CN107945180A - 源于抛光的石英晶片表面浅划痕的视觉检测方法 - Google Patents

源于抛光的石英晶片表面浅划痕的视觉检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种源于抛光的石英晶片表面浅划痕的视觉检测方法，包括以下步骤：（1）将石英晶片置于玻璃盘上；（2）采用上、下两个工业相机，分别聚焦于石英晶片的上、下表面；（3）将八个0角度光源以石英晶片为圆心均匀有序地布置在石英晶片周围；（4）控制八个0角度光源逐个依次点亮，在每点亮一个0角度光源的同时，触发上、下两个工业相机同时采集一帧图像，使得上、下两个工业相机各采集八帧图像；（5）通过图像处理算法对十六帧图像分别进行处理，图像处理结果中，如有一帧图像上检测出划痕，则判断石英晶片上存在划痕；否则，则判断石英晶片上不存在划痕。本发明能够使检测质量得到保障。

Description

源于抛光的石英晶片表面浅划痕的视觉检测方法
技术领域
本发明涉及一种源于抛光的石英晶片表面浅划痕的视觉检测方法。
背景技术
在石英晶片的研磨抛光过程中，会在其表面形成肉眼无法察觉的浅划痕，需要通过一定的检测手段检测出浅划痕。
如果采用单道光源照射石英晶片表面，即使光源光线覆盖面较大，但光源光线会存在强弱不均情况，石英晶片表面上的一些较浅的划痕便会无法完全显现出来，因此无法保证检测质量。
发明内容
本发明的目的是解决目前采用单道光源检测石英晶片表面浅划痕不能完全检出的技术问题。
为解决以上技术问题，本发明提供一种源于抛光的石英晶片表面浅划痕的视觉检测方法，包括以下步骤：
（1）将石英晶片置于玻璃盘上；
（2）采用上、下两个工业相机，分别聚焦于石英晶片的上、下表面；
（3）将八个0角度光源以石英晶片为圆心均匀有序地布置在石英晶片周围；
（4）控制八个0角度光源逐个依次点亮，在每点亮一个0角度光源的同时，触发上、下两个工业相机同时采集一帧图像，使得上、下两个工业相机各采集八帧图像；
（5）通过图像处理算法对十六帧图像分别进行处理，图像处理结果中，如有一帧图像上检测出划痕，则判断石英晶片上存在划痕；否则，则判断石英晶片上不存在划痕。
进一步地，步骤（3）中所述0角度光源为条形光源。
进一步地，步骤（4）中所述工业相机对石英晶片的上、下表面分别采集八帧不同图像，八帧图像的采集时刻分别与所述八个角度条形光源的点亮时刻一一对应，同一时刻只有一个角度的条形光源点亮，当该条形光源点亮的同时，上方工业相机采集一帧石英晶片上表面的图像，下方工业相机采集一帧石英晶片下表面的图像。
进一步地，步骤（5）中所述图像处理算法的处理过程如下：
a.将图像转换成灰度；
b.通过灰度阈值和轮廓信息查找石英晶片在图像上的位置并筛选划痕检测区域；
c.将检测区域的图像二值化；
d.通过中值滤波滤掉灰尘引起的图像干扰；
e.使用线条提取图像算法检测图像中的线条及其宽度；
f.通过线条之间的斜率、位置、宽度关系连接共线的线条；
g.通过线条的宽度和长度筛选划痕线条。
进一步地，处理过程f中所述通过斜率、位置、宽度关系连接共线的线条是为杜绝由多条断断续续的短划痕形成的长划痕被漏检。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过对石英晶片的上、下表面对进行八角度条形光线分别投射，石英晶片每经过一个角度的光线，都会对其上下面进行检测，由于八个角度的光源光线形成一个三百六十度的无死角检测光，若是石英晶片经过八个角度检测都未检测到划痕，则能够保证石英晶片必然无划痕，使检测质量得到保障。
附图说明
图1为本发明的检测原理立体示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的正视图；
图4为存在由多条断断续续短划痕形成的长划痕的石英晶片示意图。
图中，石英晶片1；划痕101；玻璃片2；条形光源3；上方工业相机4；下方工业相机5。
具体实施方式
在详细描述实施例之前，应该理解的是，本发明不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本发明可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本发明并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。
如图1-3所示，本发明的源于抛光的石英晶片表面浅划痕的视觉检测方法，包括以下步骤：
（1）将石英晶片1置于玻璃盘2上；
（2）采用上、下两个工业相机4、5，分别聚焦于石英晶片1的上、下表面；具体地，上方工业相机4位于石英晶片1的正上方，镜头焦点在石英晶片1的几何中心，用于采集石英晶片1上表面的图像；下方工业相机4位于石英晶片1的正下方，镜头焦点在石英晶片1的几何中心，用于采集石英晶片1下表面的图像；
（3）将八个0角度条形光源3以石英晶片1为圆心均匀有序地布置在石英晶片1周围；0角度即光线与水平线夹角为0度；
（4）控制八个0角度条形光源3逐个依次点亮，在每点亮一个0角度条形光源3的同时，触发上、下两个工业相机4、5同时采集一帧图像，使得上、下两个工业相机4、5各采集八帧图像；具体地，八帧图像的采集时刻分别与八个角度条形光源3的点亮时刻一一对应，同一时刻只有一个角度的条形光源3点亮，当该条形光源3点亮的同时，上方工业相机4采集一帧石英晶片1上表面的图像，同时下方工业相机5采集一帧石英晶片1下表面的图像；
（5）通过图像处理算法对十六帧图像分别进行处理，图像处理结果中，如有一帧图像上检测出划痕101，则判断石英晶片上存在划痕101；否则，则判断石英晶片上不存在划痕101。
优选地，步骤（5）中所述图像处理算法的处理过程如下：
a.将图像转换成灰度；
b.通过灰度阈值和轮廓信息查找石英晶片在图像上的位置并筛选划痕检测区域；
c.将检测区域的图像二值化；
d.通过中值滤波滤掉灰尘引起的图像干扰；
e.使用线条提取图像算法检测图像中的线条及其宽度；
f.通过线条之间的斜率、位置、宽度关系连接共线的线条，以杜绝图4所示的由多条断断续续的短划痕形成的长划痕被漏检；
g.通过线条的宽度和长度筛选划痕线条；如两条直线是断开的，但是他们共线（即相隔比较近，且斜率很接近，那它们就可以等同于同一条直线）。
一般情况下，划痕是比较细长的。由于毛发或者其他因素干扰，检测时会设置一定的长度阈值，只有在检测出来的线条长度大于一定值时，所检测出来的线条才被判断为划痕。例如，它本身其实是一条划痕，但其不是连续的，通过长度筛选可能会遗漏，因此需要通过算法（斜率、位置、宽度）把不连续的划痕连接成连续的。
本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本发明的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。

