一種玻璃表面缺陷增強(qiáng)裝置及其檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種反光物體光學(xué)檢測(cè)方法，尤其是涉及一種玻璃表面缺陷增強(qiáng)檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]蓋玻片(Cover Glass)作為一種特殊的玻璃，廣泛應(yīng)用于日常生活中的手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等電子產(chǎn)品中，其工藝質(zhì)量要求很高。蓋玻片在生產(chǎn)的過程中，產(chǎn)生的缺陷種類繁多，最常見的有:氣泡、條紋、結(jié)石、劃傷、光學(xué)變形等。這些缺陷會(huì)影響玻璃的外觀質(zhì)量，降低玻璃的透光性、機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。為了提高玻璃的質(zhì)量，必須對(duì)玻璃進(jìn)行缺陷在線檢測(cè)或者人工檢測(cè)。人工檢測(cè)是依靠肉眼來識(shí)別玻璃中的缺陷，易產(chǎn)生漏檢、誤檢，不僅速度慢，而且無法保證統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)逐漸被在線檢測(cè)系統(tǒng)所取代。蓋玻片的在線檢測(cè)系統(tǒng)，一般會(huì)采用正光源、背光源、亮場(chǎng)、暗場(chǎng)等多種角度和照明方式來獲取蓋玻片的外觀圖像，然后由智能系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析其表面的缺陷信息，并匯總輸出。蓋玻片的在線檢測(cè)通常采用，線掃描成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)的照明是用前傾或后傾，且平行于掃描線的線光源，對(duì)蓋玻片進(jìn)行掃描(如圖1所示)。這種檢測(cè)方法對(duì)平行于掃描線的缺陷容易檢出，但是不能探測(cè)到垂直于掃描線的刮痕。經(jīng)過這種在線檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)后，仍有部分缺陷產(chǎn)品流出，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成了不利影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種玻璃表面缺陷增強(qiáng)檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，以解決現(xiàn)有蓋玻片在線檢測(cè)設(shè)備不能探測(cè)垂直于掃描線的缺陷、檢測(cè)結(jié)果不可靠等技術(shù)問題。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種玻璃表面缺陷增強(qiáng)檢測(cè)裝置，包括明場(chǎng)照明光路、暗場(chǎng)照明光路、掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器；所述明場(chǎng)照明光路，包括平行于掃描線的明場(chǎng)線光源；所述暗場(chǎng)照明光路，包括在被測(cè)玻璃兩側(cè)鏡像設(shè)置的準(zhǔn)直器、鮑威爾棱鏡、激光器；所述掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器設(shè)置在與被測(cè)玻璃掃描方向垂直的平面內(nèi)。
[0005]作為優(yōu)選，所述暗場(chǎng)照明光路的軸線與被測(cè)玻璃的法線呈傾角設(shè)置。
[0006]作為優(yōu)選，所述準(zhǔn)直器為菲涅爾透鏡或柱面鏡。
[0007]作為優(yōu)選，所述激光器為單波長或多波長光纖激光器。
[0008]上述玻璃表面缺陷增強(qiáng)檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，包括如下步驟:
a.被測(cè)玻璃經(jīng)進(jìn)料傳送帶輸送至運(yùn)動(dòng)臺(tái)，并在運(yùn)動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行定位；
b.開啟明場(chǎng)線光源，明場(chǎng)線光源發(fā)出的光照射到玻璃表面，掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器進(jìn)行明場(chǎng)成像；
c.關(guān)閉明場(chǎng)線光源，激光器發(fā)出激光經(jīng)鮑威爾棱鏡、準(zhǔn)直器變換為線光源，該線光源發(fā)出的光照射到被測(cè)玻璃表面，掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器進(jìn)行暗場(chǎng)成像；
d.明場(chǎng)成像、暗場(chǎng)成像后的數(shù)據(jù)由智能系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析其表面的缺陷信息，并匯總輸出，通過對(duì)缺陷的嚴(yán)重程度的判斷，合格品送回傳送帶，不合格品送至不合格品盒。
[0009]本發(fā)明不僅可以通過明場(chǎng)反射來檢測(cè)平行于掃描線的缺陷，也可以通過對(duì)稱設(shè)置的暗場(chǎng)照明光路顯著增強(qiáng)被測(cè)玻璃中垂直于掃描線的缺陷的成像效果，便于該缺陷的測(cè)量。暗場(chǎng)照明光路中的激光器發(fā)出的準(zhǔn)直光經(jīng)由鮑威爾棱鏡擴(kuò)散為扇形光，扇形光經(jīng)準(zhǔn)直器變?yōu)闇?zhǔn)直的線光源，該線光源發(fā)出的照射在被測(cè)玻璃上，如果被測(cè)玻璃有瑕疵，線光源發(fā)出的光在瑕疵處會(huì)發(fā)生散射，散射角度較大，一部分散射光被線陣圖像傳感器捕捉到行程暗場(chǎng)圖像，沒有缺陷的地方?jīng)]有圖像，這樣在較暗的背景上形成較亮的缺陷圖像。鏡像設(shè)置的暗場(chǎng)照明光路能增強(qiáng)缺陷信號(hào)的強(qiáng)度，使其更容易被捕捉到，增強(qiáng)缺陷的成像效果，以便檢出不良品，提尚廣品質(zhì)量。
【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1是現(xiàn)有的線掃描成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的掃描示意圖；
圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0013]圖2是本發(fā)明的掃描示意圖，圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]由圖可知，該玻璃表面缺陷增強(qiáng)檢測(cè)裝置，包括明場(chǎng)照明光路1、暗場(chǎng)照明光路2、掃描成像鏡頭3、線陣圖像傳感器4等。
[0015]明場(chǎng)照明光路1，包括平行于掃描線的明場(chǎng)線光源。
[0016]暗場(chǎng)照明光路2，包括在被測(cè)玻璃兩側(cè)鏡像設(shè)置的準(zhǔn)直器21、鮑威爾棱鏡22、激光器23。暗場(chǎng)照明光路2的軸線與被測(cè)玻璃5的法線6呈傾角設(shè)置。其中準(zhǔn)直器21為菲涅爾透鏡或柱面鏡。激光器23為單波長或多波長光纖激光器。
[0017]掃描成像鏡頭3、線陣圖像傳感器4設(shè)置在與被測(cè)玻璃5掃描方向垂直的平面內(nèi)。
[0018]該玻璃表面缺陷增強(qiáng)檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，包括如下步驟:
a.被測(cè)玻璃經(jīng)進(jìn)料傳送帶輸送至運(yùn)動(dòng)臺(tái)7，并在運(yùn)動(dòng)臺(tái)7上進(jìn)行定位；
b.開啟明場(chǎng)線光源，明場(chǎng)線光源發(fā)出的光照射到玻璃表面，掃描成像鏡頭3、線陣圖像傳感器4進(jìn)行明場(chǎng)成像；
c.關(guān)閉明場(chǎng)線光源，激光器23發(fā)出激光經(jīng)鮑威爾棱鏡22、準(zhǔn)直器21變換為線光源，該線光源發(fā)出的光照射到被測(cè)玻璃表面，掃描成像鏡頭3、線陣圖像傳感器4進(jìn)行暗場(chǎng)成像；
d.明場(chǎng)成像、暗場(chǎng)成像后的數(shù)據(jù)由智能系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析其表面的缺陷信息，并匯總輸出，通過對(duì)缺陷的嚴(yán)重程度的判斷，合格品送回傳送帶，不合格品送至不合格品盒。
[0019]明場(chǎng)照明可以取得大尺寸缺陷的信息，暗場(chǎng)照明可以獲取細(xì)小尺寸缺陷的信息，通過圖像傳感器分別對(duì)這些圖像進(jìn)行采集，并匯總輸出，通過檢測(cè)圖像瑕疵的尺寸和數(shù)量，來判斷產(chǎn)品的等級(jí)和優(yōu)劣，能極大地降低檢測(cè)時(shí)間、提高檢測(cè)效率。因?yàn)閽呙璩上耒R頭在生成明場(chǎng)圖像、暗場(chǎng)圖像時(shí)，所經(jīng)過的路徑相同，可以根據(jù)對(duì)所獲得圖像的像素點(diǎn)標(biāo)記坐標(biāo)的形式進(jìn)行缺陷的獲取，方便缺陷的判定和確認(rèn)。
[0020]該玻璃表面缺陷增強(qiáng)檢測(cè)裝置暗場(chǎng)照明光路中的激光器發(fā)出的準(zhǔn)直光經(jīng)由鮑威爾棱鏡擴(kuò)散為扇形光，扇形光經(jīng)準(zhǔn)直器變?yōu)闇?zhǔn)直的線光源，該線光源發(fā)出的照射在被測(cè)玻璃上，如果被測(cè)玻璃有瑕疵，線光源發(fā)出的光在瑕疵處會(huì)發(fā)生散射，散射角度較大，一部分散射光被線陣圖像傳感器捕捉到行程暗場(chǎng)圖像，沒有缺陷的地方?jīng)]有圖像，這樣在較暗的背景上形成較亮的缺陷圖像。鏡像設(shè)置的暗場(chǎng)照明光路能增強(qiáng)缺陷信號(hào)的強(qiáng)度，使其更易被捕捉，增強(qiáng)缺陷的成像效果。
[0021]最后，應(yīng)當(dāng)指出，以上【具體實(shí)施方式】僅是本發(fā)明較有代表性的例子。顯然，本發(fā)明不限于上述【具體實(shí)施方式】，還可以有許多變形。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上【具體實(shí)施方式】所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均應(yīng)認(rèn)為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種玻璃表面缺陷增強(qiáng)檢測(cè)裝置，包括明場(chǎng)照明光路、暗場(chǎng)照明光路、掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器；所述明場(chǎng)照明光路，包括平行于掃描線的明場(chǎng)線光源；所述暗場(chǎng)照明光路，包括在被測(cè)玻璃兩側(cè)鏡像設(shè)置的準(zhǔn)直器、鮑威爾棱鏡、激光器；所述掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器設(shè)置在與被測(cè)玻璃掃描方向垂直的平面內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃表面缺陷增強(qiáng)檢測(cè)裝置，其特征是所述暗場(chǎng)照明光路的軸線與被測(cè)玻璃的法線呈傾角設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃表面缺陷增強(qiáng)檢測(cè)裝置，其特征是所述準(zhǔn)直器為菲涅爾透鏡或柱面鏡。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃表面缺陷增強(qiáng)檢測(cè)裝置，其特征是所述激光器為單波長或多波長光纖激光器。5.一種玻璃表面缺陷增強(qiáng)檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，包括如下步驟: a.被測(cè)玻璃經(jīng)進(jìn)料傳送帶輸送至運(yùn)動(dòng)臺(tái)，并在運(yùn)動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行定位； b.開啟明場(chǎng)線光源，明場(chǎng)線光源發(fā)出的光照射到玻璃表面，掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器進(jìn)行明場(chǎng)成像； c.關(guān)閉明場(chǎng)線光源，激光器發(fā)出激光經(jīng)鮑威爾棱鏡、準(zhǔn)直器變換為線光源，該線光源發(fā)出的光照射到被測(cè)玻璃表面，掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器進(jìn)行暗場(chǎng)成像； d.明場(chǎng)成像、暗場(chǎng)成像后的數(shù)據(jù)由智能系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析其表面的缺陷信息，并匯總輸出，通過對(duì)缺陷的嚴(yán)重程度的判斷，合格品送回傳送帶，不合格品送至不合格品盒。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種玻璃表面缺陷增強(qiáng)檢測(cè)裝置，包括明場(chǎng)照明光路、暗場(chǎng)照明光路、掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器。被測(cè)玻璃經(jīng)進(jìn)料傳送帶輸送到運(yùn)動(dòng)臺(tái)，依次開啟明場(chǎng)線光源，掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器進(jìn)行明場(chǎng)成像；隨后關(guān)閉明場(chǎng)線光源，激光器發(fā)出激光經(jīng)鮑威爾棱鏡、準(zhǔn)直器變換為線光源，掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器進(jìn)行暗場(chǎng)成像；明場(chǎng)成像、暗場(chǎng)成像后的數(shù)據(jù)由智能系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析其表面的缺陷信息，并匯總輸出，通過對(duì)缺陷的嚴(yán)重程度的判斷，提高對(duì)不良品的檢出效果，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
【IPC分類】G01N21/958
【公開號(hào)】CN104897693
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510320557
【發(fā)明人】伍祥辰, 張沖, 張國棟, 李波
【申請(qǐng)人】武漢中導(dǎo)光電設(shè)備有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月12日