用于在线检测玻璃板上/玻璃板中的小缺陷的系统及相关方法技术方案

本发明专利技术提供一种在线安装在玻璃板处理系统中的小型缺陷检测装置，其包括：行扫描相机；背景屏幕，该背景屏幕包括以预定义图案排列的对比要素；上游传送机和下游传送机，其中，所述上游传送机和所述下游传送机端对端地定位、以选定尺寸的间隙间隔开，使得当所述玻璃板的不受支撑部分在所述间隙上方传送时所述相机获取所述背景屏幕的多个图像；以及计算机，该计算机被编程为执行用于接收包括所述背景屏幕的多个图像的图像数据集并从数据中识别玻璃种的小缺陷的逻辑运算。该系统还可以包括玻璃板部件识别器和可编程控制器，该可编程控制器包括用于分析所获取的图像数据并选择所述玻璃板上的感兴趣区域用于分析的逻辑器件。

System and Related Methods for On-line Detection of Small Defects in Glass Plate/Glass Plate

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在线检测玻璃板上/玻璃板中的小缺陷的系统及相关方法
本专利技术涉及一种用于测量流线(in-line)安装在玻璃板加工系统中的玻璃板中的小缺陷的方法和装置。
技术介绍
玻璃板，特别是成形为各种弯曲形状以用作汽车挡风玻璃、后窗和侧窗的玻璃板，其制造商希望识别在成形玻璃板的表面上或内部可见的小标记或其他缺陷，这些小标记或缺陷可能被人类观察者感知到，人类观察者例如是其中安装玻璃作为挡风玻璃、后窗或侧窗的车辆中的驾驶员或乘客。已知有各种类型的玻璃板光学检查系统。在公开号为2012/0098959A1的美国申请中公开了一种已知的光学检查系统，该申请也被转让给本文公开的本专利技术的受让人。该公开的光学检查系统可以在实验室(即，离线(off-line))或流线(in-line)配置中实现，其中该检查系统被安装成检查玻璃板以测量和评估透射光学失真的量，以及当在处理系统中传送成形板时检测和测量成形板中的小缺陷，该处理系统诸如是例如在公开号为2016/0257598Al的美国申请中公开的处理系统，该申请同样被转让给本文公开的本专利技术的受让人。该公开的系统包括玻璃板获取和定位机构，以移除玻璃板，并将玻璃板保持和准确地定位在预选位置，例如，玻璃板在车辆中的安装角度，以更准确地测量车辆乘坐者可能感觉到的透射失真。然而，在这些和其他已知系统中，在单个预选位置获取的来自单个相机的数据被用于分析透射光学失真和小缺陷双方。虽然该方法使图像数据采集的量和频率最小化，但是对于这两种分析而言，最佳图像采集参数(例如，图像分辨率、玻璃板相对于背景屏幕的位置、背景屏幕图案)是不同的。利用一种经优化用于、且专门用于检测和测量玻璃板上的小缺陷的方法和装置会是有帮助的。
技术实现思路
所公开的用于检测和测量玻璃板的选定区域中的小的光学缺陷或阻碍性缺陷的装置及相关方法包括：背景屏幕，该背景屏幕包括：以预定义图案排列的对比要素；用于获取图像数据集的相机，该图像数据集包括当所述玻璃板移动到传送机上在所述相机和所述背景屏幕之间的预选位置时与所述玻璃板的所述选定区域相关联的所述背景屏幕的至少一个图像；以及计算机，其包括至少一个处理器，该至少一个处理器经编程以执行用于接收所述图像数据、从所述图像数据集形成强度图以及从所述强度图识别和定位所述小缺陷的逻辑运算。在一个公开的实施方式中，相机是行扫描相机，所述背景屏幕在横向于传送方向的方向上横跨所述选定区域的整个维度延伸，并且所述图像数据集包括当所述玻璃板被传送通过所述相机和所述背景屏幕之间的路径时来自所述玻璃板的多个行扫描图像的数据。在一个公开的实施方式中，所述装置包括上游传送机和下游传送机，所述上游传送机和所述下游传送机中的每一个以大致水平的取向来传送每个玻璃板。所述上游传送机和所述下游传送机端对端地定位，其相邻的端部以选定尺寸的间隙间隔开，使得当玻璃板从所述上游传送机传送到所述下游传送机时，所述玻璃板的一部分在所述间隙上方不受支撑。在该公开的实施方式中，所述背景屏幕被安装成使得当所述玻璃板的不受支撑部分在相邻的上游传送机和下游传送机之间传送时，所述相机可以获取所述背景屏幕的多个图像。所公开的装置还可以包括玻璃板部件识别器，其包括安装在玻璃板支撑框架上游的期望位置处的传感器，用于获取与所述玻璃板的形状相关联的数据。可编程控制器还可以包括逻辑器件，用于分析所获取的数据并将所述玻璃板识别为一组已知部件形状中的一个部件形状，和/或用于选择玻璃部件上的期望区域以进行小缺陷分析。