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龙图腾网恭喜西安电子科技大学申请的专利一种反光曲面的快速高精度外观质量检测系统及检测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114527073B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210129041.5，技术领域涉及：G01N21/01；该发明授权一种反光曲面的快速高精度外观质量检测系统及检测方法是由杨刚;乔城阳;周士巧;陈景思;刘松杰;罗检设计研发完成，并于2022-02-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种反光曲面的快速高精度外观质量检测系统及检测方法在说明书摘要公布了：一种反光曲面的快速高精度外观质量检测系统及检测方法，包括高速光源控制系统、运动控制系统、线扫描图像采集系统和一块实时控制器。检测前预先使用光源控制技术测试表面反射的光路信息，或使用CAD模型靠计算机分析自动生成，得到工作表面反射的模型。在检测时，使用高分辨率线扫相机扫过曲面的同时，通过已知反光模型信息，控制光源特定角度的LED点亮，最终获得无反光的多角度漫反射图像和一幅适当亮度的镜面反射图像。这两幅图像作差后不管对具用漫反射特性的划伤、脏污等缺陷，还是对崩边、凹凸点等表面损伤类缺陷均有良好的增强效果，保证了好的成像质量，有助于提高反光表面微小缺陷的检测准确性。同时针对曲面检测的问题，通过光源、相机等硬件的调整，在保证检测速度的前提下完成了120度范围内的精确检测。

本发明授权一种反光曲面的快速高精度外观质量检测系统及检测方法在权利要求书中公布了：1.一种反光曲面的快速高精度外观质量检测方法，其特征在于，环绕待检样品放置的高速多角度光源控制系统、运动控制系统、线扫描图像采集系统和实时控制器：运动控制系统包括直线伺服运动台（2）及旋转校正台（1），旋转校正台（1）位于直线伺服运动台（2）前方，直线伺服运动台（2）中间为线扫检测工位（3）；高速多角度光源控制系统包括第一光源（4）、第二光源（8），第一光源（4）与第二光源（8）呈不同角度位于线扫检测工位（3）上方和前方；第一光源（4）、第二光源（8）由光源主控制器（7）控制，光源主控制器（7）控制位于第一光源（4）、第二光源（8）背面的区域控制器（6），区域控制器（6）控制位于第一光源（4）、第二光源（8）背面的LED驱动器（5）；线扫描图像采集系统由线扫工业相机（9）、图像采集卡和工控计算机组成；高速多角度光源控制及线扫描图像采集系统安装在检测系统安装架（10）上，检测系统安装架（10）与的运动控制系统装配使用；实时控制器为CycloneVSocFPGA，负责高速多角度光源控制系统、运动控制系统及线扫描图像采集系统的实时控制，其内部的ARM处理器主要负责系统非实时性控制，搭载Linux系统上的应用程序将LED控制序列信息通过CAN总线发送至光源控制系统，另外使用TCP协议与图像采集系统通信，内部的FPGA核与ARM核之间用高速互联总线AXI进行数据传输，FPGA核负责实时控制，向运动控制系统发送脉冲指令并接收运动台上的编码器信息，解码后实时同步触发光源、相机完成图像采集；检测方法包括以下步骤：检测前对反光的曲面建立反射模型，如果有待测样品的CAD模型可以通过软件自动生成；如果不提供，则使用标准样品自主建模，具体流程为：先将待测样品运送至第一个扫描位置，然后控制光源每次开启一行LED并采集一次图像，从第一行遍历至最后一行，完成竖直方向的采集；比较每次采集的图像同一像素点上的数值大小，求平滑后峰值的位置，即对应的LED行号a，同理再完成一次水平方向的采集，求出对应的LED列号b；这样经过两次正交方向的光源控制，根据LED行号和列号可得到一个LED的具体位置a,b，即从这颗LED发出的光，会被待测样品表面上的一点反射到相机上；按此方法求得这一扫描位置上其点像素点以其他扫描位置的反射信息，记为Fx,y=a,bx为扫描行数，y为每次描扫图像的列坐标，（a,b）为LED在灯板上的位置；然后使光源生成水平方向分布的黑白条纹图案，求得边缘模糊带的宽度d，代表镜面反射瓣的大小，最后生成一幅全亮图案，逐渐调整每颗LED的亮度，使图像灰度值分布在245左右，记下此时LED亮度值l；检测时，先在旋转校正台上校正待测样品位姿，然后使待测样品匀速通过线扫检测工位，同时光源和相机开始工作，采集完一帧图像后，待测样品回退至旋转校正台，顺时针旋转120度，再次重复以上动作二次，最终获得三幅图像，等同于从待测样品周围的三个方向采集三幅图像；在采集图像时，通过编码器输出的位置x，调取反射模型Fx,y，生成对应亮灯信号，亮度调为为l,相机开始一次同步采集称为镜面反射图像，然后将此时点亮的LED及其周围的d2宽度内的LED禁用，并全功率点亮其余所有LED灯，相机再启动一次同步采集称为漫反射图像，两幅图像作差即为最终生成图像；光源布局及打光方法实现了高灵敏度的反光表面微小缺陷检测；所述的光源控制系统能够结合线阵相机能够生成高精度的扫描图像，经过合理的布局和软件控制可以完成60度倾角的曲面检测；采集速度是单次线扫相机扫描速度的三分之一，即待测样品长宽各1m，用100KHz行频的0.01mm分辨精度的线扫采集只需要3s即可完成拍摄。

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