用于检测透明基底的内部瑕疵的光学装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于检测透明基底瑕疵的光学装置及方法。用于检测透明基底内部瑕疵的光学装置包括：用于在预定低分辨率下检测基底的第一检测单元，包括第一感光元件以及位于所述基底和第一感光元件之间的第一镜头，其中第一感光元件和所述第一镜头放置成：使得物面相对于所述基底倾斜设置；用于在预定高分辨率下检测基底的第二检测单元，包括第二感光元件以及位于基底和所述第二感光元件之间的第二镜头，以及处理器，用于将第一检测单元检测到的瑕疵的一部分确定为有待第二检测单元检测的瑕疵，以及用于根据第二检测单元所成的像确定瑕疵的类型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学检测技术，尤其涉及一种用于检测透明基底的内部瑕疵的光学装置及方法。
技术介绍
在制造平板玻璃的过程中可能产生各种瑕疵。常见瑕疵包括诸如气泡、结石、节瘤等的内部瑕疵，以及诸如粘脏物、划痕、锡点等的表面瑕疵。在这些瑕疵中，玻璃制造商通常更关注内部瑕疵，因为内部瑕疵引起的安全隐患较大。CN1220730公开了一种瑕疵检测方法，即先对玻璃的各部分拍照，然后对局部图像进行放大，通过观察放大的图像分辨瑕疵的类型。但是，该方法依赖人工检测，并且需要对至少大部分瑕疵进行放大观察，效率比较低，不能满足对生产线的实时质量控制。玻璃生产线的实时检测装置大多数是建立在具有不同照明模块的线扫描相机的基础之上的。例如，US5790247A提出了一种用于识别表面瑕疵和内部瑕疵的方法。该方法涉及两种照明模块，即，内侧照明和外前侧照明。这两种光源以不同方式照亮瑕疵，识别灰尘和内部瑕疵。这些实时检测装置依靠表面瑕疵和内部瑕疵在不同照明模式下的成像差异来区分表面瑕疵和内部瑕疵。因为需要获得全部或者大部分瑕疵在多个照明模式下所成的像、且需要对这些像进行比较，检测效率以及准确性无法满足要求。因此，需要开发一种用于检测透明基底的内部瑕疵的装置和方法，该装置和方法可以实现较高的检测效率和准确性。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于检测透明基底的内部瑕疵的光学装置，该光学装置包括用于在预定低分辨率下检测该基底的第一检测单元，该第一检测单元包括第一感光元件以及位于该基底和第一感光元件之间的第一镜头，其中第一感光元件和所述第一镜头放置成：使得物面相对于所述基底倾斜设置。该光学装置还包括用于在预定高分辨率下检测基底的第二检测单元，包括第二感光元件以及位于所述基底和所述第二感光元件之间的第二镜头，以及处理器，用于将第一检测单元检测到的瑕疵的一部分确定为有待第二检测单元检测的瑕疵，以及用于根据第二检测单元对基底所成的像确定瑕疵的类型。由于该光学装置分别采用低分辨率检测和高分辨率检测，该光学装置的检测效率较高且成本较低。具体地，处理器仅将第一检测单元检测到的瑕疵的一部分确定为有待第二检测单元检测的瑕疵，从而避免了对检测到的瑕疵逐个分辨细节以确定类型，因此该光学装置的检测效率较高。同时，由于采用低分辨率对基底进行初步检测，采用个数较少的感光元件像素数量即可保证其视场覆盖整个基底的宽度(宽度方向近似垂直于相机与基底相对运动的长度方向)，因此该光学装置的成本较低。此外，用于低分辨率下检测的第一感光元件和所述第一镜头放置成：使得物面相对于所述基底倾斜设置，该设置使得第一检测单元可以对位于基底不同厚度上的瑕疵成像，因此，在低分辨率检测过程中，仅需要使得感光元件与基底在长度方向上相对运动，而不需要为了发现基底在不同厚度上的瑕
疵而使得感光元件与基底在厚度方向上相对运动，这进一步提高了检测效率。再次，可以在低分辨率检测中使得：第一检测单元的放大倍率较小，或者第一感光元件的像素较大，由此带来的有益效果是：增大了第一检测单元的景深，从而允许基底相对于感光元件的运动速度较快，同时不至于在先后时刻所成的两帧的像之间错过某个瑕疵，这进一步提高了检测效率。在一个例子中，该第二检测单元的放大倍率高于所述第一检测单元的放大倍率，第二感光元件的构成与第一感光元件的构成相同，即通过更换镜头或者改变镜头的位置改变检测的分辨率。在一个例子中，第二感光元件的像素尺寸小于第一感光元件的像素尺寸，第二镜头的构成与第一镜头的构成相同，即通过更换感光元件改变检测的分辨率。在一个例子中，第二感光元件和所述第二镜头放置成：使得物面相对于所述基底倾斜设置。在一个例子中，第一和第二感光元件包括CCD传感器或CMOS传感器。在一个例子中，处理器根据第一检测单元对瑕疵所成的像的锐度最佳时、该瑕疵成像在第一感光元件上的像素位置确定该瑕疵在基底厚度方向上的位置，从而确定该瑕疵是否为有待第二检测单元检测的瑕疵。在一个例子中，处理器获取第一检测单元对一个瑕疵所成的像的序列，该序列至少包括三个先后时刻的像，其中，中间时刻的像的锐度值高于其余两个时刻的像的锐度值，处理器将该中间时刻的像确定为：第一检测单元对所述一个瑕疵所成的锐度最佳的像。在一个例子中，基底是玻璃。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种用于检测透明基底的内部瑕疵的
方法，包括：a.将感光元件和镜头放置成：使得物面相对于所述基底倾斜设置，b.在预定低分辨率下检测所述基底，c.将在所述预定低分辨率下检测到的瑕疵的一部分确定为有待在预定高分辨率下检测的瑕疵，以及d.根据所述预定高分辨率下对基底所成的像确定瑕疵的类型。上述本专利技术的
技术实现思路
