一種玻璃表面缺陷增強裝置及其檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種反光物體光學檢測方法，尤其是涉及一種玻璃表面缺陷增強檢測裝置及其檢測方法。
【背景技術】
[0002]蓋玻片(Cover Glass)作為一種特殊的玻璃，廣泛應用于日常生活中的手機、平板電腦、筆記本電腦等電子產品中，其工藝質量要求很高。蓋玻片在生產的過程中，產生的缺陷種類繁多，最常見的有:氣泡、條紋、結石、劃傷、光學變形等。這些缺陷會影響玻璃的外觀質量，降低玻璃的透光性、機械強度和熱穩定性。為了提高玻璃的質量，必須對玻璃進行缺陷在線檢測或者人工檢測。人工檢測是依靠肉眼來識別玻璃中的缺陷，易產生漏檢、誤檢，不僅速度慢，而且無法保證統一的質量標準，已經逐漸被在線檢測系統所取代。蓋玻片的在線檢測系統，一般會采用正光源、背光源、亮場、暗場等多種角度和照明方式來獲取蓋玻片的外觀圖像，然后由智能系統統計分析其表面的缺陷信息，并匯總輸出。蓋玻片的在線檢測通常采用，線掃描成像系統，該系統的照明是用前傾或后傾，且平行于掃描線的線光源，對蓋玻片進行掃描(如圖1所示)。這種檢測方法對平行于掃描線的缺陷容易檢出，但是不能探測到垂直于掃描線的刮痕。經過這種在線檢測系統檢測后，仍有部分缺陷產品流出，對產品質量造成了不利影響。
【發明內容】
[0003]本發明目的是提供一種玻璃表面缺陷增強檢測裝置及其檢測方法，以解決現有蓋玻片在線檢測設備不能探測垂直于掃描線的缺陷、檢測結果不可靠等技術問題。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:一種玻璃表面缺陷增強檢測裝置，包括明場照明光路、暗場照明光路、掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器；所述明場照明光路，包括平行于掃描線的明場線光源；所述暗場照明光路，包括在被測玻璃兩側鏡像設置的準直器、鮑威爾棱鏡、激光器；所述掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器設置在與被測玻璃掃描方向垂直的平面內。
[0005]作為優選，所述暗場照明光路的軸線與被測玻璃的法線呈傾角設置。
[0006]作為優選，所述準直器為菲涅爾透鏡或柱面鏡。
[0007]作為優選，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檢測裝置的檢測方法，包括如下步驟:
a.被測玻璃經進料傳送帶輸送至運動臺，并在運動臺上進行定位；
b.開啟明場線光源，明場線光源發出的光照射到玻璃表面，掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器進行明場成像；
c.關閉明場線光源，激光器發出激光經鮑威爾棱鏡、準直器變換為線光源，該線光源發出的光照射到被測玻璃表面，掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器進行暗場成像；
d.明場成像、暗場成像后的數據由智能系統統計分析其表面的缺陷信息，并匯總輸出，通過對缺陷的嚴重程度的判斷，合格品送回傳送帶，不合格品送至不合格品盒。
[0009]本發明不僅可以通過明場反射來檢測平行于掃描線的缺陷，也可以通過對稱設置的暗場照明光路顯著增強被測玻璃中垂直于掃描線的缺陷的成像效果，便于該缺陷的測量。暗場照明光路中的激光器發出的準直光經由鮑威爾棱鏡擴散為扇形光，扇形光經準直器變為準直的線光源，該線光源發出的照射在被測玻璃上，如果被測玻璃有瑕疵，線光源發出的光在瑕疵處會發生散射，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圖像，沒有缺陷的地方沒有圖像，這樣在較暗的背景上形成較亮的缺陷圖像。鏡像設置的暗場照明光路能增強缺陷信號的強度，使其更容易被捕捉到，增強缺陷的成像效果，以便檢出不良品，提尚廣品質量。
【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術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明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1是現有的線掃描成像系統的結構示意圖；
圖2是本發明的掃描示意圖；
圖3是本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0013]圖2是本發明的掃描示意圖，圖3是本發明的結構示意圖。
[0014]由圖可知，該玻璃表面缺陷增強檢測裝置，包括明場照明光路1、暗場照明光路2、掃描成像鏡頭3、線陣圖像傳感器4等。
[0015]明場照明光路1，包括平行于掃描線的明場線光源。
[0016]暗場照明光路2，包括在被測玻璃兩側鏡像設置的準直器21、鮑威爾棱鏡22、激光器23。暗場照明光路2的軸線與被測玻璃5的法線6呈傾角設置。其中準直器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設置在與被測玻璃5掃描方向垂直的平面內。
