[發(fā)明專利]一種材質(zhì)光滑均勻的玻璃缺陷檢測裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110604088.8
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113340915A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設計）人: 劉哲;任義烽;姚國年
• 申請（專利權(quán)）人: 西京學院
• 主分類號: G01N21/95
• 分類號: G01N21/95;G01N21/956;G01N21/958;G06T7/00;G06T7/12;G06T7/187;G06T5/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

本發(fā)明公開了一種材質(zhì)光滑均勻的玻璃缺陷檢測裝置及方法，該裝置包括工作臺、線陣相機、四個同軸線性光源和圖像處理主機，從四個不同的方向?qū)ΣＡнM行補光照射，對于材質(zhì)光滑均勻的玻璃，如果玻璃不存在缺陷，則光會被反射，而不會進入相機；如果玻璃存在缺陷，如劃痕、凹凸、異色、亮點等，則光會發(fā)生散射，會從不同方向進入線陣相機，由此可以獲得缺陷對比度較強的圖像。并采用圖像區(qū)域生長法進行玻璃缺陷圖像的分割進行檢測，能夠快速高效地對材質(zhì)光滑均勻玻璃表面缺陷進行檢測，有效解決了材質(zhì)光滑均勻玻璃的缺陷檢測難題。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于工業(yè)自動化機器視覺檢測領域，具體涉及一種材質(zhì)光滑均勻的玻璃缺陷檢測裝置及方法。

背景技術(shù)

近年來自動化制造領域?qū)τ诟呔饧夹g(shù)需求逐步提升，我國制造業(yè)將由傳統(tǒng)低附加值制造業(yè)向高端裝備制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，用戶對產(chǎn)品的質(zhì)量檢測要求越來越高。基于機器視覺的智能檢測技術(shù)在工業(yè)自動化制造中的定位檢測、元件表面質(zhì)量檢測中具有重要且廣泛的應用。而在物體表面缺陷檢測中，由于傳統(tǒng)的人工檢測方法存在效率低下，主觀性強，無法長時間連續(xù)工作等問題，結(jié)合光學成像及圖像處理技術(shù)的機器視覺檢測技術(shù)具有準確、高效、非接觸無損傷、連續(xù)工作時間長等優(yōu)點，是最為理想的元件表面檢測方法。所以，機器視覺檢測能夠在高端裝備制造業(yè)中得到廣泛的應用。

我國是全球最大的玻璃生產(chǎn)制造國，約占全球70％以上的玻璃產(chǎn)能。但是，由于缺乏有效的檢測技術(shù)，玻璃表面的缺陷檢測一直以來還主要依賴人工用眼睛進行檢測，導致檢測效率低下、次品率高，給企業(yè)帶來了很大的經(jīng)濟損失。另一方面，由于玻璃表面光滑和透明，在成像過程中會發(fā)生反射、透射和折射，使得玻璃缺陷很難形成清晰的圖像，對下一步圖像的處理分析造成很大的困難，也就很難有效地檢測出玻璃的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有材質(zhì)光滑均勻玻璃的缺陷檢測難題，本發(fā)明提供了一種材質(zhì)光滑均勻的玻璃缺陷檢測裝置及方法，有效解決了材質(zhì)光滑均勻玻璃的缺陷檢測難題，能夠快速高效地對材質(zhì)光滑均勻玻璃表面缺陷進行檢測，檢測平臺結(jié)構(gòu)簡單、靈活，使用方便，自動化程度高。

為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案：

一種材質(zhì)光滑均勻的玻璃缺陷檢測裝置，包括：

工作臺，所述工作臺勻速運動，用于放置待檢測玻璃；

線陣相機，用于采集被檢測玻璃的圖像，距工作臺70cm；

同軸線性光源，四個同軸線性光源平行于工作臺設置，分別位于以線陣相機為中心的虛擬正方形的四個邊上，每個同軸線性光源距工作臺的高度是50cm，距中心點的距離是50cm，并保持同軸線性光源與工作臺嚴格平行，光源入射角度為45度；

圖像處理主機，與線陣相機連接，用于缺陷圖像的預處理和缺陷提取；

所述同軸線性光源位于線陣相機和工作臺之間，線陣相機距工作臺70cm經(jīng)測試，這種安裝方式能很好的滿足工作要求。

在本發(fā)明的另一方面，提供一種材質(zhì)光滑均勻的玻璃缺陷機器視覺檢測方法，包括以下步驟：

1)圖像非均勻校正

選取沒有缺陷的光滑均勻玻璃成像，設成像的圖像大小為M×N，在像素(x,y)處，該像素的灰度值為I(x,y)，該圖像所有像素的平均灰度值為：

則在像素(x,y)處的成像增益系數(shù)為：

將待測玻璃進行成像，設成像的圖像大小為M×N，像素(x,y)處的灰度值為H(x,y)，則非均勻性校正后的圖像像素值為

K(x,y)＝λ(x,y)H(x,y)；

2)采用引導濾波算法對圖像進行降噪；