一种检测平板玻璃缺陷深度的方法和装置与流程

专利2025-04-09  5


本发明涉及玻璃检测,具体涉及一种利用反光结合透光方式检测平板玻璃缺陷深度的方法和装置。


背景技术:

1、随着科技的飞速进步与工业应用的日益精细化,平板玻璃作为关键材料,在显示器制造、光伏产业不可或缺,这些行业对玻璃品质的要求已远非昔日可比,它们追求的不仅是视觉上的无瑕,更是功能上的卓越与性能的稳定性。因此,平板玻璃表面的任何微小瑕疵,如划痕、气泡、夹杂物等,都成为了影响产品质量、限制生产效率及增加维护成本的关键因素。

2、自动光学测量技术(aoi)凭借其非接触性、高效率以及自动化程度高的特点,被广泛应用于玻璃表面缺陷的检测中。该技术通过高精度相机捕捉玻璃表面的图像,并利用图像处理算法识别并分析缺陷特征。然而,面对日益严苛的检测标准,尤其是缺陷深度的精确测量,传统aoi技术显得力不从心。具体而言,当缺陷因玻璃传输过程中的微小振动、光学折射变化或表面形貌复杂等因素而无法形成清晰可辨的虚像时,深度信息的获取便成为一大难题。如何高效、准确地检测平板玻璃缺陷,特别是平板玻璃无法形成虚像的缺陷深度测量,成为玻璃制造行业亟待解决的问题,因此,亟需一种检测平板玻璃缺陷深度的方法和装置。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种检测平板玻璃缺陷深度的方法和装置,以克服现有技术当缺陷是由于平板玻璃传输跳跃等原因而无法形成虚像时,其深度测量就会变得尤为困难的不足。

2、第一方面,本申请提供一种检测平板玻璃缺陷深度的方法,该方法包括:

3、采用反射光源和透射光源对平板玻璃进行照明,反射光源和透射光源与平板玻璃法线均为30°,获得反射实像和虚像的光信号,反射光源和透射光源与平板玻璃法线均为30°,可以显著提高玻璃表面反射率较低的缺陷检出能力及缺陷深度位置尺寸;

4、根据获得的反射实像和虚像的光信号,先对其都进行静态校正和动态校正处理,再进行过滤后去除噪声,最后放大处理,转化为电信号;

5、从电信号中提取出反映缺陷特征的关键信息,根据反映缺陷特征的关键信息生成缺陷成像示意图;

6、通过缺陷成像示意图测量出的反射实像和虚像的间距来计算缺陷深度。

7、具体地,所述反射光源和相机位于平板玻璃上方,所述透射光源位于平板玻璃下方。

8、具体地,所述静态校正是对相机每个像素点的灰度乘以一个系数,光源发光能力强的位置,乘以一个小于1的系数,光源发光能力弱的位置,乘以一个大于1的系数;常数系数是固定的,形成静态校正曲线,对数字图像原始信号叠加静态校正曲线,得到静态校正图像;

9、所述动态校正是相机在平板玻璃移动方向上逐行以速度1gv/scan等差数列递增,改变一个像素点的灰度,得到动态校正数字图像。

10、具体地,所述计算机处理过滤数字图像信号包括图像分割、特征提取、识别分类、质量管控。

11、具体地,所述计算缺陷深度算法为:

12、当采集到反射实像r和虚像r-e图像时:

13、depth=0.5*h*tan(90-θ2)  (1)

14、其中,θ2为折射角,h为反射通道同时测到反射实像和虚像间距;玻璃折射率取值1.5;depth为缺陷深度;

15、当平板玻璃出现跳动,不能测量到缺陷虚像r-e(d)的位置时:

16、depth=k*l  (2);

17、l为透光像位置t(d)和反光实像位置r(d)的距离,常数k大小与玻璃厚度和缺陷大小尺寸有关。

18、第二方面,本发明还提供一种检测平板玻璃缺陷深度的装置:

19、光源装置:光源装置:采用反射光源和投射光源对平板玻璃进行照明,反射光源和投射光源与平板玻璃法线均为30°,获得反射实像和虚像的光信号;

20、获取装置:相机对获得的反射实像和虚像的光信号,先对其都进行静态校正和动态校正处理,再进行过滤后去除噪声,最后放大处理,转化为电信号,所述相机设置在平板玻璃检测宽度方向;

