CN105241400A - 一种玻璃平整度检测的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种玻璃平整度检测的方法及其装置，方法包括灯源、透光板和待检测玻璃，所述透光板上设有由多个同一规格的图形排列组成的图案；灯源、透光板，以及待检测玻璃沿着灯源射出的方向依次排列设置；获取所述透光板投射在所述待检测玻璃上形成的图像；识别出所述图像上变形的所述图形；定位变形的图形的位置。本发明借助玻璃若不平整，则投射其上的图像将出现变形的原理，运用图像识别处理技术，自动识别并定位出图案变形的所在，实现高检测精度以及低成本的实现高效率的检测出玻璃的平整度缺陷。

Description

一种玻璃平整度检测的方法及其装置

技术领域

本发明涉及玻璃质量检测领域，具体说的是一种玻璃平整度检测的方法及其装置。

背景技术

传统的玻璃质量检测主要采用人工检测的方式，即将待检测的玻璃放在一个检测光源前，用人眼来观察玻璃，找出缺陷；人工检测方式速度慢，自动化程度很低，不仅工作量大，而且工人长时间工作，容易受到主观因素的影响，极易对玻璃表面缺陷造成漏检，特别是变形较小的缺陷漏检或无法辨别，降低玻璃表面质量的同时也对检测的效率造成了影响。

而目前的玻璃缺陷检测装置主要利用激光检测和摩尔干涉原理方法。激光检测易受到外界干扰，而摩尔干涉需要光栅有很高的明暗对比度，检测过程需要大量的时间。近几年来，已经能够对常见的玻璃缺陷(比如气泡、杂物、划伤等)的光学特性有关方面进行图像处理识别，而对于玻璃平整性缺陷有关的图像处理检测暂时还没有人研究；玻璃的变形仍然是影响玻璃质量的重要因素。

根据国家标准规定：平型钢化玻璃的平面弯曲度，弓形弯时应不超过0.5％，波型弯时弯曲度应不超过0.3％。钢化玻璃的平整度差和厚薄不均在使用时，一方面造成玻璃的反射光学变形，另一方面也会产生光学畸变；特别是将其用于夹层玻璃时，容易造成合片后的夹层玻璃厚薄不均，引起光学上的变形，还将影响产品的视觉效果；更进一步的，夹层玻璃的局部变薄还会影响产品的粘结性能，若钢化玻璃弯曲度不好，应用于中空玻璃时，在挤压合片时会造成异丁胶不均，影响外观质量，也影响密封质量，并且可能造成局部超厚，影响安装。因此，控制钢化玻璃的平整度非常重要。

申请号为201410637549.1的专利申请，公开了一种检测玻璃平整度的装置，包括机架、支架、输送辊和影像板；通过在机架上设置一倾斜设置的影像板，在影像板上设置斑马线，斑马线在待检测玻璃上形成倒影，通过人工观察玻璃上的倒影，来检测玻璃的平整度。上述技术方案仅通过影像板上斑马线是否变形来检测玻璃的平整度，检测精度较低，所获取到的图像精度不高，很容易漏检玻璃上的较小变形区域，且是基于人工的判断检测，检测效率低。

因此，有必要提供一种玻璃平整度检测的方法及装置，以克服上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：一种玻璃平整度检测的方法及装置，实现玻璃平整度检测精确度以及检测效率的显著提高。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种玻璃平整度检测的方法，包括灯源、透光板和待检测玻璃，所述透光板上设有由多个同一规格的图形排列组成的图案；

所述灯源、透光板，以及待检测玻璃沿着灯源射出的方向依次排列设置；

获取所述透光板投射在所述待检测玻璃上形成的图像；

识别出所述图像上变形的所述图形；

定位变形的图形的位置。

本发明提供的另一个技术方案为：

一种玻璃平整度检测的装置，包括灯源、透光板和待检测玻璃，所述透光板上设有由多个同一规格的图形排列组成的图案；

所述灯源、透光板，以及待检测玻璃沿着灯源射出的方向依次排列设置；

还包括相互连接的照相装置和图像处理器；所述图像处理器包括相互连接的检测电路和定位电路；所述检测电路与所述照相装置连接；

所述照相装置，用于获取所述透光板投射在所述待检测玻璃上形成的图像；

所述检测电路，用于识别出所述图像上变形的所述图形；

所述定位电路，用于定位变形的图形的位置。

本发明的有益效果在于：区别于现有技术的玻璃质量检测需要人工肉眼检测，或者使用激光检测方式所导致的耗时、精确度低、高成本以及检测环境受限制等不足；本发明提供一种玻璃平整度检测方法及其装置，基于玻璃若存在不平整的地方，则投射其上的图案将出现变形的原理，充分运用图像识别处理技术，自动识别并定位出图案变形的所在，实现高检测精度以及低成本的实现高效率的检测出玻璃的平整度缺陷。