Claims (5)

1.源于抛光的石英晶片表面浅划痕的视觉检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将石英晶片置于玻璃盘上；
（2）采用上、下两个工业相机，分别聚焦于石英晶片的上、下表面；
（3）将八个0角度光源以石英晶片为圆心均匀有序地布置在石英晶片周围；
（4）控制八个0角度光源逐个依次点亮，在每点亮一个0角度光源的同时，触发上、下两个工业相机同时采集一帧图像，使得上、下两个工业相机各采集八帧图像；
（5）通过图像处理算法对十六帧图像分别进行处理，图像处理结果中，如有一帧图像上检测出划痕，则判断石英晶片上存在划痕；否则，则判断石英晶片上不存在划痕。
2.根据权利要求1所述的源于抛光的石英晶片表面浅划痕的视觉检测方法，其特征在于，步骤（3）中所述0角度光源为条形光源。
3.根据权利要求2所述的源于抛光的石英晶片表面浅划痕的视觉检测方法，其特征在于，步骤（4）中所述工业相机对石英晶片的上、下表面分别采集八帧不同图像，八帧图像的采集时刻分别与所述八个角度条形光源的点亮时刻一一对应，同一时刻只有一个角度的条形光源点亮，当该条形光源点亮的同时，上方工业相机采集一帧石英晶片上表面的图像，下方工业相机采集一帧石英晶片下表面的图像。
4.据权利要求3所述的源于抛光的石英晶片表面浅划痕的视觉检测方法，其特征在于，步骤（5）中所述图像处理算法的处理过程如下：
a.将图像转换成灰度；
b.通过灰度阈值和轮廓信息查找石英晶片在图像上的位置并筛选划痕检测区域；
c.将检测区域的图像二值化；
d.通过中值滤波滤掉灰尘引起的图像干扰；
e.使用线条提取图像算法检测图像中的线条及其宽度；
f.通过线条之间的斜率、位置、宽度关系连接共线的线条；
g.通过线条的宽度和长度筛选划痕线条。
5.据权利要求4所述的源于抛光的石英晶片表面浅划痕的视觉检测方法，其特征在于，处理过程f中所述通过斜率、位置、宽度关系连接共线的线条是为杜绝由多条断断续续的短划痕形成的长划痕被漏检。
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