一种针对玻璃块料缺陷的定位与测量方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种针对玻璃块料缺陷的定位与测量方法和系统，涉及玻璃质量检测的技术领域，该方法包括：将待测玻璃块料平放至检测区域，顺序点亮第一照明光源的灯珠，第一采集系统拍摄第一图像，开启第二照明光源后拍摄第二图像，扫完整块待测玻璃块料记录每一个缺陷点及其对应的xyz坐标；将所有缺陷点的坐标依次输入第二采集系统，关闭第一照明光源和第二照明光源，开启第三照明光源，第二采集系统依次移动到缺陷点相应位置拍摄，对每一个缺陷点拍摄一张图像以计算每一个缺陷点尺寸并修正x坐标，计算机对结果进行判断给出待测玻璃块料的分级结论，为进一步的裁切作参考。为进一步的裁切作参考。为进一步的裁切作参考。

【技术实现步骤摘要】
一种针对玻璃块料缺陷的定位与测量方法和系统


[0001]本专利技术涉及玻璃质量检测的
，具体而言，涉及一种针对玻璃块料缺陷的定位与测量方法和系统。

技术介绍

[0002]光学玻璃块料具有高度的透明性，在结构与性能上有高度的均匀性，不同的玻璃块料具有特定的和精确的光学参数；作为用于制造光学仪器中的透镜、棱镜及窗口片等关键光学元件，内部气泡与杂质异物的大小和数量是质量检测的主要内容。
[0003]目前厂家对于玻璃块料内部气泡尺寸与数量的检测方式是人工用手电筒光源从侧面照明然后用肉眼观察与判断，人眼从切面进行观看，观察到的亮点为气泡或异物，而尺寸判断则由熟练检测员采用估测的方式进行，对于无法判断的则会采用高倍放大镜进行辅助判断；该人工检测标准受质检人员主观判断影响大，且长时间在强光下注视，人眼容易疲劳影响身体健康。
[0004]业内仍在对自动化缺陷检测技术进行探索，公开号CN101424646、标题为“玻璃异物气泡检测方法”的专利提供了一种激光光源在玻璃侧面照明，线阵相机扫描玻璃顶部，其中的气泡或异物改变光的发射或透射方向而被采集到的方法，但该方法只能单一地判断缺陷的有无，无法判断其是表面还是内部，不能判断缺陷的种类，更不能得到采集缺陷的尺寸大小；公开号CN102621160、标题为“平板玻璃异物检测装置及检测方法”的专利提供了针对平板玻璃采用偏振的方式区分内部气泡与异物的方法，但是无法获得缺陷的尺寸大小。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：提供一种可以用机器视觉检测替代人眼判断，高精度地定位内部每个气泡或者杂质异物位置的方法以及所搭载的系统。
[0006]本专利技术的技术方案是：提供了一种针对玻璃块料缺陷的定位与测量方法，该方法包括：
[0007]S1、将待测玻璃块料平放至检测区域，设置第一照明光源使其朝向待测玻璃块料的第一侧边，第一侧边沿x方向，设置第二照明光源使其朝向待测玻璃块料的第二侧边，第二侧边沿y方向，设置第一采集系统使其位于待测玻璃块料的另一侧，朝向待测玻璃块料和第二照明光源；
[0008]S2、顺序点亮第一照明光源各个照明单元，照明单元具有不同的x坐标，每点亮一个照明单元时，执行一次下述循环：
[0009]S21、第一采集系统拍摄第一图像，开启第二照明光源拍摄第二图像，将同时出现在第一图像和第二图像中每一个亮点作为缺陷点，该照明单元对应的x坐标作为此次循环的缺陷点在x方向的坐标；
[0010]S22、通过每一个缺陷点在第二图像中与待测玻璃块料侧边和顶端的相对位置分别确定其在y、z轴的坐标，z轴垂直于x、y轴，得到每一个缺陷点的xyz坐标，关闭第一照明光
源和第二照明光源；
[0011]S3、当最后一个照明单元关闭后，上述循环执行完毕，记录所有缺陷点及其对应的xyz坐标。
[0012]上述任一项技术方案中，进一步地，方法还包括：
[0013]S4、在待测玻璃块料上方设置第二采集系统，在待测玻璃块料下方设置第三照明光源，将所有缺陷点的坐标依次输入第二采集系统，开启第三照明光源，第二采集系统依次移动到距缺陷点上方预设距离拍摄，对每一个缺陷点拍摄一张图像以计算每一个缺陷点的尺寸大小，并根据缺陷点距离图像中心的距离对该缺陷点的x坐标进行修正，将修正后的坐标以及对应的尺寸大小记录后输出，计算机基于缺陷数据给出待测玻璃块料质量的分级结论。
[0014]上述任一项技术方案中，进一步地，第三照明光源拥有条纹光模式，该方法包括利用条纹光对玻璃块料进行照射，基于所获得的图像是否具有变形判定待测玻璃块料中是否存在特殊异物。
[0015]上述任一项技术方案中，进一步地，第二采集系统读取缺陷点的z轴坐标后通过调整自身参数聚焦至对应深度。
[0016]上述任一项技术方案中，进一步地，方法还包括：当判断到一个缺陷点的具体坐标在距离待测玻璃块料的表面小于等于0.5mm时，将该缺陷点的记录删除。
[0017]还提供了一种针对玻璃块料缺陷的定位与测量系统，该系统包括：第一采集系统、第二采集系统、第一照明光源、第二照明光源、第三照明光源和待测玻璃块料；
[0018]待测玻璃块料悬置在半空中，第一照明光源和第二照明光源照向待测玻璃块料相邻的两条侧边，第一采集系统朝向第二照明光源所在的正对面拍摄，第二采集系统和第三照明光源分别面向待测玻璃块料的顶部和底部。