附图说明

图1为本发明一种玻璃平整度检测的方法的流程示意图；

图2为本发明实施例一一种玻璃平整度检测的方法的流程示意图；

图3为本发明一种玻璃平整度检测的方法及其装置的检测场景示意图；

图4为本发明一种玻璃平整度检测的方法及其装置中待检测玻璃无变形缺陷情况下获取的图像；

图5为本发明一种玻璃平整度检测的方法及其装置中待检测玻璃存在变形缺陷情况下获取的图像；

图6为图5的所述图像在经过预处理以及二值化处理步骤后的图像；

图7为识别出图5中变形的图形；

图8为定位图6中所述图像的变形的图形；

图9为本发明实施例二一种玻璃平整度检测的装置的结构示意图。

标号说明：

1、灯源；2、透光板；3、待检测玻璃；4、照相装置；5、图像处理器；

6、投射墙；7、接收反射墙；

51、检测电路；52、定位电路；53、预处理电路；54、二值化处理电路；

55、边界处理电路；56、缩放电路。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：借助玻璃若不平整，则投射其上的图像将出现变形的原理，运用图像识别处理技术，自动识别并定位出图案变形的所在，实现高检测精度以及低成本的实现高效率的检测出玻璃的平整度缺陷。

平行制品的弯曲度平整度及吻合度(国标)

请参照图1、图2和图3，本发明提供一种玻璃平整度检测的方法，包括灯源1、透光板2和待检测玻璃3，所述透光板2上设有由多个同一规格的图形排列组成的图案；

所述灯源1、透光板2，以及待检测玻璃3沿着灯源1射出的方向依次排列设置；

获取所述透光板2投射在所述待检测玻璃3上形成的图像；

识别出所述图像上变形的所述图形；

定位变形的图形的位置。

进一步的，图案为网格图案。当然，所述图案还可以由其他同一大小规格的三角形、圆形、多边形排列构成，只需确保构成图案的图形为统一的形状、大小，且分布均匀即可。

由上述可知，本发明的有益效果为：上述检测方法主要用于玻璃生产流水线检测，可以减少人力，同时排除肉眼无法检测到玻璃平整性而造成的光学畸变，影响玻璃的品质。当光源透过透光板2照射在待检测玻璃3上，透光板2上的网格图案会反射到对面的墙壁，可以通过摄像装置获取投射在待检测玻璃3上生成的图像，如果玻璃表面平整，则网格图案上的所有网格图形都不变形，否则网格图像将存在变形；具体检测方式可以通过图像采集卡把图像数据采集到计算机内存中，再通过图像检测装置对所采集到的图像进行自动化检测分析过程，实现对玻璃表面平整度缺陷的检测，最后通过输出设备输出检测结果。

