CN107643292B - 一种基于液晶玻璃的表面检测装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光学成像技术领域，公开了一种基于液晶玻璃的表面检测装置及其方法，其中，在该装置中包括：照射模块，以预设角度沿待检测液晶玻璃的表面产生自然光；起偏模块，设置在照射模块的表面，起偏模块基于照射模块产生的自然光得到偏振光，偏振光沿预设角度照射待检测液晶玻璃表面；检测模块，设置于待检测液晶玻璃表面的反射光路上，检测模块基于接收到的反射光实现待检测液晶玻璃表面的检测；消光模块，设置于检测模块的表面，消光模块用于对反射光进行消光，降低反射光达到检测模块的亮度。其使得液晶玻璃表面折射光最弱，从而达到消除液晶玻璃内部结构对成像结果的影响，突出液晶玻璃表面的缺陷，实现对液晶玻璃表面的检测。
Description
技术领域
本发明属于光学成像技术领域，尤其涉及一种表面检测装置及其方法。
背景技术
液晶玻璃是一种将液晶膜通过高温高压的方式，夹层封装而成的高科技光电玻璃产品，使用者可以藉由电流的通电与否来控制液晶分子的排列，从而达到控制玻璃透明与不透明状态的最终目的，广泛应用于各个领域，如医院、商场、车辆、电子器件等等。
液晶玻璃在出厂之前需要对其表面进行检测；在生产出厂后由于搬运或者移动等原因，容易刮花液晶玻璃表面，同样要对其表面进行检测。现有的液晶玻璃表面检测均采用常规光源直接照明成像的方式来实现，不能有效的区分液晶玻璃表面与玻璃内部，致使液晶玻璃内部结构对整体成像造成严重干扰，算法需求非常复杂，同时对平台平稳性要求极高。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种基于液晶玻璃的表面检测装置及其方法，有效解决了现有技术中液晶玻璃内部对液晶玻璃表面的检测造成的干扰问题。
本发明提供的技术方案如下：
一种基于液晶玻璃的表面检测装置包括：照射模块、起偏模块、消光模块以及检测模块，其中，
所述照射模块，以预设角度沿待检测液晶玻璃的表面产生自然光；
所述起偏模块，设置在所述照射模块的表面，所述起偏模块基于所述照射模块产生的自然光得到偏振光，所述偏振光沿所述预设角度照射所述待检测液晶玻璃表面；
所述检测模块，设置于所述待检测液晶玻璃表面的反射光路上，所述检测模块基于接收到的反射光实现所述待检测液晶玻璃表面的检测；
所述消光模块，设置于所述检测模块的表面，所述消光模块用于对所述反射光进行消光，降低所述反射光达到所述检测模块的亮度。
进一步优选地，所述预设角度为所述照射模块产生的自然光的光轴方向与垂直方向之间的夹角，所述预设角度范围为30°～60°。
进一步优选地，所述偏振光的偏振角度与入射面呈30°～60°夹角。
进一步优选地，所述照射模块为条形光源；和/或，所述起偏模块和所述消光模块均为偏振片；和/或，所述检测模块为线扫描相机。
进一步优选地，所述表面检测装置中还包括一传送模块，所述传送模块用于放置待检测液晶玻璃，依次传送待检测液晶玻璃。
本发明还提供了一种基于待检测液晶玻璃的表面检测方法，包括：
放置好待检测液晶玻璃；
以预设角度沿待检测液晶玻璃的表面产生自然光；
基于所述自然光得到偏振光，且该偏振光沿所述预设角度照射所述待检测液晶玻璃表面；
于所述待检测液晶玻璃表面的反射光路上对所述反射光进行消光；
基于消光后的反射光对所述待检测液晶玻璃表面的检测。
进一步优选地，在以预设角度沿待检测液晶玻璃的表面产生自然光中：
所述预设角度为自然光的光轴方向与垂直方向之间的夹角，所述预设角度范围为30°～60°。
进一步优选地，在基于所述自然光得到偏振光中：
所述偏振光的偏振角度与入射面呈30°～60°夹角。
进一步优选地，在以预设角度沿待检测液晶玻璃的表面产生自然光中，具体包括：
条形光源以预设角度沿待检测液晶玻璃的表面产生自然光；
和/或，在基于所述自然光得到偏振光中，具体包括：
