[發(fā)明專利]一種檢測(cè)并區(qū)分透明玻璃蓋板上下表面缺陷的裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711148093.2
• 申請(qǐng)日: 2017-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN107764841A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳易明;張保軍;姚震;樊鵬格;路超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安中科光電精密工程有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/958
• 分類號(hào): G01N21/958;G01N21/01
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 姚詠華

1.一種檢測(cè)并區(qū)分透明玻璃蓋板上下表面缺陷的裝置，其特征在于，檢測(cè)裝置包括設(shè)置于待測(cè)透明玻璃蓋板上的成像相機(jī)，成像相機(jī)通過光學(xué)鏡頭對(duì)準(zhǔn)待測(cè)透明玻璃蓋板實(shí)現(xiàn)表面缺陷的檢測(cè)；所述光學(xué)鏡頭的景深范圍遠(yuǎn)小于待測(cè)透明玻璃蓋板的厚度，光學(xué)鏡頭光軸與待測(cè)透明玻璃蓋板平面嚴(yán)格垂直，待測(cè)透明玻璃蓋板成像區(qū)域的四個(gè)直角與成像相機(jī)CCD的距離偏差低于光學(xué)鏡頭景深的1/5；所述待測(cè)透明玻璃蓋板整體在光學(xué)鏡頭焦距位置波動(dòng)距離小于景深的1/4。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)并區(qū)分透明玻璃蓋板上下表面缺陷的裝置，其特征在于，所述置于待測(cè)透明玻璃蓋板上的成像相機(jī)設(shè)在待測(cè)透明玻璃蓋板的上表面上方，成像相機(jī)為兩臺(tái)，兩臺(tái)成像相機(jī)鏡頭出射光束交匯于折反棱鏡，折反棱鏡下方設(shè)光學(xué)鏡頭，光學(xué)鏡頭與待測(cè)透明玻璃蓋板上表面相對(duì)應(yīng)設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)并區(qū)分透明玻璃蓋板上下表面缺陷的裝置，其特征在于，分別調(diào)節(jié)兩個(gè)相機(jī)成像光路的后截距，使兩個(gè)相機(jī)成像物距差別為待測(cè)玻璃板厚度，保證兩個(gè)相機(jī)分別對(duì)待測(cè)透明玻璃蓋板上下表層分別清晰成像。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)并區(qū)分透明玻璃蓋板上下表面缺陷的裝置，其特征在于，所述置于待測(cè)透明玻璃蓋板上的成像相機(jī)分別設(shè)在待測(cè)透明玻璃蓋板的上、下方，各成像相機(jī)分別與待測(cè)透明玻璃蓋板上、下表面相對(duì)應(yīng)設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)并區(qū)分透明玻璃蓋板上下表面缺陷的裝置，其特征在于，所述檢測(cè)裝置固定在某一位置，待測(cè)透明玻璃蓋板安裝在一個(gè)運(yùn)動(dòng)模塊上，或待測(cè)透明玻璃蓋板安裝在某一固定位置，檢測(cè)裝置安裝在一個(gè)運(yùn)動(dòng)模塊上，以對(duì)大幅待測(cè)透明玻璃蓋板上下表面缺陷成像。

6.一種權(quán)利要求2所述的檢測(cè)并區(qū)分透明玻璃蓋板上下表面缺陷的裝置的檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)相機(jī)安裝：安裝好檢測(cè)裝置，光學(xué)鏡頭對(duì)準(zhǔn)垂直待測(cè)透明玻璃蓋板，并使得待測(cè)透明玻璃蓋板成像區(qū)域的四個(gè)直角與成像相機(jī)CCD的距離偏差低于光學(xué)鏡頭景深的1/5；

2)相機(jī)啟動(dòng)：將兩臺(tái)成像相機(jī)分別連接至計(jì)算機(jī)，啟動(dòng)工控機(jī)和兩個(gè)成像相機(jī)，并使得待測(cè)透明玻璃蓋板整體在光學(xué)鏡頭焦距位置波動(dòng)距離小于景深的1/4；

3)后截距調(diào)整：分別調(diào)節(jié)兩個(gè)相機(jī)成像光路的后截距，使兩個(gè)相機(jī)成像物距差等于待測(cè)玻璃板厚度，保證兩個(gè)相機(jī)分別對(duì)待測(cè)透明玻璃蓋板上下表層分別清晰成像；

4)閾值標(biāo)定：

(a)兩個(gè)成像相機(jī)同時(shí)對(duì)帶有各種缺陷的透明玻璃蓋板進(jìn)行上下表面的圖像采集；

(b)對(duì)每一幅圖像，計(jì)算圖像任意位置(x，y)的標(biāo)定灰度梯度向量

(c)根據(jù)待測(cè)透明玻璃蓋板上缺陷的類型，標(biāo)定出對(duì)應(yīng)缺陷的標(biāo)定灰度梯度幅值K的閾值T[T_min，T_max]的范圍；

5)掃描成像：兩個(gè)成像相機(jī)同時(shí)對(duì)待測(cè)透明玻璃蓋板進(jìn)行上下表面進(jìn)行掃描成像；

6)圖像二值化：

(a)對(duì)每一幅圖像，計(jì)算圖像任意位置(x，y)的實(shí)測(cè)灰度梯度向量

(b)計(jì)算任意圖像位置(x，y)處圖像實(shí)測(cè)灰度梯度幅值K；

(c)根據(jù)已獲得的缺陷灰度梯度閾值范圍，若K(x,y)∈T，則圖像灰度置為255，像素顯示為白色，若則圖像灰度置為0，像素顯示為黑色：

F(x,y)=255,K(x,y)∈T0,K(x,y)∉T]]>

7)缺陷識(shí)別：若圖像某位置灰度為白色，則待測(cè)透明玻璃蓋板在該位置存在缺陷；

8)缺陷上下層定位：相機(jī)Ⅰ對(duì)待測(cè)透明玻璃蓋板上表層清晰成像，若相機(jī)Ⅰ采集圖像存在缺陷，則說明該缺陷位于待測(cè)透明玻璃蓋板的上表層；相機(jī)Ⅱ?qū)Υ郎y(cè)透明玻璃蓋板下表層清晰成像，若相機(jī)Ⅱ采集圖像存在缺陷，則說明該缺陷位于待測(cè)透明玻璃蓋板的下表層。