一种表面缺陷检测方法技术

本发明专利技术公开了一种表面缺陷检测方法，属于检测技术领域。用以解决现有表面疵病检测，存在不能在短时间内获得高分辨率的检测结果的问题。包括：将被测件设置在置物台上，当第一入射光通过被测件后形成第一散射光时，设置在被测件正上方的第一图像采集单元获取第一散射光，并根据第一散射光确定被测件被照射区域存在疵病；将存在疵病区域确定为第一被测块，第二入射光通过第二聚焦镜投射到第一被测块，当第二入射光通过第一被测块后形成第二散射光，通过设置在置物台上方的导光管，进入光电探测器；其中，在被测件被上确定第一被测块后，第一入射光停止照射所述被测件。

Surface defect detecting method

The invention discloses a method for detecting surface defects, belonging to the technical field of detection. In order to solve the existing surface flaw detection, cannot get test results with high resolution in a short period of time the problem. Including: the test piece is arranged on the placing table, when forming the first light scattering of incident light by the first part to be measured when the first set of scattered light gets in the first image acquisition unit is measured directly above, and measured by light irradiation area exists defects according to the first region to determine the scattering; there will be defects for the first test block, second incident light through the second focusing mirror onto the first measured block, when the second incident form second scattering light is measured by the first block after the light tube is arranged above the storage station through the guide into the photoelectric detector; among them, in part to be measured is determined on the first test piece after the first incident light irradiation of the dut.