在一个实施方式中，所述传感器是所述相机，并且与所述玻璃板的形状相关联的数据从通过所述相机获取的所述图像数据集中形成，以用于检测/测量小的光学缺陷或阻碍性缺陷。在一个公开的实施方式中，所公开的用于测量玻璃板中的小缺陷的装置和方法流线安装在用于制造玻璃板的系统中，该系统包括：加热站，该加热站用于将所述玻璃板加热到足以软化玻璃以形成期望形状的温度；弯曲站，其中，将经软化的玻璃板形成期望形状；冷却站，其中，以受控方式对所形成的玻璃板进行冷却。所公开的装置还包括至少一个计算机，其包括先前描述的部件形状识别逻辑器件，以及用于接收所捕获的图像数据集并执行上述光学处理操作以分析所述玻璃板的光学特性并显示或以其他方式报告与所述分析相关联的所选信息的逻辑器件。附图说明图1是所公开的玻璃板光学检查系统的一个实施方式的透视图；图2是可以在图1的系统中使用的用于测量小的光学缺陷或阻碍性缺陷的装置的一个实施方式的透视图；图3是上游传送机和下游传送机的相邻端部以及可用于图2的装置中的第一背景屏幕的局部侧视图；图4是在用于测量小的光学缺陷或阻碍性缺陷的装置中可利用的第一背景屏幕图案的一个实施方式；图5是在用于测量透射光学失真的装置中可利用的第一背景屏幕图案的一个实施方式；图6是所公开的玻璃板光学检查系统的一个实施方式的侧视图；图7是作为小缺陷和透射光学失真的分析的一部分而执行的所公开工艺操作之一的流程图；图8是安装在典型的汽车玻璃成型及回火线上的所公开的流线光学检查系统的一个实施方式的示意图；图9是安装在典型的汽车挡风玻璃成型线上的所公开的流线光学检查系统的另一实施方式的示意图；图10是在线(on-line)安装在典型的汽车玻璃成型及回火线上的所公开的用于测量小缺陷的装置的一个实施方式的示意图；以及图11是在线安装在典型的汽车挡风玻璃成型线上的所公开的用于测量小缺陷的装置的一个实施方式的示意图。具体实施方式根据需要，在此公开了本专利技术的具体实施方式；然而，应当理解，所公开的实施方式仅仅是本专利技术的示例性实施方式，其可以以各种及可替换的形式来体现。附图不一定是按照比例的；一些附图可能被夸大或最小化以显示特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是用于教导本领域技术人员不同地使用本专利技术的代表性基础。参照图1，在线玻璃板光学特性检查系统总体上标记为10，其包括用于识别和测量小缺陷的装置12和用于测量透射光学失真的装置14。系统10可以安装在用于制造玻璃板的系统中，该系统包括一个或多个处理站和一个或多个传送机16、18，传送机16、18用于在处理期间将玻璃板从一个站传送到另一个站。用于识别和测量小缺陷12的装置可以包括第一背景屏幕20，第一背景屏幕20包括：以预定义图案22(如图4中所示)排列的对比要素；用于获取第一图像数据集的第一相机24，该第一图像数据集包括当玻璃板G移动到传送机上在相机和第一背景屏幕之间的预选位置时与玻璃板G的第一选定区域相关联的第一背景屏幕20的至少一个图像。第一选定区域可以是玻璃板表面上的要求识别小缺陷的任何预定义区域。在所公开的实施方式中，小缺陷装置12可以允许第一选定区域是玻璃板的整个表面。小缺陷装置12还可以包括至少一个计算机和/或可编程控制器(一般表示为26)，其包括至少一个处理器程序以执行逻辑器件，该逻辑器件用于控制第一相机获取每个玻璃板的期望数量和频率的图像、从该图像接收第一图像数据集、以及分析第一图像数据集以识别位于第一选定区域内的小缺陷。仍然参照图1，用于测量透射光学失真的装置14可以包括第二背景屏幕28、第二相机32和一个或多个计算机和/或可编程控制器26，第二背景屏幕28包括以预定义图案30(如图5中所示)排列本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量玻璃板的选定区域中的小的光学缺陷或阻碍性缺陷的流线装置，该流线系统被安装在用于制造玻璃板的系统中，该系统包括一个或多个处理站以及用于在处理期间将所述玻璃板从一个站传送到另一个站的一个或多个传送机，所述流线系统包括：上游传送机和下游传送机，所述上游传送机和所述下游传送机中的每一个以大致水平的取向来传送每个玻璃板，其中，所述上游传送机和所述下游传送机端对端地定位，其相邻的端部以选定尺寸的间隙间隔开，使得当玻璃板从所述上游传送机传送到所述下游传送机时