上述检测方法可以有效的解决通过人工手段检测玻璃平整度缺陷，甚至对于细小的变形，达到快速、高效检测玻璃平整度缺陷的问题。

进一步的，所述“识别出所述图像上变形的所述图形”具体为：

标示所述网格图像中的每个网格图形，计算每个网格图形的面积；

比较每个网格图形的面积与所述透光板2上单个网格图形的面积；

获取所述网格图像上与所述透光板2上单个网格的面积不相等的网格图形。

由上述描述可知，可以通过上述过程实现自动化识别出图像中存在变形的网格图形，提高检测效率。

进一步的，所述“获取所述透光板2投射在所述待检测玻璃3上形成的图像”之后，进一步包括：

对所述图像进行预处理；对预处理后的图像进行二值化处理。

请参阅图6和图7，进一步的，所述“对所述图像进行预处理；对预处理后的图像进行二值化处理”具体为：

使用直方图均衡化、几何变换或图像平滑方法对所述图像进行预处理；

对所述预处理后的图像进行二值化处理；

对所述二值化处理后的图像进行边界处理，去除所述图像上所述图案覆盖范围以外的部分；

按比例缩小所述图像。

由上述描述可知，可以通过上述对直接获取到的图像先进行图像预处理，消除图像传输过程中的噪声，实现去除图像中的无关信息；同时又能将真实有用的信息恢复，增强图案的对比度，进一步增强图像的可检测性；而图像的二值化处理过程，将图像转换成黑白显像，使得图像处理变得简单，同时减小数据量，图像出目标轮廓；进一步的，还包括了对图像边界的处理过程，将非目标对象去除，以及图像的比例缩小，实现待检测数据的减小，目标检测对象的集中；通过上述过程，最终实现检测精度以及检测效率的提高。

本发明提供的另一个技术方案为：

请参阅图3和图9，一种玻璃平整度检测装置，包括灯源1、透光板2和待检测玻璃3，所述透光板2上设有由多个同一规格的图形排列组成的图案；

所述灯源1、透光板2，以及待检测玻璃3沿着灯源1射出的方向依次排列设置；

还包括相互连接的照相装置4和图像处理器5；所述图像处理器5包括相互连接的检测电路51和定位电路52；所述检测电路51与所述照相装置4连接；

所述照相装置4，用于获取所述透光板2投射在所述待检测玻璃3上形成的图像；

所述检测电路51，用于识别出所述图像上变形的所述图形；

所述定位电路52，用于定位变形的图形的位置。

进一步的，所述图案为网格图案；上述照相装置4优选为CCD照相摄像装置，所述光源优选为LED光源。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：上述检测装置主要用于玻璃生产流水线检测，可以减少人力，同时排除肉眼无法检测到玻璃平整性而造成的光学畸变，影响玻璃的品质。当智能光源透过透光板2照射在待检测玻璃3上，透光板2上的网格图案会反射到对面的墙壁，可以通过CCD照相摄像装置获取投射在待检测玻璃3上生成的图像，如果玻璃表面平整，则网格图案上的所有网格图形都不变形，否则网格图像将存在变形；具体检测方式可以通过图像采集卡把图像数据采集到计算机内存中，再通过图像检测装置对所采集到的图像进行自动化检测分析过程，实现对玻璃表面平整度缺陷的检测，最后通过输出设备输出检测结果。

进一步的，所述检测电路51包括依次连接的标示单元、运算单元、比较单元和获取单元；

所述单元，用于标示所述网格图像中的每个网格图形；

所述运算单元，用于计算每个网格图形的面积；

所述比较单元，用于比较每个网格图形的面积与所述透光板2上单个网格图形的面积；

所述获取单元，用于获取所述网格图像上与所述透光板2上单个网格的面积不相等的网格图形。

由上述描述可知，通过上述是检测电路51实现了对所获取的图像上存在变形情况的图形的准确获取，大大提高玻璃缺陷的检测精度和效率。

进一步的，所述图像处理器5还包括相互连接的预处理电路53和二值化处理电路54；所述预处理电路53还与照相装置4连接，所述二值化处理电路54还与检测电路51连接；

所述预处理电路53，用于对所述图像进行预处理；

所述二值化处理电路54，用于对预处理后的图像进行二值化处理。

进一步的，所述图像处理器5还包括边界处理电路55和缩放电路56，所述二值化处理电路54、边界处理电路55、缩放电路56和检测电路51依次连接；

所述边界处理电路55，用于对所述二值化处理后的图像进行边界处理，去除所述图像上所述图案覆盖范围以外的部分；

所述缩放电路56，用于按比例缩小所述图像。

由上述描述可知，通过上述预处理电路53以及二值化处理电路54，实现了对所获取到的图像的可检测性的显著增强，提高变形的图形的检测精度以及检测效率。

请参照图1至图8，本发明的实施例一为：

一种玻璃平整度检测的方法，采用先进的CCD成像技术和智能光源，具体包括具有良好透射性能的LED灯、良好透光性的透光板2、CCD照相机以及图像处理器5；所述透光板2上设有由多个具有统一规格图形整齐排列而成的图案，或者直接为上述图案的镂空透光板2，所述图形可以是三角形、圆形、矩形或者多边形，在此，以所述图案为网格图案进行说明。

所述灯源1、透光板2，以及待检测玻璃3沿着灯源1射出的方向依次排列设置，所述待检测玻璃3的待检测面与灯源1相对；优选待测玻璃后设置有平整的投射墙6，可以直接为墙壁；

灯源1透过透光板2照射到待检测玻璃3上，透光板2上的网格图案透过待检测玻璃3照射在后方安放待检测玻璃3的投射墙6上，通过反射，将所形成的网格图像投射到对面的接收反射墙7上；通过CCD照相机获取接收反射墙7上的网格图像，如图5所示，将其传入计算机中，计算机的获取网格图像后，通过其配置的图像处理器5对所述网格图像进行处理，具体的处理过程可以包括：

1、图像预处理以及二值化处理过程；

使用直方图均衡化、几何变换或图像平滑方法对所述图像进行预处理；通过预处理过程消除图像传输过程中的噪声，实现去除图像中的无关信息；同时又能将真实有用的信息恢复，增强图案的对比度，进一步增强图像的可检测性，处理后的效果如图6所示；

对所述预处理后的图像进行二值化处理；通过二值化处理将图像转换成黑白显像，使得图像处理变得简单，同时减小数据量，图像出目标轮廓示；

对所述二值化处理后的图像进行边界处理，去除所述图像上所述图案覆盖范围以外的部分；通过边界处理，将图像上的非目标对象去除，如图6所示；

按比例缩小所述图像；通过边界处理以及缩小处理，实现待检测数据的减小，目标检测对象的集中。

2、识别出所述图像上变形的所述图形；

将上述处理后的二维二值化图像中各个网格图形进行标示；计算标示出来的每个网格图形的面积；

以透光板2上的正常网格图案中的网格图形的面积为依据，依次比较标示出来的每个网格图形的面积与所述透光板2上正常的单个网格图形的面积的大小；

获取所述网格图像上与所述透光板2上单个网格的面积不相等的网格图形，即识别出变形的网格图形，如图7所示。

在此，也可以采用图形覆盖比较的方式识别出变形图形，具体包括获取正常网格图案中的一个网格图形，以此为标准网格图形，依次将所述二维二值化图像中的每一个网格图形与标准网格图形进行覆盖比对，以此确定出变形的网格图形。

3、定位变形的图形的位置。

依据标示的位置定位变形的图形，并对变形的图形位置进行存储，以达到定位的目的，如图8所示，在第二行第二列，玻璃表面不平整产生变形。

请参照图3至图9，本发明的实施例二为：

一种玻璃平整度检测的装置，包括LED灯源1、透光板2和待检测玻璃3，所述透光板2上设有由多个同一规格的图形排列组成的图案，优选所述图案为网格图案；

所述灯源1、透光板2，以及待检测玻璃3沿着灯源1射出的方向依次排列设置；

还包括相互连接的CCD照相装置4和图像处理器5；所述图像处理器5包括相互连接的预处理电路53、二值化处理电路54、边界处理电路55、缩放电路56、检测电路51和定位电路52；所述预处理电路53与所述CCD照相装置4连接；所述检测电路51包括依次连接的标示单元、运算单元、比较单元和获取单元；所述获取单元与所述定位电路52连接。

所述照相装置4，用于获取所述透光板2投射在所述待检测玻璃3上形成的图像；

所述检测电路51，用于识别出所述图像上变形的所述图形；

所述定位电路52，用于定位变形的图形的位置；

所述预处理电路53，用于对所述图像进行预处理；具体可以使用直方图均衡化、几何变换或图像平滑方法对所述图像进行预处理；

所述二值化处理电路54，用于对预处理后的图像进行二值化处理；

所述边界处理电路55，用于对所述二值化处理后的图像进行边界处理，去除所述图像上所述图案覆盖范围以外的部分；

所述缩放电路56，用于按比例缩小所述图像；

所述标示单元，用于标示所述网格图像中的每个网格图形；

所述运算单元，用于计算每个网格图形的面积；

所述比较单元，用于比较每个网格图形的面积与所述透光板2上单个网格图形的面积；

所述获取单元，用于获取所述网格图像上与所述透光板2上单个网格的面积不相等的网格图形。

综上所述，本发明提供的一种玻璃平整度检测的方法及装置，借助玻璃若不平整，则投射其上的图像将出现变形的原理，运用图像识别处理技术，自动识别并定位出图案变形的所在，实现高检测精度以及低成本的实现高效率的检测出玻璃的平整度缺陷；进一步的，通过对所获取到的图像进行预处理、二值化处理、边界处理以及比例缩小处理，实现待检测图像数据的减小，目标检测对象的集中，最终实现待检测玻璃平整度缺陷的检测精度以及检测效率的提高。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种玻璃平整度检测的方法，其特征在于，包括灯源、透光板和待检测玻璃，所述透光板上设有由多个同一规格的图形排列组成的图案；

所述灯源、透光板，以及待检测玻璃沿着灯源射出的方向依次排列设置；

获取所述透光板投射在所述待检测玻璃上形成的图像；

识别出所述图像上变形的所述图形；

定位变形的图形的位置。

2.如权利要求1所述的一种玻璃平整度检测的方法，其特征在于，所述图案为网格图案。

3.如权利要求2所述的一种玻璃平整度检测的方法，其特征在于，所述“识别出所述图像上变形的所述图形”具体为：

标示所述网格图像中的每个网格图形，计算每个网格图形的面积；

比较每个网格图形的面积与所述透光板上单个网格图形的面积；

获取所述网格图像上与所述透光板上单个网格的面积不相等的网格图形。

4.如权利要求1或2所述的一种玻璃平整度检测的方法，其特征在于，所述“获取所述透光板投射在所述待检测玻璃上形成的图像”之后，进一步包括：

对所述图像进行预处理；对预处理后的图像进行二值化处理。

5.如权利要求4所述的一种玻璃平整度检测的方法，其特征在于，所述“对所述图像进行预处理；对预处理后的图像进行二值化处理”具体为：

使用直方图均衡化、几何变换或图像平滑方法对所述图像进行预处理；

对所述预处理后的图像进行二值化处理；

对所述二值化处理后的图像进行边界处理，去除所述图像上所述图案覆盖范围以外的部分；

按比例缩小所述图像。

6.一种玻璃平整度检测的装置，其特征在于，包括灯源、透光板和待检测玻璃，所述透光板上设有由多个同一规格的图形排列组成的图案；

所述灯源、透光板，以及待检测玻璃沿着灯源射出的方向依次排列设置；

还包括相互连接的照相装置和图像处理器；所述图像处理器包括相互连接的检测电路和定位电路；所述检测电路与所述照相装置连接；

所述照相装置，用于获取所述透光板投射在所述待检测玻璃上形成的图像；

所述检测电路，用于识别出所述图像上变形的所述图形；

所述定位电路，用于定位变形的图形的位置。

7.如权利要求6所述的一种玻璃平整度检测的装置，其特征在于，所述图案为网格图案。

8.如权利要求7所述的一种玻璃平整度检测的装置，其特征在于，所述检测电路包括依次连接的标示单元、运算单元、比较单元和获取单元；

所述标示单元，用于标示所述网格图像中的每个网格图形；

所述运算单元，用于计算每个网格图形的面积；

所述比较单元，用于比较每个网格图形的面积与所述透光板上单个网格图形的面积；

所述获取单元，用于获取所述网格图像上与所述透光板上单个网格的面积不相等的网格图形。

9.如权利要求6或7所述的一种玻璃平整度检测的装置，其特征在于，所述图像处理器还包括相互连接的预处理电路和二值化处理电路；所述预处理电路还与照相装置连接，所述二值化处理电路还与检测电路连接；

所述预处理电路，用于对所述图像进行预处理；

所述二值化处理电路，用于对预处理后的图像进行二值化处理。

10.如权利要求9所述的一种玻璃平整度检测的装置，其特征在于，所述图像处理器还包括边界处理电路和缩放电路，所述二值化处理电路、边界处理电路、缩放电路和检测电路依次连接；

所述边界处理电路，用于对所述二值化处理后的图像进行边界处理，去除所述图像上所述图案覆盖范围以外的部分；

所述缩放电路，用于按比例缩小所述图像。