【技术实现步骤摘要】
一种表面缺陷检测方法
本专利技术属于检测
，特别涉及一种表面缺陷检测方法。
技术介绍
由于现代加工技术的限制，精密光学元件表面在加工过程中不可避免的会留下各类缺陷，这些缺陷泛指光学零件在抛光加工后在其表面留下的麻点、划痕、开口气泡及破边等。在实际应用中，光学元件表面存在的疵病，引起的光散射在某些情况要比其他类型的散射强度大很多，给元件造成能量吸收，有害的炫耀、衍射花纹、膜层破坏、激光损伤等。目前，能进行表面疵病检测的方法较多，常用方法有显微测量法以及近年来发展起来的激光频谱法、相干滤波成像法、暗场成像法等。上述检测方法，都可以达到较高的检测精度，在实际应用中，为了能够获取被检测件的高分辨率，则需要针对某个被检测件，花费比较长的时间；若在短时间内能够获取被检测件的表面疵病，则获得的检测图像必然是分辨率较低的情况。综上所述，现有的表面疵病检测，存在不能在短时间内获得高分辨率的检测结果的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述已有技术的缺点，提出一种表面缺陷检测方法。用以解决现有表面疵病检测，存在不能在短时间内获得高分辨率的检测结果的问题。本专利技术实施例提供一种表面缺陷检测方法，包括：将被测件设置在置物台上，从与所述被测件成第一夹角的第一方向向所述被测件投射第一入射光，当所述第一入射光通过所述被测件后形成第一散射光时，设置在所述被测件正上方的第一图像采集单元获取所述第一散射光，并根据所述第一散射光确定所述被测件被照射区域存在疵病；将存在疵病区域确定为第一被测块，第二入射光依次通过斩波器，扩束系统，第一聚焦镜，光路转折组件和第二聚焦镜投射到所述第一被测块，当所述第二入射光通过所述第一被测块后形成第二散射光，通过设置在所述置物台上方的导光管，进入光电探测器；其中，在所述被测件被上确定所述第一被测块后，所述第一入射光停止照射所述被测件。优选地，所述置物台能够移动。优选地，所述第一图像采集单元包括成像透镜和CCD。优选地，所述第一入射光为白光；所述第二入射光为激光。优选地，所述第二入射光在通过所述扩束镜之前，为高斯光束。优选地，进入所述光电探测器的光敏面的所述第二散射光的焦点为爱里斑。本专利技术实施例中，提供了一种表面缺陷检测方法，包括：将被测件设置在置物台上，从与所述被测件成第一夹角的第一方向向所述被测件投射第一入射光，当所述第一入射光通过所述被测件后形成第一散射光时，设置在所述被测件正上方的第一图像采集单元获取所述第一散射光，并根据所述第一散射光确定所述被测件被照射区域存在疵病；将存在疵病区域确定为第一被测块，第二入射光依次通过斩波器，扩束系统，第一聚焦镜，光路转折组件和第二聚焦镜投射到所述第一被测块，当所述第二入射光通过所述第一被测块后形成第二散射光，通过设置在所述置物台上方的导光管，进入光电探测器；其中，在所述被测件被上确定所述第一被测块后，所述第一入射光停止照射所述被测件。上述方法中，先采用暗视场成像方法对被测件进行扫描探测，可以快速确定被测件表面存在疵病区域，在确定表面疵病区域后，在不改变置物台上被测件位置，通过散射方法实现对表面疵病区域的检测；在本专利技术实施例中，由于在散射检测的光路中了一个聚集透镜，将第二入射光经过聚集镜后照射到第一被测块表面的光斑直径变小，使得探测器接收到的第二散射光的光斑直径接近爱里斑，且焦点位于探测器光敏面上，从而减小了进入探测器光敏面上的杂散光，提高了测量精度。通过上述方法，可以在一次检测过程中，即能够快速确定被检测件表面存在疵病区域又能够实现疵病区域的高精度检测。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种表面缺陷检测方法流程示意图；图2A为本专利技术实施例提供的表面缺陷检测系统结构正视图；图2B为本专利技术实施例提供的表面缺陷检测系统结构左视图；图3A为本专利技术实施例提供的BRDF测量系统结构示意图；图3B为本专利技术实施例提供的第二入射光通过第一被测块光路示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的一种表面缺陷检测方法流程示意图，如图1所示，本专利技术实施例提供的一种表面缺陷检测方法主要包括下列步骤：步骤101，将被测件设置在置物台上，从与所述被测件成第一夹角的第一方向向所述被测件投射第一入射光，当所述第一入射光通过所述被测件后形成第一散射光时，设置在所述被测件正上方的第一图像采集单元获取所述第一散射光，并根据所述第一散射光确定所述被测件被照射区域存在疵病；步骤102，将存在疵病区域确定为第一被测块，第二入射光依次通过斩波器，扩束系统，第一聚焦镜，光路转折组件和第二聚焦镜投射到所述第一被测块，当所述第二入射光通过所述第一被测块后形成第二散射光，通过设置在所述置物台上方的导光管，进入光电探测器；其中，在所述被测件被上确定所述第一被测块后，所述第一入射光停止照射所述被测件。图2A为本专利技术实施例提供的表面缺陷检测系统结构正视图，以下将结合图2A来介绍步骤101。如图2A所示，将被测件设置在置物台上，且第一图像采集单元设置在被测件正上方，需要说明的是，位于第一图像采集单元正下方的区域为被测件的照射区域。在实际应用中，可以根据被测件的具体要求，将需要检测的区域设置在第一图像采集单元正下方。在本专利技术实施例中，第一入射光与被测件成第一夹角，且从被测件的第一方向投射到被测件上，当第一入射光照射到被测件之后，会形成第一散射光和第一反射光，第一散射光会被设置在在被测件正上方的第一图像采集单元获取到，而第一反射光则会从被测件的第二方向射出。需要说明的是，第一入射光与被测件之间形成的第一夹角均小于90度，第一方向为被测件上与第一入射光照射方向呈反向的方向，相应地，第二方向为与第一方向位置相对的方向，也可以确定为与第二散射光光照方向相同的方向。具体地，如图2A所示，第一入射光以入射角α斜入射到精密光学元件表面，当第一入射光照射到没有疵病的光滑表面区域时，根据光的反射定律，第一入射光会以相同的角度α从另一边出射，即形成第一反射光；而当第一入射光照射到疵病表面时，由于疵病特殊的局部微观结构，第一入射光将在一个相对较宽的角度范围内散射开来。可将疵病看成一个发光的二次光源，位于照射区域正上方的成像透镜会收集一定孔径角范围内的散射光，而将光滑表面的反射光线排除在孔径角范围之外，这样就能在CCD(英文为：Charge-coupledDevice，中文简称：电荷耦合元件)的感光面上得到疵病的像。由于只有疵病的散射光能通过成像透镜到达CCD的感光表面，而疵病周围的光滑表面的反射光不能到达，所以在CCD上得到的图像是暗背景下的疵病亮像。如果在光学表面上CCD成像透镜的成像范围内无疵病，则没有光线能够进入成像透镜，则得到的图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面缺陷检测方法，其特征在于，包括：将被测件设置在置物台上，从与所述被测件成第一夹角的第一方向向所述被测件投射第一入射光，当所述第一入射光通过所述被测件后形成第一散射光时，设置在所述被测件正上方的第一图像采集单元获取所述第一散射光，并根据所述第一散射光确定所述被测件被照射区域存在疵病；将存在疵病区域确定为第一被测块，第二入射光依次通过斩波器，扩束系统，第一聚焦镜，光路转折组件和第二聚焦镜投射到所述第一被测块，当所述第二入射光通过所述第一被测块后形成第二散射光，通过设置在所述置物台上方的导光管，进入光电探测器；其中，在所述被测件被上确定所述第一被测块后，所述第一入射光停止照射所述被测件。

【技术特征摘要】
1.一种表面缺陷检测方法，其特征在于，包括：将被测件设置在置物台上，从与所述被测件成第一夹角的第一方向向所述被测件投射第一入射光，当所述第一入射光通过所述被测件后形成第一散射光时，设置在所述被测件正上方的第一图像采集单元获取所述第一散射光，并根据所述第一散射光确定所述被测件被照射区域存在疵病；将存在疵病区域确定为第一被测块，第二入射光依次通过斩波器，扩束系统，第一聚焦镜，光路转折组件和第二聚焦镜投射到所述第一被测块，当所述第二入射光通过所述第一被测块后形成第二散射光，通过设置在所述置物台上方的导光管，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红军，刘卫国，田爱玲，王春慧，刘丙才，朱学亮，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61