使用偏振片对所述自然光进行过滤得到偏振光；
和/或，在于所述待检测液晶玻璃表面的反射光路上对所述反射光进行消光中，具体包括：
于所述待检测液晶玻璃表面的反射光路上使用偏振片对反射光进行消光；
和/或，在基于消光后的反射光对所述待检测液晶玻璃表面的检测中，具体包括：
线扫描相机基于消光后的反射光对所述待检测液晶玻璃表面的检测。
进一步优选地，在放置好待检测液晶玻璃中，具体包括：
将所述待检测液晶玻璃水平放置在传送辊上。
我们知道，一般来说，普通照明光源照射出来的光为圆偏振光，其在电介质表面反射后，反射光与折射光都为部分偏振光，当入射角为某特定角时反射光为线偏振光，此规律被成为布鲁斯特定律。且当入射角改变时，反射光与折射光在垂直方向上和水平方向上的偏振分量比例随之改变。在发明中，我们通过在照射模块的表面设置起偏模块，得到偏振光并将其入射到液晶玻璃介质表面，之后通过调节起偏模块的偏振方向和设置在检测模块表面的消光模块的偏振方向，最终达到消光的效果，使得液晶玻璃表面折射光最弱，从而达到消除液晶玻璃内部结构对成像结果的影响，突出液晶玻璃表面的缺陷，实现对液晶玻璃表面的检测，大大降低了检测算法的难度；同时降低了检测过程中对平台复杂度和平整度的要求，降低了检测成本，节约了人工成本。
附图说明
图1为本发明中基于液晶玻璃的表面检测装置的硬件框图；
图2为本发明中基于液晶玻璃的表面检测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步详细说明。需要说明的是，下面描述的本发明的特定细节仅为说明本发明用，并不构成对本发明的限制。根据所描述的本发明的教导作出的任何修改和变型也在本发明的范围内。
如图1所示为本发明提供的基于液晶玻璃的表面检测装置的硬件框图，从图中可以看出，在该表面检测装置中包括：照射模块1、起偏模块2、消光模块3以及检测模块4，其中，起偏模块设置在照射模块的表面，消光模块设置于检测模块的表面，照射模块和检测模块对称设置在待检测液晶玻璃5两侧。在工作过程中，首先，照射模块以预设角度θ沿待检测液晶玻璃的表面产生自然光；之后，起偏模块将自然光过滤得到偏振光，该偏振光沿预设角度照射待检测液晶玻璃表面；接着，设置在待检测液晶玻璃表面的反射光路上的消光模块对反射光进行消光，降低反射光达到检测模块的亮度；最后，检测模块基于接收到的反射光实现待检测液晶玻璃表面的检测。另外，在表面检测装置中还包括一传送模块，传送模块6用于放置待检测液晶玻璃，依次传送待检测液晶玻璃。
具体来说，上述预设角度为照射模块产生的自然光的光轴方向与垂直方向之间的夹角，且该预设角度范围为30°～60°。另外，偏振光的偏振角度与入射面呈30°～60°夹角。
在一个具体实施例中，上述照射模块为条形光源，起偏模块和消光模块均为偏振片，检测模块为线扫描相机，传送模块为传送辊。具体，条形光源以大角度(30°～60°)为入射角照射，线扫描相机位于反射光路上，条形光源与线扫描相机的镜头均覆盖偏振片。更具体来说，条形光源发出的光经过偏振片形成偏振光并以一定的偏振角度(30°～60°)照射到液晶玻璃表面，此时液晶玻璃表面反射光强远远大于液晶玻璃内部经折射而反射回的光强，使得液晶玻璃表面折射光最弱，从而减小了液晶玻璃内部结构对成像结果的影响。
如图2所示，本发明还提供了一种基于待检测液晶玻璃的表面检测方法，该表面检测方法中具体包括：S1放置好待检测液晶玻璃；S2以预设角度沿待检测液晶玻璃的表面产生自然光；S3基于自然光得到偏振光，且该偏振光沿预设角度照射待检测液晶玻璃表面；S4于待检测液晶玻璃表面的反射光路上对反射光进行消光；S5基于消光后的反射光对待检测液晶玻璃表面的检测。
具体来说，在步骤S2，以预设角度沿待检测液晶玻璃的表面产生自然光中：预设角度为自然光的光轴方向与垂直方向之间的夹角，预设角度范围为30°～60°。在步骤S3，基于自然光得到偏振光中：偏振光的偏振角度与入射面呈30°～60°夹角。
在一个具体实施例中，首先，将线扫描相机和条形光源对称设置在液晶玻璃两侧，且该线扫描相机和条形光源之间的角度为60°～120°(条形光源与垂直方向呈30°～60°的方向设置于传送辊的上方)，线扫描相机处在光源的反射光路上(液晶玻璃成像亮度最大)，调整线扫描相机的高度至工作高度。之后，在条形光源表面贴上偏振片，偏振角度与入射面呈30°～60°夹角；接着，在线扫描相机镜头前加装偏振片。开启条形光源和线扫描相机，将液晶玻璃放置在如图1所示的位置，观察液晶玻璃表面的亮度，旋转线扫描相机镜头上的偏振片，至成像亮度最暗的角度，将该偏振片固定。之后，开启传送辊，使用线扫描相机拍摄图像，改变条形光源前偏振片的偏振方向，同样观察液晶玻璃表面的亮度，微调线扫描相机镜头上的偏振片，直至液晶玻璃背景结构最淡的位置固定。
以上通过分别描述每个过程的实施场景案例，详细描述了本发明，本领域的技术人员应能理解。在不脱离本发明实质的范围内，可以作修改和变形，比如部分模块的玻璃使用和将系统嵌入于其他应用系统中。
Claims (6)
1.一种基于液晶玻璃的表面检测装置，其特征在于，所述表面检测装置中包括：照射模块、起偏模块、消光模块以及检测模块，其中，
所述照射模块，以预设角度沿待检测液晶玻璃的表面产生自然光；
所述起偏模块，设置在所述照射模块的表面，所述起偏模块基于所述照射模块产生的自然光得到偏振光，所述偏振光沿所述预设角度照射所述待检测液晶玻璃表面；
所述检测模块，设置于所述待检测液晶玻璃表面的反射光路上，所述检测模块基于接收到的反射光实现所述待检测液晶玻璃表面的检测；
所述消光模块，设置于所述检测模块的表面，所述消光模块用于对所述反射光进行消光，使得液晶玻璃表面折射光最弱，降低所述反射光达到所述检测模块的亮度；
所述预设角度为所述照射模块产生的自然光的光轴方向与垂直方向之间的夹角，所述预设角度范围为30°～60°；
所述偏振光的偏振角度与入射面呈30°～60°夹角。
2.如权利要求1所述的表面检测装置，其特征在于，所述照射模块为条形光源；和/或，所述起偏模块和所述消光模块均为偏振片；和/或，所述检测模块为线扫描相机。
3.如权利要求1或2所述的表面检测装置，其特征在于，所述表面检测装置中还包括一传送模块，所述传送模块用于放置待检测液晶玻璃，依次传送待检测液晶玻璃。
4.一种基于待检测液晶玻璃的表面检测方法，其特征在于，所述表面检测方法中包括：
放置好待检测液晶玻璃；
以预设角度沿待检测液晶玻璃的表面产生自然光；
基于所述自然光得到偏振光，且该偏振光沿所述预设角度照射所述待检测液晶玻璃表面；
于所述待检测液晶玻璃表面的反射光路上对所述反射光进行消光，使得液晶玻璃表面折射光最弱；
基于消光后的反射光对所述待检测液晶玻璃表面的检测；
在以预设角度沿待检测液晶玻璃的表面产生自然光中：
所述预设角度为自然光的光轴方向与垂直方向之间的夹角，所述预设角度范围为30°～60°；
在基于所述自然光得到偏振光中：
所述偏振光的偏振角度与入射面呈30°～60°夹角。
5.如权利要求3所述的表面检测方法，其特征在于，
在以预设角度沿待检测液晶玻璃的表面产生自然光中，具体包括：
条形光源以预设角度沿待检测液晶玻璃的表面产生自然光；
和/或，在基于所述自然光得到偏振光中，具体包括：
使用偏振片对所述自然光进行过滤得到偏振光；
和/或，在于所述待检测液晶玻璃表面的反射光路上对所述反射光进行消光中，具体包括：
于所述待检测液晶玻璃表面的反射光路上使用偏振片对反射光进行消光；
和/或，在基于消光后的反射光对所述待检测液晶玻璃表面的检测中，具体包括：
线扫描相机基于消光后的反射光对所述待检测液晶玻璃表面的检测。
6.如权利要求4或5所述的表面检测方法，其特征在于，在放置好待检测液晶玻璃中，具体包括：
将所述待检测液晶玻璃水平放置在传送辊上。
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