[0019]上述任一项技术方案中，进一步地，第一照明光源为条形光源，具有单排排列的多个照明单元，每个照明单元单独控制；
[0020]第二照明光源为面板光源，发射漫射性或平行性光源。
[0021]上述任一项技术方案中，进一步地，第一照明光源为点光源，工作时发射光束，第一照明光源搭载在与第二照明光源的面板垂直的滑轨上。
[0022]上述任一项技术方案中，进一步地，第三照明光源为同时具有均匀照明与条纹照明切换发光的功能性面板光源，可以设置特定区域点亮或者整体点亮。
[0023]上述任一项技术方案中，进一步地，第三照明光源包括两块面板光源，其中一块均匀发光，另一块为条纹发光。
[0024]本专利技术的有益效果是：
[0025]本专利技术中的技术方案实现了机器视觉检测替代人眼判断的方法，可以高精度地定位内部每个气泡或者杂质异物的位置，且获得其尺寸大小，整个玻璃块料测试完成后可以基于缺陷数量与尺寸进行分级，实现了智能高速地检测；
[0026]在检测中，使用垂直于摄影面的点光源照射玻璃块料，玻璃块料中的缺陷点使光线折射入摄像头形成亮点，从而确定一列范围内的所有缺陷点，再打开面光源照亮玻璃块料的棱边，通过亮点与棱边的相对位置确定缺陷点的具体坐标，此方法对缺陷点的计数更加准确，不会产生错漏或重复计数。
附图说明
[0027]本专利技术的上述和附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0028]图1是根据本专利技术的一个实施例的针对玻璃块料缺陷的定位与测量方法的示意流程图；
[0029]图2是根据本专利技术的一个实施例的针对玻璃块料缺陷的定位与测量系统的检测装置示意图；
[0030]图3是根据本专利技术的一个实施例的针对玻璃块料缺陷的定位与测量方法的第一照明光源下第一采集系统拍摄图像示意图；
[0031]图4是根据本专利技术的一个实施例的针对玻璃块料缺陷的定位与测量方法的第一照明光源和第二照明光源下第一采集系统拍摄图像示意图；
[0032]图5是根据本专利技术的一个实施例的针对玻璃块料缺陷的定位与测量系统的第一照明光源为点光源时的检测装置局部示意图；
[0033]图6是根据本专利技术的一个实施例的针对玻璃块料缺陷的定位与测量方法的第三照明光源下第二采集系统拍摄图像示意图；
[0034]图7是根据本专利技术的一个实施例的针对玻璃块料缺陷的定位与测量方法的第三照明光源的普通光下第二采集系统拍摄图像示意图；
[0035]图8是根据本专利技术的一个实施例的针对玻璃块料缺陷的定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对玻璃块料缺陷的定位与测量方法，其特征在于，所述方法包括：S1、将待测玻璃块料(30)平放至检测区域，设置第一照明光源(21)使其朝向所述待测玻璃块料(30)的第一侧边，第一侧边沿x方向，设置第二照明光源(22)使其朝向所述待测玻璃块料(30)的第二侧边，第二侧边沿y方向，设置第一采集系统(11)使其位于所述待测玻璃块料(30)的另一侧，朝向所述待测玻璃块料(30)和所述第二照明光源(22)；S2、顺序点亮所述第一照明光源(21)各个照明单元，所述照明单元具有不同的x坐标，每点亮一个所述照明单元时，执行一次下述循环：S21、所述第一采集系统(11)拍摄第一图像，开启所述第二照明光源(22)拍摄第二图像，将同时出现在所述第一图像和所述第二图像中每一个亮点作为缺陷点，该照明单元对应的x坐标作为此次循环的缺陷点在x方向的坐标；S22、通过每一个所述缺陷点在所述第二图像中与所述待测玻璃块料(30)侧边和顶端的相对位置分别确定其在y、z轴的坐标，z轴垂直于x、y轴，得到每一个缺陷点的xyz坐标，关闭所述第一照明光源(21)和所述第二照明光源(22)；S3、当最后一个所述照明单元关闭后，上述循环执行完毕，记录所有缺陷点及其对应的xyz坐标。2.如权利要求1所述的针对玻璃块料缺陷的定位与测量方法，其特征在于，所述方法还包括：S4、在所述待测玻璃块料(30)上方设置第二采集系统(12)，在所述待测玻璃块料(30)下方设置第三照明光源(23)，将所有缺陷点的坐标依次输入所述第二采集系统(12)，开启第三照明光源(23)，所述第二采集系统(12)依次移动到距缺陷点上方预设距离拍摄，对每一个缺陷点拍摄一张图像以计算每一个缺陷点的尺寸大小，并根据缺陷点距离图像中心的距离对该缺陷点的x坐标进行修正，将修正后的坐标以及对应的尺寸大小记录后输出，计算机基于缺陷数据给出所述待测玻璃块料(30)质量的分级结论。3.如权利要求2所述的针对玻璃块料缺陷的定位与测量方法，其特征在于，所述第三照明光源(23)拥有条纹光...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆梅，姜晓燕，阴同，刘婕宇，晏启恒，寇小勇，王德国，贾文韬，徐华锋，徐光以，胡爱芹，宫堂，邓明雨，刘克俊，
申请(专利权)人：湖北新华光信息材料有限公司，
类型：发明
国别省市：