[0018]該玻璃表面缺陷增強檢測裝置的檢測方法，包括如下步驟:
a.被測玻璃經進料傳送帶輸送至運動臺7，并在運動臺7上進行定位；
b.開啟明場線光源，明場線光源發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進行明場成像；
c.關閉明場線光源，激光器23發出激光經鮑威爾棱鏡22、準直器21變換為線光源，該線光源發出的光照射到被測玻璃表面，掃描成像鏡頭3、線陣圖像傳感器4進行暗場成像；
d.明場成像、暗場成像后的數據由智能系統統計分析其表面的缺陷信息，并匯總輸出，通過對缺陷的嚴重程度的判斷，合格品送回傳送帶，不合格品送至不合格品盒。
[0019]明場照明可以取得大尺寸缺陷的信息，暗場照明可以獲取細小尺寸缺陷的信息，通過圖像傳感器分別對這些圖像進行采集，并匯總輸出，通過檢測圖像瑕疵的尺寸和數量，來判斷產品的等級和優劣，能極大地降低檢測時間、提高檢測效率。因為掃描成像鏡頭在生成明場圖像、暗場圖像時，所經過的路徑相同，可以根據對所獲得圖像的像素點標記坐標的形式進行缺陷的獲取，方便缺陷的判定和確認。
[0020]該玻璃表面缺陷增強檢測裝置暗場照明光路中的激光器發出的準直光經由鮑威爾棱鏡擴散為扇形光，扇形光經準直器變為準直的線光源，該線光源發出的照射在被測玻璃上，如果被測玻璃有瑕疵，線光源發出的光在瑕疵處會發生散射，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圖像，沒有缺陷的地方沒有圖像，這樣在較暗的背景上形成較亮的缺陷圖像。鏡像設置的暗場照明光路能增強缺陷信號的強度，使其更易被捕捉，增強缺陷的成像效果。
[0021]最后，應當指出，以上【具體實施方式】僅是本發明較有代表性的例子。顯然，本發明不限于上述【具體實施方式】，還可以有許多變形。凡是依據本發明的技術實質對以上【具體實施方式】所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均應認為屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種玻璃表面缺陷增強檢測裝置，包括明場照明光路、暗場照明光路、掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器；所述明場照明光路，包括平行于掃描線的明場線光源；所述暗場照明光路，包括在被測玻璃兩側鏡像設置的準直器、鮑威爾棱鏡、激光器；所述掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器設置在與被測玻璃掃描方向垂直的平面內。2.根據權利要求1所述的一種玻璃表面缺陷增強檢測裝置，其特征是所述暗場照明光路的軸線與被測玻璃的法線呈傾角設置。3.根據權利要求1所述的一種玻璃表面缺陷增強檢測裝置，其特征是所述準直器為菲涅爾透鏡或柱面鏡。4.根據權利要求1所述的一種玻璃表面缺陷增強檢測裝置，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檢測裝置的檢測方法，包括如下步驟: a.被測玻璃經進料傳送帶輸送至運動臺，并在運動臺上進行定位； b.開啟明場線光源，明場線光源發出的光照射到玻璃表面，掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器進行明場成像； c.關閉明場線光源，激光器發出激光經鮑威爾棱鏡、準直器變換為線光源，該線光源發出的光照射到被測玻璃表面，掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器進行暗場成像； d.明場成像、暗場成像后的數據由智能系統統計分析其表面的缺陷信息，并匯總輸出，通過對缺陷的嚴重程度的判斷，合格品送回傳送帶，不合格品送至不合格品盒。
【專利摘要】本發明公開了一種玻璃表面缺陷增強檢測裝置，包括明場照明光路、暗場照明光路、掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器。被測玻璃經進料傳送帶輸送到運動臺，依次開啟明場線光源，掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器進行明場成像；隨后關閉明場線光源，激光器發出激光經鮑威爾棱鏡、準直器變換為線光源，掃描成像鏡頭、線陣圖像傳感器進行暗場成像；明場成像、暗場成像后的數據由智能系統統計分析其表面的缺陷信息，并匯總輸出，通過對缺陷的嚴重程度的判斷，提高對不良品的檢出效果，提高產品的質量。
【IPC分類】G01N21/958
【公開號】CN104897693
【申請號】CN201510320557
【發明人】伍祥辰, 張沖, 張國棟, 李波
【申請人】武漢中導光電設備有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月12日