一种手机盖板玻璃缺陷检测系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了一种手机盖板玻璃缺陷检测系统及方法，涉及玻璃检测技术领域。一种手机盖板玻璃缺陷检测系统，包括检测平台和设置在检测平台上的缺陷检测工位，缺陷检测工位一侧设有光发射单元，缺陷检测工位与光发射单元之间设有柱透镜，缺陷检测工位、柱透镜与光发射单元位于同一水平线上，缺陷检测工位上方垂直设有图像采集单元。本发明专利技术将盖板玻璃圆弧面当作柱状凸面镜考虑进来，从最大程度上利用了被测物体的表面特征，使得光发射单元发出的光束在盖板玻璃的圆弧面上形成了条纹光，实现方案成本的大幅度降低，不需要昂贵的器件和复杂的系统就可以实现条纹结构光照明效果。系统就可以实现条纹结构光照明效果。系统就可以实现条纹结构光照明效果。

【技术实现步骤摘要】
一种手机盖板玻璃缺陷检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及玻璃检测
，具体而言，涉及一种手机盖板玻璃缺陷检测系统及方法。

技术介绍

[0002]手机玻璃盖板是贴合在触摸屏的最表层并作为保护屏幕和美化产品的作用。手机盖板玻璃进行丝印工艺前，需要保证来料的良率，以免造成批次印刷不良。常见的手机盖板玻璃缺陷，主要包括擦伤、凹凸等，最小缺陷尺寸可以达到10um量级。近年来随着全面屏的推广，手机盖板玻璃形状由原来的平板玻璃向2.5D和3D造型发展，圆弧面上的缺陷检测，成为了视觉检测技术面临的挑战。
[0003]目前，通常采用成像系统作为图像获取的输入端，以获得高质量的圆弧面上的缺陷图像。其中，高精度的可靠打光照明技术直接决定着2.5D和3D盖板玻璃缺陷在图像里的效果，是缺陷检测的关键技术，而采用普通的非结构光即条纹光照明，由于光线角度太多，无法有效利用缺陷的起伏特征，缺陷在图像中没有呈现，因此无法进行图像缺陷识别，而当前主流结构光主要是利用DLP投影或是利用光栅加镜头进行投影，其光学镜片系统复杂，且造价高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种手机盖板玻璃缺陷检测系统，该缺陷检测系统光源结构简单可靠性高，以极低的成本在检测应用中实现了条纹结构光的效果。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供一种手机盖板玻璃缺陷检测方法，该方法通过在图像中观察条纹的特征变形来识别缺陷。
[0006]本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
[0007]一方面，本申请实施例提供一种手机盖板玻璃缺陷检测系统，包括检测平台和设置在上述检测平台上的缺陷检测工位，上述缺陷检测工位一侧设有光发射单元，上述缺陷检测工位与上述光发射单元之间设有柱透镜，上述缺陷检测工位、上述柱透镜与上述光发射单元位于同一水平线上，上述缺陷检测工位上方垂直设有图像采集单元。
[0008]在本专利技术的一些实施例中，上述光发射单元为多个LED颗粒形成的LED阵列。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，多个上述LED颗粒呈一条直线排列形成上述LED阵列。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，两个相邻上述LED颗粒的中心间距为6.8
‑
7mm。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，上述光发射单元与上述缺陷检测工位之间的间距为84
‑
112mm。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，上述光发射单元与上述柱透镜之间的间距为7
‑
8mm。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，上述柱透镜包括双凸柱透镜和圆柱状透镜中的一种。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，上述图像采集单元为工业相机。
[0015]另一方面，本申请实施例提供一种手机盖板玻璃缺陷检测方法，包括以下步骤：
[0016]光发射单元发出的光束经柱透镜汇聚后，将点光斑转换成线斑，以5
‑
10度的光线发散角出射至盖板玻璃；