，所述玻璃板的一部分在所述间隙上方不受支撑；背景屏幕，该背景屏幕包括：以预定义图案排列的对比要素，其中，所述背景屏幕在横向于传送方向的方向上横跨所述选定区域的整个维度延伸，并且其中，所述背景屏幕被安装成使得当所述玻璃板的不受支撑部分在所述相机和所述背景屏幕之间传送时，所述相机获取所述背景屏幕的多个图像；行扫描相机，该行扫描相机用于在所述玻璃板被传送通过所述相机和所述第一背景屏幕之间的路径时获取包括所述背景屏幕的多个图像的图像数据集，每个图像与所述玻璃板的所述选定区域的一部分相关联；以及计算机，其包括至少一个处理器，该至少一个处理器经编程以执行用于接收所述图像数据集、从所述图像数据集形成强度图以及从所述强度图识别和定位所述小缺陷的逻辑运算。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.09 US 15/428,4011.一种用于测量玻璃板的选定区域中的小的光学缺陷或阻碍性缺陷的流线装置，该流线系统被安装在用于制造玻璃板的系统中，该系统包括一个或多个处理站以及用于在处理期间将所述玻璃板从一个站传送到另一个站的一个或多个传送机，所述流线系统包括：上游传送机和下游传送机，所述上游传送机和所述下游传送机中的每一个以大致水平的取向来传送每个玻璃板，其中，所述上游传送机和所述下游传送机端对端地定位，其相邻的端部以选定尺寸的间隙间隔开，使得当玻璃板从所述上游传送机传送到所述下游传送机时，所述玻璃板的一部分在所述间隙上方不受支撑；背景屏幕，该背景屏幕包括：以预定义图案排列的对比要素，其中，所述背景屏幕在横向于传送方向的方向上横跨所述选定区域的整个维度延伸，并且其中，所述背景屏幕被安装成使得当所述玻璃板的不受支撑部分在所述相机和所述背景屏幕之间传送时，所述相机获取所述背景屏幕的多个图像；行扫描相机，该行扫描相机用于在所述玻璃板被传送通过所述相机和所述第一背景屏幕之间的路径时获取包括所述背景屏幕的多个图像的图像数据集，每个图像与所述玻璃板的所述选定区域的一部分相关联；以及计算机，其包括至少一个处理器，该至少一个处理器经编程以执行用于接收所述图像数据集、从所述图像数据集形成强度图以及从所述强度图识别和定位所述小缺陷的逻辑运算。2.根据权利要求1所述的装置，所述装置进一步包括玻璃板部件识别器，该玻璃板部件识别器包括传感器，该传感器用于获取与在所述流线系统的上游的传送机上行进的玻璃板的形状相关联的数据，其中，可编程控制器包括用于分析所获取的数据并将所述玻璃板识别为一组已知部件形状中的一个部件形状的逻辑器件，并且其中，所述玻璃板的所述选定区域部分地基于所识别的部件形状来限定。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述传感器是所述第一相机，并且所获取的数据是所述图像数据集。4.根据权利要求1所述的装置，所述装置进一步包括玻璃板部件识别器，该玻璃板部件识别器包括传感器，该传感器用于获取与在所述在线系统的上游的传送机上行进的玻璃板的形状相关联的数据，其中，所述可编程控制器包括用于分析所获取的数据并识别所述玻璃板的所述形状的逻辑器件，并且其中，所述玻璃板的所述选定区域部分地基于所识别的形状来限定。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述传感器是所述相机，并且所获取的数据是所述图像数据集。6.根据权利要求1所述的装置，其中，用于从所述第一图像数据集形成强度图的所述逻辑器件包括用于形成所述图像数据的傅里叶变换、对所述傅里叶变换进行解调制、对解调制数据进行傅里叶逆变换、产生与每个像素相关联的二维复数的逻辑器件，所述复数具有所述相位分量和幅值分量，并且通过针对所述图像中的每个兴趣点确定所述二维复数的虚部和所述二维复数的实部的平方和的平方根，来形成所述傅里叶逆变换的强度图。7.根据权利要求1所述的装置，其中，通过分析所述强度图来定位小BLOB的边缘，从而针对所述图像中的每个兴趣点来识别并定位小的光学缺陷或阻碍性缺陷。8.一种在线装置，用于在制造玻璃板的系统中测量玻璃板的选定...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·J·维尔德，本杰明·L·莫兰，杰森·C·阿丁顿，
申请(专利权)人：玻璃技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US