基于激光的夹杂物检测系统及方法技术方案

描述了用于检测玻璃中的夹杂物的设备和方法。设备和方法采用被配置成从玻璃板的一侧以第一角度投射激光片的激光，及被配置为从玻璃板的另一侧以第二角度捕捉图像的相机。在相机捕捉图像的同时，玻璃板移动通过激光片。一个或多个处理装置执行图像处理算法，以基于所捕捉的图像识别玻璃板包含夹杂物的区域。在一些示例中，重新审视玻璃板的被识别区域以确认该等区域包含夹杂物。该等区域包含夹杂物。该等区域包含夹杂物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于激光的夹杂物检测系统及方法


[0001]本申请案基于专利法请求2019年12月13日所申请之美国临时申请案号62/947800的优先权，其内容被依靠且通过引用整体之方式并入本文中。
[0002]本申请案涉及玻璃中的夹杂物的检测；更具体来说，本申请案涉及用于检测薄且有纹理的玻璃中的夹杂物的设备和方法。

技术介绍

[0003]玻璃板用于多种应用中。例如，玻璃板可用在玻璃显示面板中，该等玻璃显示面板如在行动装置、便携式计算机、平板计算机、计算机显示器和电视显示器中的玻璃显示面板。然而，当生产玻璃板时，该等玻璃板可能包含缺陷，该等缺陷如夹杂物或表面不连续性。当某些缺陷出现在玻璃的表面时，可将该等缺陷称为“凸块(bump)”。这些凸块可为凸出的特征，该等凸出的特征突出到周围(例如，抛光的)玻璃的表面上方。在一些示例中，夹杂物可出现在玻璃板内。玻璃制造商(例如)出于质量控制目的或分类目的检查玻璃板以试图检测这些缺陷。玻璃中的夹杂物可导致功能(例如强度)缺陷或表面(例如视觉外观)缺陷。
[0004]在一些常规示例中，人类玻璃检查员试图检测玻璃板中的夹杂物。在这种实施中，(例如，使用暗场照明)从玻璃边缘照亮一片玻璃，同时戴着一副放大镜的受过良好培训的检查员用手将玻璃倾倒并倾斜到黑色背景前。在非常耗时的过程中，检查员试图将玻璃体积中的散射中心与一堆的由粗糙的玻璃表面引起的散射中心区分开。例如，对于具有纹理表面的薄玻璃，由于表面纹理导致的光散射会产生高密度的假阳性。在一些示例中，夹杂物可很小(例如，尺寸小至10μm)，从而使检测更具挑战性。此外，由于训练、经验和视力的不同，不同检查员之间的表现可能会大大不同。即使是同一人，在执行如此艰巨的任务时，夹杂物检测也会随着时间而降低质量。因此，有改善玻璃板中缺陷的检测的机会。

