本发明涉及工件检测领域，特别是一种反射曲面的表面缺陷检测方法及系统。
背景技术：
当工件表面的反射曲面反射光线时以反射分量为主、漫反射分量为辅，则镜面反射会使图像饱和或过暗，产生信息失真，导致测量精度大幅下降，甚至难以进行正常测量。针对这一问题，最简单的方法是在强反射物体表面涂覆一层消光剂，使物体表面呈现漫反射特性，但是消光剂往往无法均匀涂覆在物体表面上，使得测量精度大幅下降。另一种方法是直接利用人工方法进行检测的时候，但工人长时间努力观察反射曲面，容易造成眼睛疲劳，引起眼睛不适，从而导致大量误检。
技术实现要素：
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种反射曲面的表面缺陷检测方法及系统，能提升检测精度。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：
本发明的第一方面，提供了一种反射曲面的表面缺陷检测方法，包括以下步骤：
步骤s110、向投影屏幕发射白光形成第一白色矩形区域，并使所述投影屏幕将所述白光投射向所述反射曲面，通过摄像头接收经所述反射曲面反射的条纹图；
步骤s210、使步骤s110中的所述第一白色矩形区域的上边缘固定并逐渐往下移动所述第一白色矩形区域的下边缘直到在所述摄像头拍摄的图像上生成第一图样，所述第一图样满足以下条件：包含一条位置为y0的横向直线段；
步骤s220、通过逐点试探的方式使与所述第一图样的横向直线段的像素点对应的所述第一白色矩形区域的像素点形成横向子图样；
步骤s230、循环以下步骤得到多幅横向子样图，直至无法呈现新的横向直线段：
步骤s231、同时增加步骤s210中的所述第一白色矩形区域的上边缘和下边缘，上边缘和下边缘增加的距离均为n*do；
步骤s232、使步骤s231中得到的所述第一白色矩形区域的上边缘固定并逐渐往下移动所述第一白色矩形区域的下边缘直到形成一条新的横向直线段，其中新的横向直线段与上一条横向直线段的距离为dc；
步骤s233、通过逐点试探的方式根据新的横向直线段得到新的横向子图样；
步骤s310、向投影屏幕发射白光形成第二白色矩形区域，并使所述投影屏幕将所述白光投射向所述反射曲面，通过摄像头接收经所述反射曲面反射的条纹图；
步骤s410、使步骤s310中的所述第二白色矩形区域的左边缘固定并逐渐往右移动所述第二白色矩形区域的右边缘直到在所述摄像头拍摄的图像上生成第二图样，所述第二图样满足以下条件：包含一条位置为x0的纵向直线段；
步骤s420、通过逐点试探的方式使与所述第二图样的纵向直线段的像素点对应的所述第二白色矩形区域的像素点形成纵向子图样；
步骤s430、循环以下步骤得到多幅纵向子样图，直至无法呈现新的纵向直线段：
步骤s431、同时增加步骤s410中的所述第二白色矩形区域的左边缘和右边缘，左边缘和右边缘增加的距离均为n*do；
步骤s432、使步骤s431中得到的所述第二白色矩形区域的左边缘固定并逐渐往右移动所述第二白色矩形区域的右边缘直到形成一条新的纵向直线段，其中新的纵向直线段与上一条纵向直线段的距离为dc；
步骤s433、通过逐点试探的方式根据新的纵向直线段得到新的纵向子图样；
步骤s500、融合多幅所述横向子图样和多幅所述纵向子图样得到测试图样；
步骤s600、使所述投影屏幕将所述测试图样投射向所述反射曲面，接收经所述反射曲面反射的条纹图，生成呈网格状的全局图样；
步骤s700、循环上述步骤且使步骤s210中所述第一图样包含一条位置为(y0 dc/(k-1))的横向直线段以及步骤s410中所述第二图样包含一条位置为(x0 dc/(k-1))的纵向直线段，以得到不同的所述测试图样，对同一所述反射曲面投影不同的所述测试图样以生成多幅所述全局图样，并使多幅所述全局图样中的任意一幅较前一幅存在以下特征：在水平方向和垂直方向上均有dc/(k-1)的位移；
步骤s800、根据多幅所述全局图样判断所述反射曲面是否存在缺陷；
其中，n＝1,2,3…；do为设定距离值；dc为所述全局图样的网格的间距，k为所述全局图样的总幅数。
进一步，所述根据全局图样判断反射曲面是否存在缺陷具体为：若所述全局图样存在不规则的曲线、断裂的直线段或所包围的区域含有瑕疵或斑点的网格，则判断所述反射曲面存在缺陷。
进一步，所述通过逐点试探的方式使与第一图样的横向直线段的像素点对应的第一白色矩形区域的像素点形成横向子图样具体为：
