CN108225212A - 曲面玻璃轮廓度检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的曲面玻璃轮廓度检测方法不需要保证传感器运动轨迹和玻璃平面部分很高的平行度，本方法通过光谱共焦点激光传感器在玻璃平面部分采集到的点拟合出一个面作为参考面，通过对比光谱共焦传感器在曲面部分采集点所拟合的曲线上的某些点到这条参考面的距离来检测玻璃曲面轮廓度是否达到标准，在成本和技术方面都有很大的改善。

Description

曲面玻璃轮廓度检测方法
技术领域
本发明涉及机器视觉领域，尤其涉及一种曲面玻璃轮廓度检测方法。
背景技术
曲面玻璃是当前智能手机以及一些电子穿戴设备的发展趋势，市场需求量日益升高。曲面玻璃自身的曲面轮廓、玻璃厚度、平面度是曲面玻璃的重要精度指标，在生产制程中需求重点管控。对曲面玻璃轮廓度的测量，当前主要装置是使用三坐标测量机，其测量效率低，只能用于抽检，不满足曲面玻璃大批量生产的全检需求。
当前采用非接触位移传感器检测玻璃曲面一般是直接用光谱共焦点激光传感器采集到的点拟合出曲线和标准曲线对比，这样对光谱共焦点激光传感器运动轨迹和玻璃平面部分的平行度要求极高，如果不能保证平行度，那么传感器采集到的点拟合出来的曲线就会变形失真，和标准曲线会有较大误差，甚至达不到检测要求。
发明内容
本发明提供一种曲面玻璃轮廓度检测方法，用于解决上述问题。
为达到上述目的，本发明提供了一种曲面玻璃轮廓度检测方法，包括如下步骤：
步骤一：提供一曲面玻璃，将曲面玻璃分为平面部分和曲面部分，使用传感器在曲面玻璃上采集点拟合定义参考面；
步骤二：使用传感器在平面部分和曲面部分的临界直线上任意取若干个曲线起点，将从每个曲线起点每水平移动相同的距离后对应到曲面部分上的点的坐标收集，并经过曲线拟合后，每个曲线起点各形成一条拟合曲线；
步骤三：在所述拟合曲线上每水平移动相同的距离后对应在曲线上的点定义为判断点，量测所述判断点到所述参考面的距离值，将这些距离值和曲面玻璃的标准距离值比较，从而判断所述曲面玻璃轮廓度是否达标。
作为优选，步骤一中定义参考面的方法为：将所述临界直线向所述平面部分移动两次，将两次移动得到的直线之间的点采集进行多项式拟合得到所述参考面。
作为优选，使用Matlab软件进行多项式拟合。
作为优选，所述传感器为光谱共焦点激光传感器。
作为优选，步骤二中所述相同的距离为0.1mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的曲面玻璃轮廓度检测方法，包括如下步骤：
步骤一：提供一曲面玻璃，将曲面玻璃分为平面部分和曲面部分，使用传感器在曲面玻璃上采集点拟合定义参考面；
步骤二：使用传感器在平面部分和曲面部分的临界直线上任意取若干个曲线起点，将从每个曲线起点每水平移动相同的距离后对应到曲面部分上的点的坐标收集，并经过曲线拟合后，每个曲线起点各形成一条拟合曲线；
步骤三：在所述拟合曲线上每水平移动相同的距离后对应在曲线上的点定义为判断点，量测所述判断点到所述参考面的距离值，将这些距离值和曲面玻璃的标准距离值比较，从而判断所述曲面玻璃轮廓度是否达标。
本发明提供的曲面玻璃轮廓度检测方法不需要保证传感器运动轨迹和玻璃平面部分很高的平行度，本方法通过光谱共焦点激光传感器在玻璃平面部分采集到的点拟合出一个面作为参考面，通过对比光谱共焦传感器在曲面部分采集点拟合的曲线上的某些点到这条参考面的距离来检测玻璃曲面轮廓度是否达到标准，这在成本和技术方面都有很大的改善。
附图说明