技术实现思路

[0005]本文所公开的特征允许检测薄且有纹理的玻璃(如辊制板玻璃)中之如夹杂物的缺陷。在一些示例中，激光片以倾斜角度投射到玻璃板。区域扫描相机以另一倾斜角度安装在玻璃板的另一侧。扫描相机可拍摄激光片和玻璃的相交图像。当相机捕捉一系列图像时，玻璃穿过激光片。图像处理算法允许检测玻璃中可疑区域，这些区域可包含来自图像数据的夹杂物且同时忽略了可由玻璃表面缺陷引起的噪声。在某些示例中，使用高分辨率技术对可疑区域进行重新成像，以确认和表征玻璃中的夹杂物。
[0006]在其他优势中，实施方式可允许检测纹理玻璃中的小夹杂物(例如，<10μm)。另外，实施方式可缩短检查周转时间并显著简化常规玻璃检查过程。此外，实施方式可允许检测薄玻璃(例如，)中的夹杂物，且可抑制传统的系统可能检测到的会导致错误的夹杂物检测(如假阳性)的表面噪声，如斑点、纹理和污染物。另外，实施方式可允许比常规方法更快地检查玻璃板。受益于这些公开的所属
中一般技术人员亦可认识到附加的益处。
[0007]在一些示例中，设备包括：激光，其被配置为将激光片投射到玻璃板的第一侧上；及相机，其被配置为从玻璃板的第二侧捕捉玻璃板的图像，其中相机使用暗场照明捕捉图像。在一些示例中，设备包括运动台，其被配置为使玻璃板移动通过激光片。
[0008]在一些示例中，设备包括至少一个处理器，其被配置为确定所捕捉的图像中的相对较高的光强度的区域。在一些示例中，至少一个处理器被配置为基于所捕捉的图像中相对较高的光强度的区域来识别玻璃板中的夹杂物。
[0009]在一些示例中，至少一个处理器被配置为通过在第一图像中识别较高光强度的顶线、通过在第一图像中识别较高光强度的底线，及通过在第一图像中识别较高光强度的顶线和较高光强度的底线之间的较高光强度的第一区域，来确定所捕捉的图像中的相对较高的光强度的区域。至少一个处理器亦被配置为基于顶线、底线和第一区域的光强度来确定第一区域中的夹杂物。
[0010]在一些示例中，至少一个处理器被配置为通过确定从第一区域到顶线的第一距离、基于第一距离来确定第二图像中的第二区域，来确定所捕捉的图像中相对较高的光强度的区域，其中第一区域覆盖第二图像中较高光强度的顶线。至少一个处理器亦被配置为确定第一图像中的第一区域的第一光强度大于第二图像中的第二区域的第二光强度。
[0011]在一些示例中，至少一个处理器被配置为通过确定从第一区域到底线的第二距离、基于第二距离来确定第三图像中的第三区域，来确定所捕捉的图像中相对较高光强度的区域，其中第一区域覆盖第三图像中较高光强度的底线，及确定第一图像中的第一区域的第一光强度大于第三图像中的第三区域的第三光强度。
[0012]在一些示例中，至少一个处理器被配置为通过确定从第一区域到顶线的第一距离来确定所捕捉的图像中相对较高光强度的区域。至少一个处理器亦被配置为基于第一距离为所捕捉图像的第一多个图像中的每个图像来确定每个图像中的第一区域的第一预期位置。此外，至少一个处理器被配置为确定从第一区域到底线的第二距离。至少一个处理器亦被配置为基于第二距离为所捕捉图像的第二多个图像中的每个图像来确定每个图像中的第一区域的第二预期位置。至少一个处理器被配置为确定在每个第一预期位置处和每个第二预期位置处的光强度。此外，至少一个处理器被配置为执行机器学习算法以对光强度进行分类，并基于被分类的光强度来确定第一区域中的夹杂物。
[0013]在一些示例中，设备包括：激光，其被配置为将激光片投射到玻璃板的第一侧；第一相机，其被配置为从玻璃板的第二侧捕捉玻璃板的图像；运动台，其被配置为使玻璃板移动通过激光片；及显微镜成像相机，其被配置为从玻璃板的第二侧来观看玻璃板。在一些示例中，第一相机可使用暗场照明来捕捉图像。
[0014]在一些示例中，设备包括：激光，其被配置为将激光片投射到玻璃板的第一侧；第一相机，其被配置为从玻璃板的第二侧捕捉玻璃板的图像；运动台，其被配置为使玻璃板移动通过激光片；及第二相机，其被配置为从玻璃板的第一侧捕捉玻璃板的第二图像。在一些示例中，第一相机可使用暗场照明来捕捉图像，且第二相机可使用明场照明来捕捉第二图像。在一些示例中，设备亦包括被配置为向玻璃板的第一侧提供光的漫射蓝光发光二极管，其中第一相机包括阻挡蓝光的滤光器。在一些示例中，激光是红线激光器。在一些示例中，第一相机和第二相机被配置为分别同时捕捉第一图像和第二图像。