通过逐点打亮所述第一白色矩形区域的像素点，确认在所述第一白色矩形区域上与所述第一图样的横向直线段对应的像素点；
使所有与所述第一图样的横向直线段的像素点对应的所述白色矩形区域的像素点在所述投影屏幕形成横向子图样。
进一步，所述通过逐点试探的方式使与第二图样的纵向直线段的像素点对应的第二白色矩形区域的像素点形成纵向子图样具体为：
通过逐点打亮所述第二白色矩形区域的像素点，确认在所述第二白色矩形区域上与所述第二图样的纵向直线段对应的像素点；
使所有与所述第二图样的纵向直线段的像素点对应的所述第二白色矩形区域的像素点在所述投影屏幕形成纵向子图样。
本发明的第二方面，一种反射曲面的表面缺陷检测系统，包括：
投影仪，用于发射白光和测试图样；
投影屏幕，用于将所述投影仪发射的白光和测试图样投射向所述反射曲面；
摄像头，用于接收经所述反射曲面反射的条纹图；
控制器，与所述投影仪和所述摄像头连接，用于执行如本发明第一方面所述的一种反射曲面的表面缺陷检测方法。
上述技术方案至少具有以下的有益效果：拍摄反射曲面反射的测试图样得到成网格状的全局图样，根据所述全局图样判断所述反射曲面是否存在缺陷；避免了由于不均匀涂抹消光剂而导致的检测准确性下降，以及长时间人眼检测带来的准确性下降；提高了检测的精度。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例一种反射曲面的表面缺陷检测方法的步骤图；
图2是本发明实施例一种反射曲面的表面缺陷检测系统的原理图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1，本发明的一个实施例，提供了一种反射曲面的表面缺陷检测方法，包括以下步骤：
步骤s110、向投影屏幕发射白光形成第一白色矩形区域，并使投影屏幕将白光投射向反射曲面，通过摄像头接收经反射曲面反射的条纹图；具体地，白光可为白色散射光；
步骤s210、使步骤s110中的第一白色矩形区域的上边缘固定并逐渐往下移动第一白色矩形区域的下边缘直到在摄像头拍摄的图像上生成第一图样，第一图样满足以下条件：包含一条位置为y0的横向直线段；当然在其他实施例中，可以固定第一白色矩形区域的下边缘而逐渐往上移动上边缘；
步骤s220、通过逐点试探的方式使与第一图样的横向直线段的像素点对应的第一白色矩形区域的像素点形成横向子图样；
步骤s230、循环以下步骤得到多幅横向子样图，直至无法呈现新的横向直线段：
步骤s231、同时增加步骤s210中的第一白色矩形区域的上边缘和下边缘，上边缘和下边缘增加的距离均为n*do；需要说明的是，此步骤中的第一白色矩形区域是对应得到第一条横向直线段的白色矩形区域，其高度为h0；则其他白色矩形区域的高度为h0 2n*do；
步骤s232、使步骤s231中得到的第一白色矩形区域的上边缘固定并逐渐往下移动第一白色矩形区域的下边缘直到形成一条新的横向直线段，其中新的横向直线段与上一条横向直线段的距离为dc；当然在其他实施例中，可以固定第一白色矩形区域的下边缘而逐渐往上移动上边缘；
步骤s233、通过逐点试探的方式根据新的横向直线段得到新的横向子图样；
步骤s310、向投影屏幕发射白光形成第二白色矩形区域，并使投影屏幕将白光投射向反射曲面，通过摄像头接收经反射曲面反射的条纹图；
步骤s410、使步骤s310中的第二白色矩形区域的左边缘固定并逐渐往右移动第二白色矩形区域的右边缘直到在摄像头拍摄的图像上生成第二图样，第二图样满足以下条件：包含一条位置为x0的纵向直线段；当然在其他实施例中，可以固定第二白色矩形区域的右边缘而逐渐往上移动左边缘；
步骤s420、通过逐点试探的方式使与第二图样的纵向直线段的像素点对应的第二白色矩形区域的像素点形成纵向子图样；
步骤s430、循环以下步骤得到多幅纵向子样图，直至无法呈现新的纵向直线段：
步骤s431、同时增加步骤s410中的第二白色矩形区域的左边缘和右边缘，左边缘和右边缘增加的距离均为n*do；需要说明的是，此步骤中的第二白色矩形区域是对应得到第一条纵向直线段的白色矩形区域，其宽度为h0；则其他白色矩形区域的宽度为h0 2n*do；
步骤s432、使步骤s431中得到的第二白色矩形区域的左边缘固定并逐渐往右移动第二白色矩形区域的右边缘直到形成一条新的纵向直线段，其中新的纵向直线段与上一条纵向直线段的距离为dc；当然在其他实施例中，可以固定第二白色矩形区域的右边缘而逐渐往上移动左边缘；