21、输出装置:计算机,从电信号中提取出反映缺陷特征的关键信息,根据反映缺陷特征的关键信息生成缺陷成像示意图。

22、具体地,反射光源和透射光源采用led白光灯,光源的角度通过机械结构调整,反射光源和透射光源与平板玻璃法线为30°角,可以显著提高玻璃表面反射率较低的缺陷检出能力及缺陷深度位置尺寸。

23、具体地,所述相机内配置有gpu图像处理系统,用于图像采集、静动态处理、信号过滤放大。

24、具体地,所述相机的数量≥1,数量根据相机像素数、检测缺陷分辨率和玻璃检测范围确定。

25、具体地,平板玻璃移动检测缺陷位置尺寸和深度,移动速度通过编码器监测。

26、与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:

27、本发明公开一种检测平板玻璃缺陷深度的方法,采用反射光源与透射光源与平板玻璃法线为30°成像测缺陷,经过一系列图像处理,依据缺陷深度算法,确定缺陷深度值;当玻璃传输不稳定时,能够按照透光像位置t(d)和反光实像位置r(d)的距离l,乘以一个常数值k得到缺陷深度,解决了现有技术中对缺陷由于平板玻璃传输跳跃等原因而无法形成虚像时,深度测量困难的问题。

28、本发明公开一种检测平板玻璃缺陷深度的装置,根据编码器跟踪平板玻璃移动速度,控制光源装置、获取装置和输出装置的运行,本装置控制系统可以通过编程实现自动化控制,以实际生产中提高本装置检测效率和准确性。



技术特征:

1.一种检测平板玻璃缺陷深度的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种检测平板玻璃缺陷深度的方法,其特征在于,所述反射光源和相机位于平板玻璃上方,所述透射光源位于平板玻璃下方。

3.根据权利要求1所述的一种检测平板玻璃缺陷深度的方法,其特征在于,所述静态校正是对相机每个像素点的灰度乘以一个系数,光源发光能力强的位置,乘以一个小于1的系数,光源发光能力弱的位置,乘以一个大于1的系数;常数系数是固定的,形成静态校正曲线,对数字图像原始信号叠加静态校正曲线,得到静态校正图像;

4.根据权利要求1所述的一种检测平板玻璃缺陷深度的方法,其特征在于,对电信号的提取反映缺陷特征的关键信息包括图像分割、特征提取、识别分类、质量管控。

5.根据权利要求1所述的一种检测平板玻璃缺陷深度的方法,其特征在于,所述计算缺陷深度算法为:

6.如权利要求1-5任一所述的一种检测平板玻璃缺陷深度的装置,其特征在于,包括:

7.根据权利要求6所述的一种检测平板玻璃缺陷深度的装置,其特征在于,反射光源(2)和透射光源(3)采用led白光灯,光源的角度通过机械结构调整反射光源(2)和透射光源(3)与平板玻璃法线为30°。

8.根据权利要求6所述的一种检测平板玻璃缺陷深度的装置,其特征在于,所述相机(1)内配置有gpu图像处理系统,用于图像采集、静动态处理、信号过滤放大。

9.根据权利要求6所述的一种检测平板玻璃缺陷深度的装置,其特征在于,所述相机(1)的数量≥1。

10.根据权利要求6所述的一种检测平板玻璃缺陷深度的装置,其特征在于,平板玻璃(4)移动检测缺陷位置尺寸和深度,移动速度通过编码器监测。


技术总结
本发明公开一种检测平板玻璃缺陷深度的方法和装置,涉及玻璃检测技术领域,采用反射光源和透射光源对平板玻璃进行照明,反射光源和透射光源与平板玻璃法线均为30°,获得反射实像和虚像的光信号;根据获得的光信号,都进行静态校正和动态校正处理,再进行过滤后去除噪声,最后放大处理,转化为电信号;从电信号中提取出反映缺陷特征的关键信息,生成缺陷成像示意图;通过缺陷成像示意图测量出的反射实像和虚像的间距来计算缺陷深度;本发明采用反射光源与透射光源与平板玻璃法线为30°成像测缺陷,依据缺陷深度算法,确定缺陷深度值;解决了现有技术中对缺陷由于平板玻璃传输跳跃等原因而无法形成虚像时,深度测量困难的问题。

技术研发人员:焦宗平
受保护的技术使用者:彩虹显示器件股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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