[0017]经盖板玻璃圆弧面形成曲面压缩镜像后，在盖板玻璃圆弧面产生黑白条纹光图像；
[0018]基于图像的几何形状对缺陷进行分类，进而得到盖板玻璃的缺陷信息。
[0019]本专利技术的一些实施例中，上述缺陷分类步骤具体为：当图像中出现黑点时，将盖板玻璃的缺陷分为凸点缺陷；当图像中出现环形时，将盖板玻璃的缺陷分为凹坑缺陷；当图像中出现线状密集黑点时，将盖板玻璃的缺陷分为擦伤缺陷。
[0020]相对于现有技术，本专利技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：
[0021]在本专利技术实施例中，光发射单元、柱透镜与设置在同一水平线上，图像采集单元垂直设置在缺陷检测工位上方，光发射单元发出的光束经柱透镜汇聚后，将点光斑转换成线斑，出射至盖板玻璃，且柱透镜可光束的出射角进行一个维度的平行准直，以保证照明区域的均匀性，提升照明亮度；利用圆弧面曲面镜像压缩原理，将待测盖板玻璃的面型作为考虑，将光发射单元、柱透镜与待测盖板玻璃的圆弧面作为整体进行光学设计，使得光发射单元发出的光束在待测盖板玻璃的圆弧面上形成了条纹光，图像采集单元可采集到黑白条纹图像，实现方案成本的大幅度降低。
[0022]进一步的，采用现有的DLP或者光栅投影，也可以构造条纹结构光，实现缺陷的检测，但其不考虑被测物体的形态特征，因此需要对光束进行多级变换整形，才能保证光源出射就是条纹光，而本专利技术实施例中既不需要通过DLP技术中复杂的DMD微透镜控制，也不存在光栅投影技术中的精密光栅器件，而是采用普通的LED颗粒、柱透镜和待测盖板玻璃圆弧面统一进行光学设计，将待测盖板玻璃圆弧面当作柱状凸面镜考虑进来，作为光源整形元件之一，而凸面镜本身曲率特点决定了凸面镜上会呈现压缩像，由于原始的LED颗粒是分立有间隔的，因此压缩像也是分立有间隔的，通过选取LED颗粒合适的间距排布就呈现了黑白相间的条纹效果，通过柱透镜对LED颗粒发散角在一个维度进行压缩，来保证照明范围的均匀性，从最大程度上利用了被测物体的表面特征，不需要昂贵的器件和复杂的系统就可以实现条纹结构光照明效果。
[0023]实际使用时，将待测盖板玻璃置于缺陷检测工位上，光发射单元通电，盖板玻璃圆弧面出现条纹光，通过缺陷检测工位上方的图像采集单元进行采集图像，直到采集到盖板玻璃圆弧面的全部图像，对图像进行分析，得到待测盖板玻璃的缺陷信息。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0025]图1为本专利技术手机盖板玻璃缺陷检测系统的主视图；
[0026]图2为本专利技术手机盖板玻璃缺陷检测系统的俯视图；
[0027]图3为本专利技术手机盖板玻璃凸点缺陷的示意图；
[0028]图4为本专利技术手机盖板玻璃凹坑缺陷的示意图；
[0029]图5为本专利技术手机盖板玻璃擦伤缺陷的示意图。
[0030]图标：1
‑
检测平台；2
‑
光发射单元；3
‑
柱透镜；4
‑
缺陷检测工位；5
‑
图像采集单元。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0032]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手机盖板玻璃缺陷检测系统，其特征在于，包括检测平台和设置在所述检测平台上的缺陷检测工位，所述缺陷检测工位一侧设有光发射单元，所述缺陷检测工位与所述光发射单元之间设有柱透镜，所述缺陷检测工位、所述柱透镜与所述光发射单元位于同一水平线上，所述缺陷检测工位上方垂直设有图像采集单元。2.根据权利要求1所述的手机盖板玻璃缺陷检测系统，其特征在于，所述光发射单元为多个LED颗粒形成的LED阵列。3.根据权利要求2所述的手机盖板玻璃缺陷检测系统，其特征在于，多个所述LED颗粒呈一条直线排列形成所述LED阵列。4.根据权利要求2所述的手机盖板玻璃缺陷检测系统，其特征在于，两个相邻所述LED颗粒的中心间距为6.8
‑
7mm。5.根据权利要求1所述的手机盖板玻璃缺陷检测系统，其特征在于，所述光发射单元与所述缺陷检测工位之间的间距为84
‑
112mm。6.根据权利要求1所述的手机盖板玻璃缺陷检测系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建飞，郑智炜，王国珲，李杰，易端阳，杨军，
申请(专利权)人：苏州清翼光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：