[0015]在一些示例中，设备包括：激光，其被配置为将激光片投射到玻璃板的第一侧；及
第一相机，其被配置为从玻璃板的第二侧捕捉玻璃板的图像，其中第一相机使用暗场照明来捕捉图像。设备亦包括运动台，该运动台被配置为使玻璃板移动通过激光片。设备进一步包括：背光，如明场背光，其被配置为将光投射到玻璃板的第一侧上；及显微镜，其被配置为观看玻璃板的第二侧。
[0016]在一些示例中，运动台被配置为将玻璃板移动通过激光片预定距离。在一些示例中，预定距离小于(或等于)激光片的宽度(例如，激光线的厚度)。
[0017]在一些示例中，通过处理装置的方法包括：捕捉玻璃板的图像。方法亦可包括：在所捕捉的图像的第一图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备，包括：激光，其被配置为将激光片投射到玻璃板的第一侧上；及第一相机，其被配置为从所述玻璃板的第二侧捕捉所述玻璃板的第一图像，其中所述第一相机使用暗场照明来捕捉所述第一图像。2.如权利要求1所述的设备，进一步包括运动台，所述运动台被配置为使所述玻璃板移动通过所述激光片。3.如权利要求1所述的设备，进一步包含至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置以确定在所捕捉的所述第一图像中相对较高的光强度的区域。4.如权利要求3所述的设备，其中所述至少一个处理器被配置为基于所捕捉的所述第一图像中相对较高的光强度的区域来识别所述玻璃板中的夹杂物。5.如权利要求3所述的设备，其中确定在所捕捉的所述第一图像中的相对较高的光强度的区域包括：在第一图像中，识别较高光强度的顶线；在所述第一图像中，识别较高光强度的底光；在所述第一图像中，在所述较高光强度的顶线和所述较高光强度的底线之间识别较高光强度的第一区域；及基于所述顶线、所述底线和所述第一区域的光强度来确定所述第一区域中的夹杂物。6.如权利要求5所述的设备，其中确定在所捕捉的所述第一图像中的相对较高光强度的区域进一步包括：确定从所述第一区域到所述顶线的第一距离；基于所述第一距离确定第二图像中的第二区域，其中所述第一区域覆盖在所述第二图像中所述较高光强度的顶线；及确定所述第一图像中的所述第一区域的第一光强度大于所述第二图像中的所述第二区域的第二光强度。7.如权利要求5所述的设备，其中确定在所捕捉的所述第一图像中的相对较高光强度的区域进一步包括：确定从所述第一区域到所述底线的第二距离；基于所述第二距离确定第三图像中的第三区域，其中所述第一区域覆盖在所述第三图像中所述较高光强度的底线；及确定所述第一图像中的所述第一区域的所述第一光强度大于所述第三图像中的所述第三区域的第三光强度。8.如权利要求5所述的设备，其中确定在所捕捉的所述第一图像中的相对较高光强度的区域进一步包括：确定从所述第一区域到所述顶线的第一距离；针对所捕捉的所述第一图像中的第一多个图像中的每一者，基于所述第一距离来确定每个图像中所述第一区域的第一预期位置；确定从所述第一区域到所述底线的第二距离；针对所捕捉的所述第一图像中的第二多个图像中的每一者，基于所述第二距离来确定每个图像中所述第一区域的第二预期位置；
确定每个第一预期位置处和每个第二预期位置处的光强度；执行机器学习算法以对所述光强度进行分类；及基于所述被分类的光强度来确定所述第一区域中的所述夹杂物。9.如权利要求1所述的设备，包括显微成像相机，所述显微成像相机被配置为从所述玻璃板的所述第二侧检视所述玻璃板。10.如权利要求1所述的设备，包括第二相机，所述第二照相机被配置为从所述玻璃板的所述第一侧捕捉所述玻璃板的第二图像，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏马，
申请(专利权)人：康宁公司，
类型：发明
国别省市：