步骤s433、通过逐点试探的方式根据新的纵向直线段得到新的纵向子图样；
步骤s500、融合多幅横向子图样和多幅纵向子图样得到测试图样；
步骤s600、使投影屏幕将测试图样投射向反射曲面，接收经反射曲面反射的条纹图，生成呈网格状的全局图样；需要说明的是，全局图样中的网格为方格，且网格的长和宽均为dc；
步骤s700、循环上述步骤且使步骤s210中第一图样包含一条位置为(y0 dc/(k-1))的横向直线段以及步骤s410中第二图样包含一条位置为(x0 dc/(k-1))的纵向直线段，以得到不同的测试图样，对同一反射曲面投影不同的测试图样以生成多幅全局图样，并使多幅全局图样中的任意一幅较前一幅存在以下特征：在水平方向和垂直方向上均有dc/(k-1)的位移；
步骤s800、根据多幅全局图样判断反射曲面是否存在缺陷；
其中，n＝1,2,3…；do为设定距离值；dc为全局图样的网格的间距，k为全局图样的总幅数。
在该实施例中，拍摄反射曲面反射的测试图样得到成网格状的全局图样，根据全局图样判断反射曲面是否存在缺陷；避免了由于不均匀涂抹消光剂而导致的检测准确性下降，以及长时间人眼检测带来的准确性下降；提高了检测的精度。
需要说明的是，优选地，对于包含一条横向直线段的第一图样的第一白色矩形区域的宽度为投影屏幕20的宽度；对于包含一条纵向直线段的第二图样的第二白色矩形区域的高度为投影屏幕20的高度。
另外，通过逐渐平移的多幅全局图样对单幅全局图样中的网格的留白区域检测，能避免单幅全局图样的网格间的留白区域的检测遗漏的问题，进一步提高检测的精度。
进一步，对于步骤s800，根据全局图样判断反射曲面是否存在缺陷具体为：若全局图样存在不规则的曲线、断裂的直线段或所包围的区域含有瑕疵或斑点的网格，则判断反射曲面存在缺陷。
当反射曲面不是平滑的，存在凸出或者凹陷时，会使全局图样存在不规则的曲线、断裂的直线段或所包围的区域含有瑕疵或斑点的网格，这能通过计算机算法能快速识别出，此时则判断反射曲面存在缺陷。
具体地，对于步骤s220，通过逐点试探的方式使与第一图样的横向直线段的像素点对应的第一白色矩形区域的像素点形成横向子图样具体为：
通过逐点打亮第一白色矩形区域的像素点，确认在第一白色矩形区域上与第一图样的横向直线段对应的像素点；
使所有与第一图样的横向直线段的像素点对应的白色矩形区域的像素点在投影屏幕形成横向子图样。
进一步，对于步骤s420，通过逐点试探的方式使与第二图样的纵向直线段的像素点对应的第二白色矩形区域的像素点形成纵向子图样具体为：
通过逐点打亮第二白色矩形区域的像素点，确认在第二白色矩形区域上与第二图样的纵向直线段对应的像素点；
使所有与第二图样的纵向直线段的像素点对应的第二白色矩形区域的像素点在投影屏幕形成纵向子图样。
参照图2，本发明的另一个实施例，提供了一种反射曲面的表面缺陷检测系统，包括：
投影仪10，用于发射白光和测试图样；
投影屏幕20，用于将投影仪10发射的白光和测试图样投射向反射曲面；
摄像头30，用于接收经反射曲面反射的条纹图；具体地，摄像头30为ccd相机；
控制器40，与投影仪10和摄像头30连接，用于执行上述反射曲面的表面缺陷检测方法。
需要说明的是，反射曲面的表面缺陷检测系统，用于执行如上的反射曲面的表面缺陷检测方法，系统中的控制器控制投影仪10投射不同的白光和测试图样和控制摄像头30接收，并进行数据处理，以使该反射曲面的表面缺陷检测系统能够执行如上的反射曲面的表面缺陷检测方法，具体的数据处理流程在此不在详述。同样地，该反射曲面的表面缺陷检测系统具有提高对反射曲面的表面缺陷检测的精度的有益效果。
本发明的另一个实施例，提供了存储介质，该存储介质存储有可执行指令，可执行指令用于使上述的反射曲面的表面缺陷检测系统执行上述反射曲面的表面缺陷检测方法。
存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
1.一种反射曲面的表面缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤s110、向投影屏幕发射白光形成第一白色矩形区域，并使所述投影屏幕将所述白光投射向所述反射曲面，通过摄像头接收经所述反射曲面反射的条纹图；
步骤s210、使步骤s110中的所述第一白色矩形区域的上边缘固定并逐渐往下移动所述第一白色矩形区域的下边缘直到在所述摄像头拍摄的图像上生成第一图样，所述第一图样满足以下条件：包含一条位置为y0的横向直线段；
步骤s220、通过逐点试探的方式使与所述第一图样的横向直线段的像素点对应的所述第一白色矩形区域的像素点形成横向子图样；
步骤s230、循环以下步骤得到多幅横向子样图，直至无法呈现新的横向直线段：
步骤s231、同时增加步骤s210中的所述第一白色矩形区域的上边缘和下边缘，上边缘和下边缘增加的距离均为n*do；
步骤s232、使步骤s231中得到的所述第一白色矩形区域的上边缘固定并逐渐往下移动所述第一白色矩形区域的下边缘直到形成一条新的横向直线段，其中新的横向直线段与上一条横向直线段的距离为dc；
步骤s233、通过逐点试探的方式根据新的横向直线段得到新的横向子图样；
步骤s310、向投影屏幕发射白光形成第二白色矩形区域，并使所述投影屏幕将所述白光投射向所述反射曲面，通过摄像头接收经所述反射曲面反射的条纹图；
步骤s410、使步骤s310中的所述第二白色矩形区域的左边缘固定并逐渐往右移动所述第二白色矩形区域的右边缘直到在所述摄像头拍摄的图像上生成第二图样，所述第二图样满足以下条件：包含一条位置为x0的纵向直线段；
步骤s420、通过逐点试探的方式使与所述第二图样的纵向直线段的像素点对应的所述第二白色矩形区域的像素点形成纵向子图样；
步骤s430、循环以下步骤得到多幅纵向子样图，直至无法呈现新的纵向直线段：
步骤s431、同时增加步骤s410中的所述第二白色矩形区域的左边缘和右边缘，左边缘和右边缘增加的距离均为n*do；
步骤s432、使步骤s431中得到的所述第二白色矩形区域的左边缘固定并逐渐往右移动所述第二白色矩形区域的右边缘直到形成一条新的纵向直线段，其中新的纵向直线段与上一条纵向直线段的距离为dc；
步骤s433、通过逐点试探的方式根据新的纵向直线段得到新的纵向子图样；
步骤s500、融合多幅所述横向子图样和多幅所述纵向子图样得到测试图样；
步骤s600、使所述投影屏幕将所述测试图样投射向所述反射曲面，接收经所述反射曲面反射的条纹图，生成呈网格状的全局图样；
步骤s700、循环上述步骤且使步骤s210中所述第一图样包含一条位置为(y0 dc/(k-1))的横向直线段以及步骤s410中所述第二图样包含一条位置为(x0 dc/(k-1))的纵向直线段，以得到不同的所述测试图样，对同一所述反射曲面投影不同的所述测试图样以生成多幅所述全局图样，并使多幅所述全局图样中的任意一幅较前一幅存在以下特征：在水平方向和垂直方向上均有dc/(k-1)的位移；
步骤s800、根据多幅所述全局图样判断所述反射曲面是否存在缺陷；
其中，n＝1,2,3…；do为设定距离值；dc为所述全局图样的网格的间距，k为所述全局图样的总幅数。
2.根据权利要求1所述的一种反射曲面的表面缺陷检测方法，其特征在于，所述根据全局图样判断反射曲面是否存在缺陷具体为：若所述全局图样存在不规则的曲线、断裂的直线段或所包围的区域含有瑕疵或斑点的网格，则判断所述反射曲面存在缺陷。
3.根据权利要求1或2所述的一种反射曲面的表面缺陷检测方法，其特征在于，所述通过逐点试探的方式使与第一图样的横向直线段的像素点对应的第一白色矩形区域的像素点形成横向子图样具体为：
通过逐点打亮所述第一白色矩形区域的像素点，确认在所述第一白色矩形区域上与所述第一图样的横向直线段对应的像素点；
使所有与所述第一图样的横向直线段的像素点对应的所述白色矩形区域的像素点在所述投影屏幕形成横向子图样。
4.根据权利要求1或2所述的一种反射曲面的表面缺陷检测方法，其特征在于，所述通过逐点试探的方式使与第二图样的纵向直线段的像素点对应的第二白色矩形区域的像素点形成纵向子图样具体为：
通过逐点打亮所述第二白色矩形区域的像素点，确认在所述第二白色矩形区域上与所述第二图样的纵向直线段对应的像素点；
使所有与所述第二图样的纵向直线段的像素点对应的所述第二白色矩形区域的像素点在所述投影屏幕形成纵向子图样。
5.一种反射曲面的表面缺陷检测系统，其特征在于，包括：
投影仪，用于发射白光和测试图样；
投影屏幕，用于将所述投影仪发射的白光和测试图样投射向所述反射曲面；
摄像头，用于接收经所述反射曲面反射的条纹图；
控制器，与所述投影仪和所述摄像头连接，用于执行如权利要求1至4任一项所述的一种反射曲面的表面缺陷检测方法。
技术总结