检测表 面的特征， 多 个光源以不同的入射角照射在同一位置， 能够使 图像获取装置获取足够强度的反射光， 为改进表 面缺陷检测方法提供硬件基础， 可应用于镜面或 半镜面表面 缺陷检测。 权利要求书2页 说明书12页 附图4页 CN 115420750 A 2022.12.02 CN 115420750 A 1.一种表面 缺陷检测系统， 包括： 承载结构， 所述承载 结构用于支撑被 检测表面； 图像获取装置， 所述图像获取装置配置成能够与 所述承载结构 或所述被检测表面以预 设路径相对运动； 和 多个光源， 所述光源能够单独控制开启或关闭并与所述图像获取装置的相对位置固 定； 多个光源受控以不同的入射角照射向所述承载结构， 并配置成能够形成条状的照射范 围， 且多个所述光源在所述承载结构上 的照射范围重合； 所述光源的照射范围位于所述图 像获取装置的视野范围内。 2.根据权利要求1所述的表面缺陷检测系统， 其中所述图像获取装置的光轴指向多个 所述光源在所述承载 结构或所述被 检测表面上 形成的条状照射范围。 3.根据权利要求1或2所述的表面缺陷检测系统， 其中所述承载结构包括驱动单元， 所 述驱动单元带动所述被检测表面以预设路径运动； 所述图像获取装置和所述光源固定设 置。 4.根据权利要求3所述的表面 缺陷检测系统， 其中所述被 检测表面的预设路径包括： 以第一方向沿所述承载 结构的平面平 移； 和 以第二方向沿所述承载结构的平面平移， 所述被检测表面在沿第 一方向运动和沿第 二 方向运动时， 所述 光源在所述被 检测表面上的条状照射范围大致垂直。 5.根据权利要求1或2所述的表面缺陷检测系统， 还包括控制系统， 所述控制系统与所 述图像获取装置和所述光源通讯， 并配置成能够分别控制不同的所述光源以预设的频率和 时序开启或关闭。 6.根据权利要求2所述的表面缺陷检测系统， 其中所述图像获取装置的光轴方向与所 述光源形成的条状照射范围的长边方向大致垂直； 所述被检测表面以法向为分界面分隔为第 一侧和第 二侧， 多个所述光源分为第 一光源 组和第二光源组， 所述第一光源组和 第二光源组分别设置在所述被检测表面的第一次和 第 二侧。 7.根据权利要求6所述的表面缺陷检测系统， 其中所述第 一光源组包括一条形光源， 所 述条形光源以不小于75 °的入射角侧面照射向所述承载 结构。 8.根据权利要求6所述的表面缺陷检测系统， 其中所述第二光源组包括至少三个条形 光源， 且条形光源以不同的入射角照射向所述承载结构的同一位置； 所述第二光源组的三 个条形光源中入射角最大的条 形光源以不小于75 °的入射角侧面照射向所述承载 结构。 9.根据权利要求6所述的表面缺陷检测系统， 其中所述第二光源组包括至少三个条形 光源， 所述三个条形光源在所述被检测表面的第二侧的预设入射角度范围内平行且均匀设 置。 10.根据权利要求6所述的表面缺陷检测系统， 还包括第二图像获取装置， 所述第二图 像获取装置 设置于所述被检测表面的第一侧， 且所述第二图像获取装置的光轴指向多个所 述光源在所述承载 结构或被 检测表面上 形成的条状照射范围。 11.根据权利要求6所述的表面缺陷检测系统， 以所述第一侧的延伸方向为0 °方向， 所 述图像获取装置的光轴方向与0 °方向的夹角取值范围为3 0‑95°， 并在该角度范围内可调。 12.根据权利要求11所述的表面缺陷检测系统， 其中所述第一光源组的入射方向与被权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115420750 A 2检测表面的法向的夹角取值范围为75 ‑87°； 所述第二光源组的入射方向与被检测表 面的法 向的夹角取值范围为10 ‑87°。 13.根据权利要求6所述的表面缺陷检测系统， 其中所述图像获取装置与 所述承载结构 在沿光轴方向上的距离为75 0‑850毫米。 14.根据权利要求6所述的表面缺陷检测系统， 其中所述第一光源组与 所述承载结构在 照射方向上的距离为600 ‑1000毫米； 所述第二光源组中至少包括三个单独控制的条形光 源， 且三个条 形光源与所述承载 结构沿照射方向上的距离为6 00‑1000毫米。 15.根据权利要求14所述的表面缺陷检测系统， 其中所述第二光源组中的多个条形光 源与所述承载 结构沿照射方向上的距离相等。 16.根据权利要求10所述的表面缺陷检测系统， 其中所述第二图像获取装置设置于所 述被检测表面的第一侧， 所述第二图像获取装置的光轴方向与所述被检测表面的法向在第 一侧的夹角取值范围为25 ‑60°。 17.根据权利要求10所述的表面缺陷检测系统， 其中所述第二图像获取装置与所述承 载结构在沿其 光轴方向上的距离为940 ‑1040毫米。 18.根据权利要求10所述的表面缺陷检测系统， 其中所述图像获取装置为16K线扫相 机； 所述第二图像获取装置为8K线扫相机 。 19.一种表面缺陷检测方法， 应用如权利要求1 ‑18中任一项所述的表面缺陷检测系统， 所述表面 缺陷检测方法包括： 分别获取多个光源的入射角度， 以及图像获取装置的光轴相对于被 检测表面的角度； 获取被检测表面在不同光源照 射下的图像， 并根据不同光源对应的图像获得被检测表 面中被照射部分与光源 对应的灰度值； 根据灰度值， 对应光源的入射角度， 以及图像获取装置的光轴相对于被检测表面的角 度， 计算表面法向量和/或被 检测表面中被照射部分的光 泽度； 根据表面法向量， 计算被 检测表面中被照射部分的曲率； 根据被检测表面中被照射部分的曲率和/或光 泽度， 判断被 检测表面的表面 缺陷。 20.根据权利要求19所述的表面缺陷检测方法， 其中多个光源的入射角度， 以及图像获 取装置的光轴相对于被 检测表面的角度通过对表面 缺陷检测系统标定获得。 21.一种表面检测产线， 包括： 如权利要求1 ‑18中任一项所述的表面 缺陷检测系统。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115420750 A 3