并不旨在描述本专利技术的每个公开的实施例或者每个实现方式。以下的详细的描述和附图更具体地示例了本专利技术的示例性的实施例。附图说明图1是根据本专利技术的用于检测透明基底的内部瑕疵的光学装置的一个实施例100的示意图；图2是一个示例性的用于在预定低分辨率下检测的第一检测单元110；图3是一个示例性的用于在预定高分辨率下检测的第二检测单元120；图4是另一个示例性的用于在预定低分辨率下检测的第一检测单元190；图5示出了两个相邻帧对应的玻璃移动距离；图6示出了第一检测单元110对瑕疵143所成像的一个序列，纵坐标为锐度值，横坐标为帧ID；图7示例性地示出了第一检测单元110检测到的瑕疵在基底厚度方向上的分布；图8示出了在低分辨率下对几种不同类型瑕疵所成像；图9示出了根据本专利技术的用于检测透明基底内部瑕疵的方法的一个流程
图。在上述的各附图中，相似的附图标记应被理解为表示相同、相似或者相应的特征或功能。为了方便示出，附图未按照比例绘制。具体实施方式在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本专利技术一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本专利技术的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本专利技术的所有实施例。可以理解，在不偏离本专利技术的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本专利技术的范围由所附的权利要求所限定。在以下描述中，瑕疵是指分布于基底表面的锡点、沾污、划痕等表面瑕疵以及分布于基底内部的气泡、结石、节瘤等内部瑕疵。参考图1，一个示例性的用于检测透明基底的内部瑕疵的光学装置100包括用于在预定低分辨率下检测玻璃基底130的第一检测单元110，用于在预定高分辨率下检测玻璃基底130的第二检测单元120(为简洁目的，第一检测单元110和第二检测单元120示出为一个部件)，以及处理器150，该处理器150用于将第一检测单元110检测到的瑕疵的一部分确定为有待第二检测单元120检测的瑕疵，以及用于根据第二检测单元120所成的像确定瑕疵的类型。具体地，参考图2，一个示例性的第一检测单元110包括第一感光元件111以及位于基底130和第一感光元件111之间的第一镜头112，其中，如图所示，第一感光元件111的感光面相对于基底130是倾斜设置的，第一镜头112的主平面平行于第一感光元件111的感光面，因此物面相对于基底130是倾斜设置的。参考图3，一个示例性的第二检测单元120包括第二感光元件121以及位
于基底130和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测透明基底内部瑕疵的光学装置，其特征在于，包括：用于在预定低分辨率下检测所述基底的第一检测单元，包括第一感光元件以及位于所述基底和所述第一感光元件之间的第一镜头，其中所述第一感光元件和所述第一镜头放置成：使得物面相对于所述基底倾斜设置，用于在预定高分辨率下检测所述基底的第二检测单元，包括第二感光元件以及位于所述基底和所述第二感光元件之间的第二镜头，以及处理器，用于将所述第一检测单元检测到的瑕疵的一部分确定为有待所述第二检测单元检测的瑕疵，以及用于根据所述第二检测单元对所述基底所成的像确定瑕疵的类型。

【技术特征摘要】
1.一种用于检测透明基底内部瑕疵的光学装置，其特征在于，包括：用于在预定低分辨率下检测所述基底的第一检测单元，包括第一感光元件以及位于所述基底和所述第一感光元件之间的第一镜头，其中所述第一感光元件和所述第一镜头放置成：使得物面相对于所述基底倾斜设置，用于在预定高分辨率下检测所述基底的第二检测单元，包括第二感光元件以及位于所述基底和所述第二感光元件之间的第二镜头，以及处理器，用于将所述第一检测单元检测到的瑕疵的一部分确定为有待所述第二检测单元检测的瑕疵，以及用于根据所述第二检测单元对所述基底所成的像确定瑕疵的类型。2.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述第一感光元件的感光面相对于所述基底倾斜放置，所述第一镜头的主平面平行于所述第一感光元件的感光面。3.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述第二检测单元的放大倍率高于所述第一检测单元的放大倍率，所述第二感光元件的构成与所述第一感光元件的构成相同。4.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述第二感光元件的像素尺寸小于所述第一感光元件的像素尺寸，所述第二镜头的构成与所述第一镜头的构成相同。5.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述第二感光元件和所述第二镜头放置成：使得物面相对于所述基底倾斜设置。6.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述第一和第二感光元件包括CCD传感器或CMOS传感器。7.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述处理器根据所述第一检测单元对瑕疵所成的像的锐度最佳时、所述瑕疵成像在所述第一感光元件
\t上的像素位置确定所述瑕...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑媛，朱嘉，
申请(专利权)人：法国圣戈班玻璃公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR