CN101819165B - 用于检测图案化基板的缺陷的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于检测透明或半透明的图案化或结构化基板上或其内的缺陷的系统和方法。所述系统包括：至少一个成像元件，用于对所述基板进行扫描；第一光源，其靠近所述基板放置，用于向所述基板照射漫射光，该第一光源与所述至少一个成像元件构成关于所述基板的第一检测通道；以及传送装置，用于使得所述基板与所述至少一个成像元件和所述第一光源之间产生相对移动。本发明中采用了近距离漫射模式照明图案化基板，从而有效地消除了基板中图案或结构对原始图像的影响、突出了缺陷，因而容易地且精确地识别和分类局部缺陷。

Description

用于检测图案化基板的缺陷的方法及系统

技术领域

本发明总体上涉及检测基板的局部缺陷的方法及系统，更具体地涉及检测透明或半透明的图案化或结构化基板上或其内的局部缺陷的光学方法及系统。 

背景技术

在透明或半透明基板领域，随着市场(例如，太阳能模块产业)对基板功能方面要求的进一步提高，图案化或结构化的基板越来越受到消费者的青睐，所述图案或结构诸如有金字塔形或其他形状。产品的缺陷检测是质量控制的重要工具。例如在玻璃制造过程中，会产生不同类型的缺陷，例如包括诸如划伤、脏迹、开口气泡等的表面缺陷以及诸如闭口气泡、结石(包括黑石、白石或其他颜色的结石)等的内部缺陷。此外，由于针对不同类型的缺陷要采取不同的质量控制标准，因而缺陷检测的任务除了要检测出缺陷，还要很好地对这些缺陷进行分类。 

对图案化或结构化基板进行缺陷检测的困难在于，图案化或结构化基板中的图案或结构对检测图像产生强烈干扰，使得无法准确识别缺陷。在非漫射光源照明下，照明光以有限范围的角度入射到基板中，入射的光强受到基板上的图案或结构的调制，使得在图像传感器处收集到的原始图像中出现明显的光强明、暗变化。图10A中示出了在非漫射光明场透射模式下，图像传感器收集到的原始图像。可见，图像中的图案影响强烈，使得难以识别缺陷，进而难以对缺陷进行分类和尺寸确定。例如，对于尺寸小于图案的缺陷，其整个图像可能被覆盖在图案之下，从而无法或相当难以检测出来；而对于处于两个图案之间的大的缺陷而言，其部分图像将会被图案所覆盖，因而即使检测出 了这种缺陷，也难以计算其实际尺寸。 

针对作为这种图案化或结构化基板的示例的压花玻璃的缺陷检测，2007年2月7日公开的中国专利申请CN1908638中描述了一种使用边缘照明模式(Edge Lighting，EL)进行检测的光学方法和装置，如图10B所示。其中利用柱透镜将线激光束扩展成面光束，面光束从被测玻璃的厚度侧面入射，在玻璃内部沿着与玻璃表面平行的方向传播，当光束入射到玻璃中的缺陷时被散射，散射光通过位于玻璃表面上方(或下方)的图像传感器接收，从而获得玻璃缺陷图像。这种边缘照明模式尽管消弱了玻璃中花纹对检测图像的影响，但是却无法检测出黑石等缺陷。另外这种边缘照明技术只能用来检测小型压花玻璃。这是因为难以获得长的高质量的柱透镜，由此激光束所能扩展的宽度有限；而且在透镜宽度方向上，光能锐减，因而当被测样本较宽时，照射到样品边缘甚至于中心处的光强非常弱，无法获得清晰的图像，缺陷检测的精度自然大大降低。 

因此，希望提供一种无论图案化基板的大小如何，都能以良好的分辨率检测其内或其表面上的各类局部缺陷的方法和系统。此外，还希望提供一种能够准确地对从图案化基板检测到的缺陷进行分类的方法和系统。 

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种能够精确地检测图案化或结构化的透明或半透明基板上及其内的局部缺陷的光学检测方法及系统。本发明的另一个目的在于提供一种能够对检测出的缺陷进行准确分类的光学检测方法及系统。 

在本发明的一种实施方式中，通过对图案化或结构化的基板进行近距离的漫射照明，从而对基板提供了均匀的几乎各个角度的光照射，从而有效地消弱了图案或结构对原始图像的影响，使得从背景中突出了缺陷，因而能够获得高质量的原始图像，用以容易地识别和分类局部缺陷。在本发明的另一种实施方式中，利用一些局部缺陷对照 明光偏振特性的改变，通过设置在图案化或结构化的基板与光源之间的起偏器和设置在该基板与成像元件之间的检偏器的配合，可以有效地检测出基板中的诸如结石(包括黑石、白石或其他颜色的结石)的应力性或诸如疖瘤的光学畸变型缺陷。 

在本发明的第一方面中，提供了一种用于检测透明或半透明的图案化或结构化基板的局部缺陷的系统，包括：至少一个成像元件，用于对所述基板进行扫描；第一光源，其靠近所述基板放置，用于向所述基板照射漫射光，该第一光源与所述至少一个成像元件构成关于所述基板的第一检测通道；以及传送装置，用于使得所述基板与所述至少一个成像元件和所述第一光源之间产生相对移动。 

根据本发明第一方面的缺陷检测系统，优选地，该系统还包括一个或多个第二光源，用于相对于所述至少一个成像元件中的一个或多个向所述基板提供不同于第一光源的模式的照明，该一个或多个第二光源与所述至少一个成像元件构成关于所述基板的不同于所述第一检测通道的至少一个其他检测通道。更优选地，所述系统进一步包括控制装置，用于控制所述至少一个成像元件以及所述第一光源和所述一个或多个第二光源的操作，使得第一光源和第二光源不同时接通，并使得所述至少一个成像元件中的至少一个在所述基板被照明时对该基板进行扫描。再进一步优选地，该系统还包括：一个或多个第三光源，其与所述第一光源位于所述基板的同一侧，该一个或多个第三光源与所述至少一个成像元件构成关于所述基板的不同于所述第一检测通道的至少一个第三检测通道；设置在所述一个或多个第三光源中的每一个与所述基板之间的第一偏振元件，所述第三光源发出的光经该第一偏振元件后成为沿一起偏方向的线偏振光；以及设置在所述至少一个成像元件中的每一个与所述基板之间的第二偏振元件，该第二偏振元件的偏振方向与所述起偏方向垂直，其中，所述控制装置进行控制，使得所述第一光源、第二光源以及第三光源三者均不同时接通，并使得所述至少一个成像元件中的至少一个在所述基板被照明时进行扫描。 

在本发明的第二方面中，提供了一种用于检测透明或半透明的图案化或结构化基板的局部缺陷的系统，包括：第一成像元件组和第二成像元件组，用于交替地对所述基板进行扫描，该第一和第二成像元件组各自包括一个或多个成像元件；第一光源，其靠近所述基板放置，用于向所述基板照射漫射光，该第一光源与所述第一成像元件组构成关于所述基板的第一检测通道，并与所述第二成像元件组构成关于所述基板的第二检测通道；传送装置，用于使得所述基板与所述第一和第二成像元件组以及所述第一光源之间产生相对移动；设置在所述第一光源与所述基板之间的第一偏振元件，所述第一光源发出的光经该第一偏振元件后成为沿一起偏方向的线偏振光；以及设置在所述基板与所述第二成像元件组之间的第二偏振元件，该第二偏振元件的偏振方向与所述起偏方向垂直。 

在本发明的第三方面中，提供了一种用于检测透明或半透明的图案化或结构化基板的应力性或光学畸变型局部缺陷的系统，包括：至少一个成像元件，用于对所述基板进行扫描；光源，其用于对所述基板提供照明；传送装置，用于使得所述基板与所述至少一个成像元件和所述光源之间产生相对移动，其中，在所述光源与所述基板之间设置有第一偏振元件，所述光源发出的光经该第一偏振元件后成为沿一起偏方向的线偏振光；以及在所述至少一个成像元件中的每一个与所述基板之间设置有第二偏振元件，所述第二偏振元件的偏振方向与所述起偏方向垂直。 

在本发明的第四方面中，提供了一种用于检测透明或半透明的图案化或结构化基板的局部缺陷的方法，包括：利用靠近所述基板放置的第一光源向所述基板照射漫射光；利用至少一个成像元件对所述基板被照射的区域进行扫描，所述第一光源与所述至少一个成像元件构成关于所述基板的第一检测通道；以及使得所述基板与所述至少一个成像元件和所述第一光源之间产生相对移动。 

在本发明的第五方面中，提供了一种用于检测透明或半透明的图案化或结构化基板的局部缺陷的方法，包括：利用靠近所述基板放置 的第一光源向所述基板照射漫射光；利用设置在所述第一光源与所述基板之间的第一偏振元件，将所述第一光源发出的光变为沿一起偏方向的线偏振光；利用第一成像元件组和第二成像元件组交替地对所述基板的被照射区域进行扫描，该第一和第二成像元件组各自包括一个或多个成像元件，其中，在所述基板与所述第二成像元件组之间设置有第二偏振元件，该第二偏振元件的偏振方向与所述起偏方向垂直；并且其中，所述第一光源与所述第一成像元件组构成关于所述基板的第一检测通道，所述第一光源与所述第二成像元件组构成关于所述基板的第二检测通道；以及使得所述基板与所述第一和第二成像元件组以及所述第一光源之间产生相对移动。 

在本发明的第六方面中，提供了一种用于检测透明或半透明的图案化或结构化基板的应力性或光学畸变型局部缺陷的方法，包括：利用光源对所述基板进行照明；利用设置在所述光源与所述基板之间的第一偏振元件，将所述光源发出的光变为沿一起偏方向的线偏振光；利用至少一个成像元件对所述基板被光源照射的区域进行扫描，其中在所述至少一个成像元件中的每一个与所述基板之间设置有第二偏振元件，所述第二偏振元件的偏振方向与所述起偏方向垂直；以及使得所述基板与所述至少一个成像元件和所述光源之间产生相对移动。 

本发明的缺陷检测系统及方法，通过采用了近距离漫射照明模式，从而有效地消除了基板中图案或结构的影响、突出了缺陷，因而能够获得高质量的原始图像，用以容易地且精确地识别局部缺陷。 

在本发明的缺陷检测系统及方法中采用的漫射照明光源容易制造为大尺寸(包括制造成单一大尺寸光源的情形以及制造成包含多个小尺寸的子光源的情形)，因而可以很好地对大尺寸的基板进行缺陷检测。 

本发明的缺陷检测方法及系统，在增加分类检测通道的情况下，可以实现对缺陷的更进一步的准确分类。 

本发明的缺陷检测方法及系统，在具有偏振检测配置的情况下，利用诸如结石等缺陷在基板中产生应力从而导致对检测光偏振特性 的改变，可以更准确地区分应力性缺陷与诸如气泡的非应力性缺陷，也可以去除灰尘对检测结果的影响。这种检测配置也可以有效地检测基板的诸如疖瘤的光学畸变型缺陷。 

附图说明

根据以下参照附图对本发明示例性实施方式的详细描述，将更好地理解以上和其他示例目的、方面和优点。 

图1是示出了根据本发明的用于检测基板上或其内的缺陷的系统的示意图； 

图2是例示了根据本发明实施例的单通道光学配置的示意图； 

图3是示出了根据本发明实施例的单通道检测系统获得的原始图像的图； 

图4是示出了根据本发明另一实施例的两通道光学配置的示意图； 

图5是示出了根据本发明另一实施例的两通道光学配置中各元件触发时序的时序图； 

图6是示出了根据本发明另一实施例的两通道检测系统获得的原始图像的图； 

图7是示出了根据本发明又一实施例的三通道检测配置的示意图； 

图8是示出了根据本发明又一实施例的三通道检测配置中各元件的触发时序的时序图； 

图9是示出了根据本发明又一实施例的三通道检测配置中第一检测通道和第三检测通道获得的原始图像的图；以及 

图10A和图10B是例示了现有技术的缺陷检测方法中的照明模式的图； 

具体实施方式

应当理解，本发明的附图和描述已经简化，以例示有助于清楚地 理解本发明的元件，同时出于清楚的目的，除去了典型的缺陷检测系统中的其他元件。本领域技术人员将认识到，为了实施本发明，其他元件可以是希望的和/或是必需的。然而，由于这些元件是本领域所公知的，并且由于它们并不助于更好地理解本发明，所以本文中并不给出关于这些元件的描述。还应当理解，本文所包括的附图仅仅给出了对于本发明的当前实施例的图形表示，落入本发明的范围内的结构可包括不同于这些附图中示出的结构。在附图中，对类似的结构给予类似的附图标记。 

如上所述，检测图案化或结构化基板中的局部缺陷的关键在于去除图案或结构的影响，并从背景中突出缺陷。本发明的一种实施方式中提出的采用漫射光源近距离照射基板的技术很好地解决了这一问题。如上所述，在其他照明情况下，照明光是以某一特定角度或一定的角度范围入射到基板中。由于基板上的图案是规则的，因而这些图案对有限角度范围入射的光的调制必然使得图像传感器收集到的原始图像中出现光强规则地明暗变化。而在本发明的漫射照明模式下，理想地，如果漫射光源的漫射角度范围无穷大，那么对于基板上的每个区域来说都可以认为有各个角度的光入射到其上。尽管实际中漫射光源的漫射角度范围都是有限的，对基板的光照射不可能是绝对均匀的，但是在靠近基板放置的情况下，漫射光源发出的光在足够宽的区域内具有相对均匀的角度分布。入射光的这种均匀性大大消弱了基板上图案的调制作用，从而从背景图像中突出了缺陷。也就是说，将漫射光源以对基板提供基本上均匀照明的方式相对于基板放置。 

在本发明的另一种实施方式中，提出了一种利用缺陷对检测光的偏振特性的改变而检测基板中的应力性或光学畸变型缺陷的技术。在利用线偏振光照射基板的情况下，如果被测基板性质均一，即无应力性或光学畸变型缺陷，则所有从基板透射的光都具有相同的偏振特性。这时利用设置在成像元件前的偏振元件(或称检偏器)使得其偏振方向垂直于线偏振光的偏振方向，就会得到一副完全消光的图像。而如果在基板的局部区域存在应力性或光学畸变型缺陷，则通过该区 域透射的光的偏振特性将不同于周围其他区域。因此，从具有应力性或光学畸变型缺陷的区域透射的光无法在经过检偏器后被完全消光。也就是说，在成像元件获取的基板图像中，具有缺陷的区域呈现为明亮部分，而周围其他区域呈现为黑色背景。 

本文中所称“应力性缺陷”是指其存在导致基板内部存在局部应力的缺陷。发明人通过大量实验研究发现，结石(黑石、白石或其他颜色的结石)会导致基板内部存在应力，而气泡，无论是开口气泡还是闭口气泡，都不会导致基板中的局部应力，此外，基板表面的灰尘也不存在应力。本文中所称“光学畸变型缺陷”是指对光的传播方向造成影响的缺陷，诸如疖瘤。 

下面，将通过实施例的方式来描述本发明的均匀场照明原理和偏振检测原理，但本领域技术人员应当理解，本发明不限于所公开的实施例。 

图1示出了根据本发明的用于检测基板120上或其内的缺陷的系统100。缺陷检测系统100包括传送模块130、照明模块140、成像模块160、图像处理模块180以及控制模块190。为了消除背景光的影响，优选地，整个系统用黑色遮光罩(图1中未示出)罩住。 

在本发明中，基板120可以是图案化或结构化的玻璃、塑料或任何其他透明或半透明材料(例如，用于光伏电池或光伏模块中的压花基板)，并且不限于具有基本上平行表面的片状，而是可以扩展到在垂直于基板的传送方向的平面内弯曲的柱状。除非另行说明，本文中所称“基板两侧”是指沿基板表面法线方向的两侧，如图2所示的基板120的上、下两侧。 

传送模块130用于在基板120与照明模块140和成像模块160之间产生相对移动。例如，如图1中所示，通过将基板120相对于照明模块140和成像模块160沿垂直于纸面的方向移动来产生上述相对移动。另选地，可以通过相对于基板120移动照明模块140和成像模块160来获得上述相对移动。例如当用于大尺寸基板时，移动照明模块140和成像模块160要比移动基板120更实用。当然，在移动基板 而非照明和成像模块的情况下，更易实现光学系统的对准。本发明中的传送模块130例如包括直线工作台、步进电机、传送带、履带、滑架、空气轴承，或其他用于输送基板、成像设备及光源的常规器件。出于例示而非限制的目的，下文中将假设照明模块140和成像模块160保持固定，而令基板120相对它们移动。优选地，传送模块130还包括调整部件，其能够沿基板120表面的法线方向(如图2中的Y方向)移动基板120以保持基板与照明模块140和成像模块160之间的距离恒定。此外，传送模块130优选地还可以执行平稳化功能，以使基板120在扫描过程中上下颠簸导致的误差最小。可以按照常规方式来实行上述平稳化，例如，采用气压(例如，在空气轴承情况下)。 

图2A和图2B中分别以正视图和侧视图示出了图1的缺陷检测系统100中的照明模块140和成像模块160以及它们与基板120的相对位置关系。如图2所示，在该缺陷检测系统100中，基板120沿所示的Z方向运动。成像模块160包括呈直线地设置在基板120上方的第一、第二、第三和第四成像组件161-1、161-2、161-3和161-4，这四个成像组件各自由图像传感器162(图2中分别标示为162-1、162-2、162-3和162-4)以及一个或多个成像透镜164(在图2中，分别标示为透镜164-1、164-2、164-3和164-4)构成。在本说明书中，除非另行指出，否则所称成像组件161概指图2中示出的所有四个成像组件161-1、161-2、161-3和161-4，所称图像传感器162即概指图2中示出的所有四个图像传感器162-1、162-2、162-3和162-4，同样所称透镜164概指图2中示出的所有四组透镜164-1、164-2、164-3和164-4。 

透镜164用于收集光并将收集到的光成像到图像传感器162的光敏面上。成像组件161的数值孔径(即，限定成像组件能够接收到光的接收角的参数)主要是由透镜164以及成像组件中存在的任何其他限制孔径元件(例如，光阑)来限定。图像传感器162用于感测成像到其光敏面上的光并将感测到的光转换为电信号。在本发明实施例中，图像传感器162为线阵传感器，例如CCD线阵传感器或CMOS线阵传感器，但是图像传感器也可以为任何其他类型的能够将光转换 为电信号的光电传感器。目前，市售的线阵传感器的扫描频率可达每秒几百或几万次。第一、第二、第三和第四成像组件161-1、161-2、161-3和161-4在基板120上的扫描线平行且通常基本上垂直于基板120的移动方向。成像组件161聚焦于基板120表面上被照射的部分。需要注意的是，在实际应用中，四个成像组件161-1、161-2、161-3和161-4在基板120表面上的聚焦线的位置可不必严格重合，特别是在对实时检测性能要求不高的情况下。应当理解，本发明中成像组件161的数量不限于上述示例中的4个，而是可以根据基板的宽度、成像组件的数值孔径、检测精度以及基板上缺陷的预计最大数量和最小检测尺寸等因素而确定为3个以下(甚至可以为1个)或者5个以上。 

如图2所示，在本发明实施例中，照明模块140包括平行于基板120的宽度方向(即，图2A中的X方向)设置在基板120下方的漫射照明组件141。漫射照明组件141由第一光源142和设置在第一光源142与基板120之间的漫射板144构成。第一光源142发出的光经过漫射板144后变为漫射光，从而以漫射照明模式照射基板120。投射到基板120上的来自漫射照明组件141的至少一部分光透射通过基板120，并被四个成像组件161-1、161-2、161-3和161-4同时感测，从而通过透射路径相对于成像组件161提供了对基板120的明场照明。 

需要指出的是，在本发明中，第一光源142可以是诸如LED、激光器的半导体光源或者荧光灯或卤素灯。而且，对该光源发出的光的光谱范围亦无特殊限制，只要其处于图像传感器162的感光范围内即可。此外，在本发明中，光源的选择不限于单色光，而是可以采用多色光源，甚至可以采用白光光源。漫射光源容易制造为大尺寸，例如市售的LED阵列最长可达几米，因而本发明的缺陷检测技术可以应用于宽度较大的基板。在本实施例中，第一光源142和漫射板144在X方向上可以与基板120等长或略长于基板120。 

尽管在本实施例中采用单个较长的漫射光源作为第一光源142并使得该第一光源与成直线设置的四个成像组件161-1、161-2、161-3 和161-4在Z方向上对准，但是本发明也可以采用多个较短的漫射光源来对基板120进行照明。例如，可以采用分别与四个成像组件161-1、161-2、161-3和161-4在Z方向上对准的四个漫射照明组件141-1、141-2、141-3和141-4。此外，这多个漫射照明组件可以沿X方向成一直线排列(这种情况下即与采用单个较长的漫射光源基本上相同)，也可以沿Z方向彼此错开放置，只要与相应的成像组件对准即可。在后一种情况下，四个成像组件及相应的漫射照明组件在同一时刻针对基板上具有不同的Z值的位置进行操作。通过在后续的图像处理考虑各漫射照明组件之间的距离，可以确定缺陷在基板上的确切位置。 

优选地，在本发明中，为了保证对基板120提供尽可能均匀的照明，漫射照明组件141要尽可能地靠近基板120放置。在发明人进行的实验中发现，漫射照明组件141越靠近基板120，检测结果准确度越高。具体地，在本实施例中，漫射照明组件141与基板120的距离d在大于30mm时，成像模块160感测到的原始图像中将再出现干扰缺陷检测的图案。因而，为了获得满意的检测结果，优选地，漫射照明组件141与基板120的距离d小于30mm。 

现在，返回到图1中，成像模块160将感测形成的多个图像传送到图像处理模块180。图像处理模块180对接收到的这些图像进行存储和整合。如图1所示，图像处理模块180优选地包括数据缓存器182(存储器182)和用于处理来自成像模块160的数据的处理单元(例如，计算机)184。控制模块190作为外部触发源用于控制照明组件、成像组件中每一个的触发时序。控制模块190可以包括任何类型的脉冲触发器，例如但不限于，编码器。 

图1中的缺陷检测系统100可按照如下方式来进行操作。利用控制模块190控制漫射照明组件141和成像组件161-1、161-2、161-3和161-4的工作时序，使得当基板120移动通过照明模块140和成像模块160时，接通漫射照明组件141中的第一光源142，同时四个成像组件161-1、161-2、161-3和161-4同步地捕捉从基板120透射的光。成像组件161将获得的数据传输给图像处理模块180，图像处理模块 180将获得的来自各个成像组件的数据分别存储在缓存器182中针对该成像组件的数组中。针对获得的多幅图像，图像处理模块180中的处理单元184执行必要的特征化计算，以识别并分类基板120上或其内的缺陷。最终的检测结果将显示给操作者以进行质量控制。图像捕捉和处理的速度应当适应于基板120移动的速度。在实际检测中，可以先利用标准件来标定该缺陷检测系统100。 

图3示出了利用图2中的缺陷检测系统100对压花玻璃中气泡和结石这两类缺陷的检测结果(图中缺陷以椭圆框圈出)。从图3中可见，在本发明中，由于照明广泛且非常靠近检测基板，光几乎可以以任何角度透射基板上的图案或结构，在收集到的原始图像中产生亮且均匀的背景，从而能够对上述各种缺陷进行准确的识别和预分类。 

在上述图2中示出的实施例中，仅仅采用了由漫射照明组件141和成像组件161构成的明场透射通道，下文中将这一检测通道称为第一通道。在该第一通道下，由于漫射场照明使得获得的原始图像中缺陷的灰度特征被弱化，因而使得基板120中被检测到的同类型缺陷不容易区分是存在于表面上还是在玻璃基板内部，例如位于基板表面处的开口气泡和位于基板内的闭口气泡。 

为了对第一通道识别出的缺陷进一步分类，图4例示了根据本发明另一实施例的两通道光学配置，其中与图2中所示实施例的不同之处在于，在照明模块140中增加了一准直照明组件441。在图4中，与图2中的光学配置中相同的元件以相同的附图标号示出。 

准直照明组件441由第二光源442以及准直光学元件444(例如，为一个或多个透镜)构成。第二光源442发出的光经过准直光学元件444之后变为准直光，并沿箭头443的方向照射到基板120上。准直照明组件441被设置为相对于四个成像组件161-1、161-2、161-3和161-4对基板120提供暗场照明。如图4所示，准直照明组件441与四个成像组件161-1、161-2、161-3和161-4放置在基板120的同一侧(在图4中为基板120的上方，当然也可以将两者相应地放置在基板120的下方)。来自准直照明组件441的至少一部分光沿箭头443’的 方向从基板120反射，并被四个成像组件161-1、161-2、161-3和161-4所感测，从而通过反射路径相对于四个成像组件161-1、161-2、161-3和161-4提供了对基板120的暗场照明。下文中，我们将准直照明组件441和四个成像组件161-1、161-2、161-3和161-4构成的这一暗场反射通道称为第二通道。在图4所示的两通道光学配置的情况下，第一光源142和第二光源442可以例如是LED或激光。类似地，对这两个光源发出的光的光谱范围亦无特殊限制，只要其处于图像传感器162的感光范围内即可。而且，这两个光源不限于单色光，甚至可以是白光光源。 

在本发明实施例中，两个照明组件，即准直照明组件441和漫射照明组件141不是同时接通，而是交替地对基板120进行照明。四个成像组件161-1、161-2、161-3和161-4在准直照明组件441和漫射照明组件141接通时同时获取图像。因此，图4中的两通道光学配置的缺陷检测系统可通过控制模块190控制准直照明组件441、漫射照明组件141以及四个成像组件161-1、161-2、161-3和161-4，而按照如下方式来进行操作。当基板120移动通过照明模块140和成像模块160时，首先接通漫射照明组件141中的第一光源142，同时四个成像组件161开始捕捉从基板120透射的光，即进行第一通道检测。然后，关闭漫射照明组件141中的第一光源142，再接通准直照明组件441中的第二光源442，同时四个成像组件161开始捕捉从基板120反射的光，即进行第二通道检测。 

具体来说，控制模块190感测基板120的位移，并将基板120每移动特定距离 $\mathrm{\ΔL}=\frac{P}{M}$ 的时长计算为一个工作周期，其中P为成像组件中的图像传感器的像素宽度，M为图像传感器的成像倍率。在一个工作周期内，要完成所有通道的检测。控制模块190继而根据不同时工作的检测通道的组数n(n为大于等于2的正整数)，将上述工作周期划分为n个相等或不相等的部分，从而得到如图5所示的触发脉冲序列T_i(i为正整数)。具体地，对于本实施例的两通道配置来说，由于在一个工作周期ΔT内，要先进行第一通道检测，然后同时进行 第二通道检测，因而一个工作周期ΔT内包含两个触发脉冲，例如T1和T2。控制模块190还控制每个成像组件的操作，使得在光源照明稳定时对被照明的基板进行扫描。这里需要说明的是，一个工作周期内的n个脉冲时间间隔可以等长或不等长。例如，为了提高反射通道数据的信噪比，可以将反射通道的工作时间设置得相对较长。 

下面参照图5中的触发脉冲序列来描述控制模块190对各光源和成像元件的控制。在T1脉冲时段内，在由控制模块190产生的脉冲1的前沿的特定延迟之后，第一光源142接通并持续特定脉冲宽度(该特定脉冲宽度小于一个脉冲周期)，在第一光源142接通后同时打开四个成像组件161-1、161-2、161-3和161-4中的四个图像传感器162-1、162-2、162-3和162-4，然后在脉冲2的前沿到来之前关闭第一光源142，同时关闭第四个图像传感器162-1、162-2、162-3和162-4。在第一光源142接通的期间，第二光源442一直处于关闭状态，而由上述四个成像组件161捕捉从基板120透射的光，并将这期间获得的数据传输给图像处理模块180，图像处理模块180将获得的来自四个图像传感器162-1、162-2、162-3和162-4的数据分别存储在缓存器182的针对这四个图像传感器的数组中。 

在脉冲2的前沿的特定延迟之后，第二光源442接通并持续特定脉冲宽度，在第二光源442接通后再同时打开四个图像传感器162，然后在脉冲3的前沿到来之前关闭第二光源442，同时关闭四个图像传感器162。在第二光源442接通的期间，第一光源142始终处于关闭状态，而四个成像组件162捕捉从基板120反射的光，并将获得的数据传输给图像处理模块180，图像处理模块180将获得的来自四个图像处理器162-1、162-2、162-3和162-4的数据分别存储在缓存器182的针对这四个图像传感器的数组中。 

依次类推，对于奇数脉冲时段T_2j-1(j为正整数)，第一光源142工作，并在图像处理模块180的缓存器182中存储关于第一通道的检测结果；对于偶数脉冲时段T_2j，第二光源442工作，并在缓存器182中存储关于第二通道的检测结果。 

需要说明的是，本发明的多个成像组件不限于在准直照明组件441接通时都获取图像，而是可以根据对第一通道获得的原始图像的检测分析结果，在准直照明组件441接通时仅接通其中的一个或几个成像组件。例如，如果在第一通道获得的原始图像中发现在第三成像组件161-3的成像范围内存在无法区分是开口还是闭口的气泡缺陷，那么在准直照明组件441接通时，可以通过控制模块190使得仅仅触发该第三成像组件161-3进行图像获取。另外，在上述实施例中，第一通道和第二通道共用成像组件161，但是本发明不限于此，而是可以针对第二通道设置不同于第一通道中的成像组件161的一个或多个其他成像组件。 

图6示出了利用图4中的两通道光学配置对压花玻璃中开口气泡和闭口气泡的检测结果。如图6中“A单通道”一列所示，在利用图2中的单通道光学配置时，无论是开口气泡还是闭口气泡，在所获得的原始图像中均为黑色的规则椭圆形，因而在这种情况下无法区分开口气泡和闭口气泡。而在增加了上述第二通道的情况下，如图6中“B两通道”一列所示，开口气泡在第二通道获得的原始图像中是不可见的，而闭口气泡在第二通道获得的原始图像中呈现为亮的区域(如图中椭圆框所圈出的)。由此清楚地区分开了表面缺陷和内部缺陷。 

需要说明的是，尽管在上述实施例中描述了第二检测通道为暗场反射模式，但是本领域技术人员应当能够构想，通过设置光源与成像组件的相对位置关系，可以将第二检测通道设置为暗场透射模式。 

即使被测基板在经过缺陷检测工艺之前进行了清洗，其表面上仍有可能存在灰尘等的外来物。基板表面上的诸如灰尘的这些外来物的存在可能会导致缺陷检测设备将这些外来物误判为基板自身的缺陷，从而导致过度检出(即，合格品被判定为不合格品)，使生产企业蒙受不必要的经济损失。为了去除灰尘的影响并进一步准确地辨识结石和气泡，图7中例示了根据本发明另一实施方式的三通道光学检测配置。 

如前所述，发明人通过大量的实验研究发现，结石会导致基板内 部存在局部应力，而无论是气泡还是灰尘都不会造成这种局部应力。在图7所例示的三通道配置中，利用缺陷造成的局部应力对照明光偏振特性的改变，通过设置在图案化或结构化的基板与光源之间的起偏器和设置在该基板与成像元件之间的检偏器的配合，来进一步准确地检测基板中的诸如结石的应力性缺陷。 

与图4中所示配置的不同之处在于，图7中示出的三通道配置在照明模块140中增加了设置在基板120下方且通过分束器770与成像组件161对准的偏振检测用照明组件741、设置在基板120与偏振检测用照明组件741之间的第一偏振元件730(后文中也将其称作起偏器730)以及设置在基板120与偏振检测用照明组件741之间的第二偏振元件750(后文中也将其称作检偏器750)。在图7示出的配置中，偏振检测用照明组件741与漫射照明组件141和准直照明组件441共用同一组成像组件，即四个成像组件161-1、161-2、161-3和161-4。下文中，将偏振检测用照明组件741与上述四个成像组件构成的检测通道称为第三通道。在图7中，与图4和图2的光学配置中相同的元件以相同的附图标记示出。 

如图7所示，偏振检测用照明组件741包括第三光源742。由于在本实施例中的第三通道检测中利用的是缺陷对检测光的偏振特性的改变，因此测量结果对于第三光源742的照明模式、光谱范围、照明强度甚至照明角度等不敏感，具体来说，该第三光源742可以是漫射光源、准直光源或是其他的发光角度无特定限制的光源；该第三光源742可以是单色光源或是多色光源甚至是白光光源，只要其光谱范围处于图像传感器162的工作范围内即可；该第三光源742可以是诸如LED、激光器的半导体光源，若该第三检测通道单独工作时(即，第一和第二检测通道不存在或在整个基板检测过程中不工作时)该第三光源742还可以是荧光灯或卤素灯；与第一光源142需要尽可能靠近基板120放置不同，该第三光源742在图2所示的Y方向上可以放置在距离基板的任意适当位置处，只要能够照亮基板上的被测区域以使得便于进行后续处理即可。 

尽管在图7中例示了偏振检测用照明组件741仅包括第三光源742，但是该照明组件741还可以包括漫射板(例如在要求提供漫射照明的情况下)、诸如一个或多个透镜的准直光学元件(例如在要求提供准直照明的情况下)等光学部件。 

如图7中所例示的，通过利用分束器770使得偏振检测用照明组件741和漫射照明组件141可以共用成像组件161。需要注意的是，在采用例如面阵或积分延时光电传感器时，也可以省去分束器770，而仅将偏振检测用照明组件741沿基板120的行进方向(即，Z方向)与第一检测通道中的漫射照明组件141错开放置，并沿垂直于该Z方向的X方向(如图2所示)与漫射照明组件141平行。在这种情况下，由于成像组件161的接收范围有限，所以实际中这两个照明组件141和741沿Z方向的距离很小。此外，与第一检测通道类似，代替采用单个较长的光源作为第三光源，在该偏振检测通道中，也可以采用多个较短的沿Z方向错开的平行光源。在采用这种多个子光源配置的情况下，还需要配置相应数量的多个第一和第二偏振元件。 

在本例中，与图2和图4所示的实施例不同，第一光源142发出的光经分束器770透射后照射到基板120上。第三光源742发出的光经过设置在前方的起偏器730成为沿第一偏振方向的线偏振光，该第一偏振方向也是起偏器730的偏振方向。该线偏振光通过分束器770的反射继续向上照射基板120。透过基板120的线偏振光经过设置在基板120上方的检偏器750后进入成像组件161。起偏器730的偏振方向(下文中也称作第二偏振方向)被设置为与检偏器750的偏振方向垂直。如前所述，在上述偏振正交配置下，透过基板中无应力性缺陷的区域的线偏振光被检偏器750完全消光，从而在成像组件161获得的图像中呈现为黑色区域；而透过基板中存在应力性缺陷的区域的线偏振光通过检偏器750后不会完全消光，从而在成像组件161获得的图像中呈现为明亮区域。发明人经实验发现，第一偏振元件730和第二偏振元件750两者与基板120的距离对于检测结果的影响很小，可以忽略。也就是说，第一和第二偏振元件730、750可以根据需要 分别设置在基板120与照明组件741、成像组件161之间的任意位置处。此外，在第一通道工作时，第二偏振元件750的存在会消弱成像组件161从漫射照明组件141中的第一光源142接收到的光强，但基本上不会影响检测光的均匀场分布特性。尽管如图7所示在本例中采用透射型偏振片作为第一和第二偏振元件，但是应当理解，本领域的其他能够获得偏振光的偏振元件都是可以的，例如反射型偏振片、二向色性偏振片以及双折射晶体等。 

在本实施例中，三个照明组件，即漫射照明组件141、准直照明组件441以及偏振检测用照明组件741不是同时接通，而是交替地对基板120进行照明。四个成像组件161-1、161-2、161-3和161-4在准直照明组件441、漫射照明组件141或偏振检测用照明组件741接通时同时获取图像。因此，图7中的三通道光学配置的缺陷检测系统可通过控制模块190控制漫射照明组件141、准直照明组件441、偏振检测用照明组件741以及四个成像组件161-1、161-2、161-3和161-4，而按照如下方式来进行操作。当基板120移动通过照明模块140和成像模块160时，首先接通漫射照明组件141中的第一光源142，同时四个成像组件161开始捕捉从基板120透射的光，即进行第一通道检测。然后，关闭漫射照明组件141中的第一光源142，再接通准直照明组件441中的第二光源442，同时四个成像组件161开始捕捉从基板120反射的光，即进行第二通道检测。之后，关闭准直照明组件441中的第二光源442，再接通偏振检测用照明组件741中的第三光源742，同时四个成像组件161开始捕捉从基板120透射的光，即进行第三通道检测。 

具体来说，控制模块190感测基板120的位移，并将基板120每移动特定距离 $\mathrm{\ΔL}=\frac{P}{M}$ 的时长计算为一个工作周期，其中P为成像组件中的图像传感器的像素宽度，M为图像传感器的成像倍率。在一个工作周期内，要完成所有通道的检测。控制模块190继而根据不同时工作的检测通道的组数n(n为大于等于3的正整数)，将上述工作周期划分为n个相等或不相等的部分，从而得到如图8所示的触发脉冲序列T_i(i为正整数)。具体地，对于本实施例的三通道配置来说， 由于在一个工作周期ΔT内，要先进行第一通道检测，然后进行第二通道检测，最后进行第三通道检测，因而一个工作周期ΔT内包含三个触发脉冲，例如T1、T2、T3。控制模块190还控制每个成像组件的操作，使得在光源照明稳定时对被照明的基板进行扫描。这里需要说明的是，一个工作周期内的n个脉冲时间间隔可以等长或不等长。例如，为了提高反射通道数据的信噪比，可以将反射通道的工作时间设置得相对较长。 

下面参照图8中的触发脉冲序列来描述控制模块190对各光源和成像元件的控制。在T1脉冲时段内，在由控制模块190产生的脉冲1的前沿的特定延迟之后，第一光源142接通并持续特定脉冲宽度(该特定脉冲宽度小于一个脉冲周期)，在第一光源142接通后同时打开四个成像组件161-1、161-2、161-3和161-4中的四个图像传感器162-1、162-2、162-3和162-4，然后在脉冲2的前沿到来之前关闭第一光源142，同时关闭第四个图像传感器162-1、162-2、162-3和162-4。在第一光源142接通的期间，第二光源442和第三光源742一直处于关闭状态，而由上述四个成像组件161捕捉从基板120透射的光，并将这期间获得的数据传输给图像处理模块180，图像处理模块180将获得的来自四个图像传感器162-1、162-2、162-3和162-4的数据分别存储在缓存器182的针对这四个图像传感器的数组中。 

在脉冲2的前沿的特定延迟之后，第二光源442接通并持续特定脉冲宽度，在第二光源442接通后再同时打开四个图像传感器162，然后在脉冲3的前沿到来之前关闭第二光源442，同时关闭四个图像传感器162。在第二光源442接通的期间，第一光源142和第三光源742始终处于关闭状态，而四个成像组件161捕捉从基板120反射的光，并将获得的数据传输给图像处理模块180，图像处理模块180将获得的来自四个图像传感器162-1、162-2、162-3和162-4的数据分别存储在缓存器182的针对这四个图像传感器的数组中。 

在脉冲3的前沿的特定延迟之后，第三光源742接通并持续特定脉冲宽度，在第三光源742接通后再同时打开四个图像传感器162， 然后在脉冲4的前沿到来之前关闭第三光源742，同时关闭四个图像传感器162。在第三光源742接通的期间，第一光源142和第二光源442始终处于关闭状态，而四个成像组件161捕捉从基板120透射的光，并将获得的数据传输给图像处理模块180，图像处理模块180将获得的来自四个图像传感器162-1、162-2、162-3和162-4的数据分别存储在缓存器182的针对这四个图像传感器的数组中。 

图9中示出了利用图7所示的三通道光学配置对太阳能光伏压花玻璃中结石、开口气泡、闭口气泡以及灰尘这四类缺陷的第三通道检测结果以及作为对比的第一通道检测结果。如图9中“C.第三通道”一列所示，在偏振检测配置下，结石呈现黑背景中的明亮区域；而无论是开口气泡、闭口气泡或是灰尘都是不可见的。参照图9中“D.第一通道”一列，结石在第一通道检测下呈现为亮背景中的不规则暗区域；开口气泡和闭口气泡在第一通道检测下均为黑色的规则椭圆形，如参照图4和图6所示，可以在第二通道中分辨开口和闭口气泡，在此不再累述；而对于灰尘而言，在第一通道的检测图像中呈现为分散的微小尺寸黑点。由此，利用第三通道即偏振检测通道，可以去除灰尘对检测结果的影响，更准确地识别诸如结石的应力性缺陷。通过图7中示出的三个检测通道的联合分析可以清楚地区分基板的结石、开口气泡、闭口气泡以及灰尘等缺陷。 

尽管图7中例示了三个通道进行联合检测的示例，但是应当理解，根据被测基板类型和特点，可以采用仅仅具有第一通道(即，漫射照明检测通道)和第三通道(即，偏振检测通道)的两通道配置；或者，在仅要求检测诸如结石的应力性缺陷的情况下，可以采用仅具有偏振检测通道的单通道配置。此外，尽管出于降低成本的考虑，在图7所示的实施例中三个通道共用一组成像元件，但是本领域技术人员可以构想，每个检测通道可以采用自己的一组成像元件，或者其中任两个检测通道共用一组成像元件，例如偏振检测通道可以仅与第一通道即漫射照明检测通道共用成像元件，第二通道即准直照明检测通道采用单独的成像元件。此外，由于偏振检测通道对第三光源的照明 模式无特殊要求，因此该第三通道可以与第一通道共用光源，只要共用光源的两个通道采用不同组成像元件即可。 

出于例示和说明的目的给出了对本发明的各种方面的以上描述。这并非旨在穷举或将本发明限于所公开的精确形式，并且显然可以进行很多修改和变化。例如，在本发明的缺陷检测系统中，检测通道并不限于三个，成像组件也并不限于四个。此外，尽管在本文中仅以结石为例描述了偏振检测配置，但是出于对本发明的偏振检测原理的理解，本发明的上述检测配置还可以应用于除结石之外的应力性缺陷以及光学畸变型缺陷的检测。因此，应当理解，本发明并不限于以上公开的特定实施例，而是旨在覆盖由以下权利要求所限定的修改和变型。 

Claims (49)

1.一种用于检测透明或半透明的图案化或结构化基板的局部缺陷的系统，包括：

至少一个成像元件，用于对所述基板进行扫描；

第一光源，其靠近所述基板放置，用于向所述基板照射漫射光，该第一光源与所述至少一个成像元件构成关于所述基板的第一检测通道；

传送装置，用于使得所述基板与所述至少一个成像元件和所述第一光源之间产生相对移动；

一个或多个第三光源，其与所述第一光源位于所述基板的同一侧，该一个或多个第三光源与所述至少一个成像元件构成关于所述基板的不同于所述第一检测通道的至少一个第三检测通道；

设置在所述一个或多个第三光源中的每一个与所述基板之间的第一偏振元件，所述第三光源发出的光经该第一偏振元件后成为沿一起偏方向的线偏振光；以及

设置在所述至少一个成像元件中的每一个与所述基板之间的第二偏振元件，该第二偏振元件的偏振方向与所述起偏方向垂直。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，第一光源以对所述基板提供基本上均匀的漫射照明的方式相对于该基板放置。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一光源包括一个或多个子光源，所述一个或多个子光源沿基板的传送方向对齐或彼此错开，并分别与所述至少一个成像元件中的一个或多个对准。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，还包括：

一个或多个第二光源，用于相对于所述至少一个成像元件中的一个或多个向所述基板提供不同于所述第一光源的模式的照明，该一个或多个第二光源与所述至少一个成像元件构成关于所述基板的不同于所述第一检测通道的至少一个第二检测通道。

5.根据权利要求4所述的系统，还包括：

控制装置，用于控制所述至少一个成像元件以及所述第一光源和所述一个或多个第二光源的操作，使得第一光源和第二光源不同时接通，并使得所述至少一个成像元件中的至少一个在所述基板被照明时对该基板进行扫描。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，

所述控制装置还将所述基板每移动距离

的时长计算为一个工作周期，并控制所述至少一个成像元件中每一个的曝光时间以及所述第一光源和所述一个或多个第二光源中每一个的照明时间使得在该工作周期内完成对所述基板的所有通道的检测，其中P为所述至少一个成像元件的像素宽度，而M为所述至少一个成像元件的成像倍率。

7.根据权利要求5所述的系统，所述一个或多个第二光源包括一个准直照明光源，其与所述第一光源分别位于所述基板的两侧，其中，所述准直照明光源相对于所述至少一个成像元件中的至少一个，对所述基板提供暗场反射照明，并且，

所述控制装置进行控制，使得所述第一光源与所述准直照明光源不同时接通，并使得所述至少一个成像元件中的至少一个在第一光源或准直照明光源接通时对所述基板进行扫描。

8.根据权利要求1所述的系统，还包括：

控制装置，用于控制所述至少一个成像元件以及所述第一光源和所述一个或多个第三光源的操作，使得第一光源和第三光源不同时接通，并使得所述至少一个成像元件中的至少一个在所述基板被照明时对该基板进行扫描。

9.根据权利要求5所述的系统，还包括：

一个或多个第三光源，其与所述第一光源位于所述基板的同一侧，该一个或多个第三光源与所述至少一个成像元件构成关于所述基板的不同于所述第一检测通道的至少一个第三检测通道；

设置在所述一个或多个第三光源中的每一个与所述基板之间的第一偏振元件，所述第三光源发出的光经该第一偏振元件后成为沿一起偏方向的线偏振光；以及

设置在所述至少一个成像元件中的每一个与所述基板之间的第二偏振元件，该第二偏振元件的偏振方向与所述起偏方向垂直，其中，

所述控制装置进行控制，使得所述第一光源、第二光源以及第三光源三者均不同时接通，并使得所述至少一个成像元件中的至少一个在所述基板被照明时进行扫描。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，

所述控制装置还将所述基板每移动距离

的时长计算为一个工作周期，并控制所述至少一个成像元件中每一个的曝光时间以及所述第一光源、所述一个或多个第二光源、和所述第一或多个第三光源中每一个的照明时间使得在该工作周期内完成对所述基板的所有通道的检测，其中P为所述至少一个成像元件的像素宽度，而M为所述至少一个成像元件的成像倍率。

11.根据权利要求1所述的系统，还包括图像处理装置，用于对来自所述至少一个成像元件中每一个的数据进行存储、分析和处理，由此识别并分类所述基板上或其内的缺陷。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述第一光源与所述基板的间距小于30mm。

13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一光源为激光器、LED、荧光灯或卤素灯中的任一种。

14.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第一光源和所述一个或多个第二光源为激光器或LED。

15.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第一光源和所述一个或多个第二光源为单色光源、多色光源或白光光源。

16.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一光源和所述一个或多个第三光源为激光器或LED。

17.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一光源和所述一个或多个第三光源为单色光源、多色光源或白光光源。

18.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个第三光源为漫射光源、准直光源或对发光角度无特定限制的光源。

19.根据权利要求1所述的系统，其中，所述基板包括玻璃和塑料中的任一种。

20.根据权利要求1所述的系统，其中，所述基板包括用于光伏电池或光伏模块中的图案化或结构化基板，图案或结构包括金字塔形。

21.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个成像元件的数量是根据所述基板的宽度、成像数值孔径、检测精度以及基板上缺陷的预计最大数量和最小检测尺寸而确定的。

22.一种用于检测透明或半透明的图案化或结构化基板的局部缺陷的系统，包括：

第一成像元件组和第二成像元件组，用于交替地对所述基板进行扫描，该第一和第二成像元件组各自包括一个或多个成像元件；

第一光源，其靠近所述基板放置，用于向所述基板照射漫射光，该第一光源与所述第一成像元件组构成关于所述基板的第一检测通道，并与所述第二成像元件组构成关于所述基板的第二检测通道；

传送装置，用于使得所述基板与所述第一和第二成像元件组以及所述第一光源之间产生相对移动；

设置在所述第一光源与所述基板之间的第一偏振元件，所述第一光源发出的光经该第一偏振元件后成为沿一起偏方向的线偏振光；以及

设置在所述基板与所述第二成像元件组之间的第二偏振元件，该第二偏振元件的偏振方向与所述起偏方向垂直。

23.根据权利要求22所述的系统，其中，第一光源以对所述基板提供基本上均匀的漫射照明的方式相对于该基板放置。

24.根据权利要求22所述的系统，其中，所述第一光源包括一个或多个子光源，所述一个或多个子光源沿基板的传送方向对齐或彼此错开，并分别与所述第一和第二成像元件组中的相应数量的成像元件对准。

25.根据权利要求22所述的系统，还包括：

控制装置，用于控制所述第一和第二成像元件组以及所述第一光源的操作，使得所述第一和第二成像元件组在所述基板被第一光源照明时交替地对该基板进行扫描。

26.根据权利要求22所述的系统，还包括：

一个或多个第二光源，用于相对于所第一成像元件组中的一个或多个向所述基板提供不同于所述第一光源的模式的照明，该一个或多个第二光源与所述第一成像元件组构成关于所述基板的不同于所述第一检测通道的至少一个第三检测通道。

27.根据权利要求26所述的系统，还包括：

控制装置，用于控制所述第一和第二成像元件组以及所述第一光源和所述一个或多个第二光源的操作，使得第一光源和第二光源不同时接通，并使得所述第一和第二成像元件组中的至少一个在所述基板被第一光源照明时对该基板交替地进行扫描，使得所述第一成像元件组中的至少一个在所述基板被第二光源照明时对该基板进行扫描。

28.一种用于检测透明或半透明的图案化或结构化基板的局部缺陷的方法，包括：

利用靠近所述基板放置的第一光源向所述基板照射漫射光；

利用至少一个成像元件对所述基板被照射的区域进行扫描，所述第一光源与所述至少一个成像元件构成关于所述基板的第一检测通道；

使得所述基板与所述至少一个成像元件和所述第一光源之间产生相对移动；

利用一个或多个第三光源照射所述基板，该一个或多个第三光源与所述第一光源位于所述基板的同一侧，该一个或多个第三光源与所述至少一个成像元件构成关于所述基板的不同于所述第一检测通道的至少一个第三检测通道；

在所述一个或多个第三光源中的每一个与所述基板之间设置第一偏振元件，所述第三光源发出的光经该第一偏振元件后成为沿一起偏方向的线偏振光；以及

在所述至少一个成像元件中的每一个与所述基板之间设置第二偏振元件，该第二偏振元件的偏振方向与所述起偏方向垂直。

29.根据权利要求28所述的方法，其中，将第一光源以对所述基板提供基本上均匀的漫射照明的方式相对于该基板放置。

30.根据权利要求28所述的方法，其中，所述第一光源包括一个或多个子光源，所述一个或多个子光源沿基板的传送方向对齐或彼此错开，并分别与所述至少一个成像元件中的一个或多个对准。

31.根据权利要求28至30中任一项所述的方法，还包括：

利用一个或多个第二光源照射所述基板，该一个或多个第二光源设置为相对于所述至少一个成像元件中的一个或多个向所述基板提供不同于所述第一光源的模式的照明，该一个或多个第二光源与所述至少一个成像元件构成关于所述基板的不同于所述第一检测通道的至少一个第二检测通道。

32.根据权利要求31所述的方法，还包括：

控制所述至少一个成像元件以及所述第一光源和所述一个或多个第二光源的操作，使得第一光源和第二光源不同时接通，并使得所述至少一个成像元件中的至少一个在所述基板被照明时对该基板进行扫描。

33.根据权利要求32所述的方法，其中，

所述控制步骤还包括将所述基板每移动距离的时长计算为一个工作周期，并控制所述至少一个成像元件中每一个的曝光时间以及所述第一光源和所述一个或多个第二光源中每一个的照明时间使得在该工作周期内完成对所述基板的所有通道的检测，其中P为所述至少一个成像元件的像素宽度，而M为所述至少一个成像元件的成像倍率。

34.根据权利要求32所述的方法，所述一个或多个第二光源包括一个准直照明光源，其与所述第一光源分别位于所述基板的两侧，其中，所述准直照明光源相对于所述至少一个成像元件中的至少一个，对所述基板提供暗场反射照明，并且，

进行控制，使得所述第一光源与所述准直照明光源不同时接通，并使得所述至少一个成像元件中的至少一个在第一光源或准直照明光源接通时对所述基板进行扫描。

35.根据权利要求28所述的方法，还包括：

控制所述至少一个成像元件以及所述第一光源和所述一个或多个第三光源的操作，使得第一光源和第三光源不同时接通，并使得所述至少一个成像元件中的至少一个在所述基板被照明时对该基板进行扫描。

36.根据权利要求32所述的方法，还包括：

利用一个或多个第三光源照射所述基板，其与所述第一光源位于所述基板的同一侧，该一个或多个第三光源与所述至少一个成像元件构成关于所述基板的不同于所述第一检测通道的至少一个第三检测通道；

在所述一个或多个第三光源中的每一个与所述基板之间设置第一偏振元件，所述第三光源发出的光经该第一偏振元件后成为沿一起偏方向的线偏振光；以及

在所述至少一个成像元件中的每一个与所述基板之间设置第二偏振元件，该第二偏振元件的偏振方向与所述起偏方向垂直，其中，

进行控制，使得所述第一光源、第二光源以及第三光源三者均不同时接通，并使得所述至少一个成像元件中的至少一个在所述基板被照明时进行扫描。

37.根据权利要求36所述的方法，其中，

所述控制步骤还将所述基板每移动距离

的时长计算为一个工作周期，并控制所述至少一个成像元件中每一个的曝光时间以及所述第一光源、所述一个或多个第二光源、和所述第一或多个第三光源中每一个的照明时间使得在该工作周期内完成对所述基板的所有通道的检测，其中P为所述至少一个成像元件的像素宽度，而M为所述至少一个成像元件的成像倍率。

38.根据权利要求28所述的方法，还包括图像处理步骤，用于对来自所述至少一个成像元件中每一个的数据进行存储、分析和处理，由此识别并分类所述基板上或其内的缺陷。

39.根据权利要求28至30中的任一项所述的方法，其中，所述第一光源与所述基板的间距小于30mm。

40.根据权利要求28所述的方法，其中，所述第一光源为激光器、LED、荧光灯或卤素灯中的任一种。

41.根据权利要求31所述的方法，其中，所述第一光源和所述一个或多个第二光源为激光器或LED。

42.根据权利要求31所述的方法，其中，所述第一光源和所述一个或多个第二光源为单色光源、多色光源或白光光源。

43.根据权利要求28所述的方法，其中，所述第一光源和所述一个或多个第三光源为激光器或LED。

44.根据权利要求28所述的方法，其中，所述第一光源和所述一个或多个第三光源为单色光源、多色光源或白光光源。

45.根据权利要求28所述的方法，其中，所述第三光源为漫射光源、准直光源或对发光角度无特定限制的光源。

46.根据权利要求28所述的方法，其中，所述基板包括玻璃和塑料中的任一种。

47.根据权利要求28所述的方法，其中，所述基板包括用于光伏电池或光伏模块中的图案化或结构化基板，图案或结构包括金字塔形。

48.根据权利要求28所述的方法，其中，所述至少一个成像元件的数量是根据所述基板的宽度、成像数值孔径、检测精度以及基板上缺陷的预计最大数量和最小检测尺寸而确定的。

49.一种用于检测透明或半透明的图案化或结构化基板的局部缺陷的方法，包括：

利用靠近所述基板放置的第一光源向所述基板照射漫射光；

利用设置在所述第一光源与所述基板之间的第一偏振元件，将所述第一光源发出的光变为沿一起偏方向的线偏振光；

利用第一成像元件组和第二成像元件组交替地对所述基板的被照射区域进行扫描，该第一和第二成像元件组各自包括一个或多个成像元件，其中，在所述基板与所述第二成像元件组之间设置有第二偏振元件，该第二偏振元件的偏振方向与所述起偏方向垂直，并且其中，所述第一光源与所述第一成像元件组构成关于所述基板的第一检测通道，所述第一光源与所述第二成像元件组构成关于所述基板的第二检测通道；以及

使得所述基板与所述第一和第二成像元件组以及所述第一光源之间产生相对移动。

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