[發(fā)明專利]一種基于反射式結(jié)構(gòu)光照明的玻璃瑕疵檢測方法

在審

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• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110031482A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 駱聰;袁春輝;楊鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州天準(zhǔn)科技股份有限公司
• 主分類號: G01N21/958
• 分類號: G01N21/958
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司 32293
• 代理人: 王麗

本發(fā)明提供了一種基于反射式結(jié)構(gòu)光照明的玻璃瑕疵檢測方法，其配置簡單、檢測方便，不僅瑕疵增強效果明顯，且可實現(xiàn)面陣檢測，待檢玻璃樣品通過成像模組成像，所得圖像中的待檢玻璃樣品被結(jié)構(gòu)光光源調(diào)制，進(jìn)而獲得調(diào)制度分布圖和相位梯度分布圖，通過調(diào)制度分布圖和相位梯度分布圖可實現(xiàn)增強各種玻璃內(nèi)外部的瑕疵，從而實現(xiàn)了面陣探測，提高了瑕疵檢測效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在線玻璃瑕疵檢測方法，具體為一種基于反射式結(jié)構(gòu)光照明的玻璃瑕疵檢測方法。

背景技術(shù)

在玻璃的生產(chǎn)、組裝過程中，玻璃內(nèi)、外部會產(chǎn)生氣泡、結(jié)石、扭曲、碎裂以及劃痕等缺陷，這些缺陷會影響玻璃產(chǎn)品的功能和美觀程度。其中，對于大尺寸的玻璃瑕疵，可使用高亮度線光源與線陣相機的配合實現(xiàn)明場和暗場的照明結(jié)構(gòu)，其可以顯著增強圖像中的瑕疵特征，從而實現(xiàn)了很好的檢測效果。

但是，這種方法有如下缺陷：1)其需要根據(jù)瑕疵特征來相應(yīng)調(diào)整照明角度、光源尺寸等參數(shù)，在實際使用中還需要大量的驗證試驗方可確認(rèn)最優(yōu)工作狀態(tài)，比較繁瑣；2)而對于玻璃內(nèi)部的小尺寸瑕疵，由于散射光強度較弱，這種明場、暗場配合的檢測方法依然無法得到高對比度的瑕疵圖像，也就需要對后端的瑕疵檢測算法提出極高的要求；3)需要配合線陣相機和直線模組使用，且無法實現(xiàn)面陣探測。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種基于反射式結(jié)構(gòu)光照明的玻璃瑕疵檢測方法，其配置簡單、檢測方便，不僅瑕疵增強效果明顯，且可實現(xiàn)面陣檢測。

其技術(shù)方案是這樣的：其特征在于：其包括如下步驟：

S1、結(jié)構(gòu)光光源設(shè)置于待檢玻璃樣品上方，所述結(jié)構(gòu)光光源上的光強呈條紋分布，所述待檢玻璃樣品放置于運動掃描機構(gòu)上；

S2、成像模組安裝于所述待檢玻璃樣品斜上方，調(diào)節(jié)所述成像模組的鏡頭，以使其對所述待檢玻璃樣品清晰成像；

S3、所述結(jié)構(gòu)光光源的結(jié)構(gòu)光條紋沿法向平移，平移距離為所述結(jié)構(gòu)光光源周期的1/N，N＝3,4,5…；

S4、所述成像模組對所述待檢玻璃樣品成像，所得圖像中的所述待檢玻璃樣品被所述結(jié)構(gòu)光光源調(diào)制，使得所述待檢玻璃樣品圖像上出現(xiàn)明顯的條紋結(jié)構(gòu)；

S5、重復(fù)N次所述步驟S3和S4，獲得N幅調(diào)制后的待檢玻璃樣品圖像，記圖像為I_j(j＝1，2，3，…N)；隨后根據(jù)獲得的N幅圖像計算出每個像素對應(yīng)的調(diào)制度和相位梯度，獲得調(diào)制度分布圖和相位梯度分布圖；

S6、通過機器視覺算法或者深度學(xué)習(xí)算法，分析調(diào)制度分布圖、相位梯度分布圖和原始灰度圖之間的特征形式，即可實現(xiàn)玻璃表面瑕疵的全類型檢測。

其進(jìn)一步特征在于：

所述步驟S5中，重復(fù)4次所述步驟S3和S4，獲得4幅調(diào)制后的待檢玻璃樣品圖像，記圖像為I₁、I₂、I₃、I₄，根據(jù)獲得的4幅圖像計算出每個像素對應(yīng)的調(diào)制度和相位梯度，其中，調(diào)制度和相位梯度θ的計算公式為：

I₁＝I₀+Icos(θ)

I₃＝I₀+Icos(θ+π)

根據(jù)上述公式,I₁-I₃＝2I cos(θ),I₂-I₄＝2I sin(θ)

得到

其中，I₀為圖像光強分布的基頻信息，I為圖像光強分布中波動信息的幅值；