图1为本发明提供的曲面玻璃俯视图；
图2为本发明提供的曲面玻璃截面图；
图3为本发明根据采集的点拟合直线示意图。
图中：J、F、R-曲线起点，O-参考面，1-曲面玻璃，11-曲面部分，12-平面部分、13-临界直线。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
请参照图1至图2，本发明提供了一种曲面玻璃轮廓度检测方法，包括如下步骤：
步骤一：提供一曲面玻璃1，将曲面玻璃1分为平面部分12和曲面部分11，使用光谱共焦点激光传感器在曲面玻璃1上采集点拟合定义参考面O，定义参考面的方法为：将所述临界直线向所述平面部分移动两次，将两次移动得到的直线之间的点采集进行多项式拟合得到所述参考面。
请参照图2，建立二维坐标系，图2则定义为XY平面，后续由于是求曲面部分11上的点到参考面的直线距离，其实也可将参考面看成一条在XY平面上的直线，也就是说将采集的点的坐标视作XY平面也即图2所示的截面上的点，则该截面上的点的坐标为(xi,yi)(i＝0,1,......m)
假设采集的点坐标(xi,yi)(i＝0,1,......m),φ为所有次数不超过n(n≤m)的多项式构成的函数类，现求一
使得
其中，pn(x)为近似函数，ak为系数，k为幂，范围为[0,n]；当拟合函数为多项式时，满足式(2)的pn(x)称为最小二乘拟合多项式。特别地，当n＝1时，称为线性拟合或直线拟合；本发明使用Matlab软件进行直线拟合，具体程序如下：
x＝[1；1.5；2；2.5；3]；y＝[0.9；1.7；2.2；2.6；3]；
p＝fittype('poly1')
f＝fit(x,y,p)
plot(f,x,y)；
p＝Linear mod elPoly1:
p(p1,p2,x)＝p1*x+p2
f＝Linear mod elPoly1:
f(x)＝p1*x+p2
Coefficients(with95％confidencenbounds):
p1＝1.02(0.7192,1.321)
p2＝0.04(-0.5981,0.6781)
根据上述拟合后，得到如图3所示的拟合直线示意图，将拟合后的直线作为参考直线。
步骤二：使用光谱共焦点激光传感器在平面部分12和曲面部分11的临界直线13上任意取若干个曲线起点，本实施例中取曲线起点J、F、R，将从每个曲线起点每水平移动相同的距离后对应到曲面部分上的点的坐标收集，例如图2中，画一条通过J点的竖直方向的直线，然后从J点出发，向右水平移动0.1mm，得到一条直线，其与曲面部分11相交得到的点的坐标进行收集，依次类推，每向右移动0.1mm得到的直线与曲面部分11相交得到的点都收集，经过曲线拟合后，这些点形成一条与J对应的拟合曲线，其余F、R也按照同样方法曲线拟合各自得到一条对应的拟合曲线；
步骤三：在上述拟合曲线上，从每一个曲线起点出发每水平移动相同的距离后对应在拟合曲线上的点定义为判断点，比如图2中画一条通过J点的竖直方向的直线，然后从J点出发，向右水平移动0.4mm得到一条直线，其与J对应的拟合曲线相交得到的点作为判断点，依次类推，每向右水平移动0.4mm得到的直线，其与J对应的拟合曲线相交得到的点都收集作为判断点。量测所述判断点到所述参考面的距离值，将这些距离值和曲面玻璃1的标准距离值比较，从而判断所述曲面玻璃1轮廓度是否达标。
一般，按照上述三个步骤对多个曲面玻璃1进行量测，得到的距离值进行综合评判，选定一个标准距离值，然后在后续生产过程的检测程序中，对于每个曲面玻璃1按照上述三个步骤检测，判断该曲面玻璃1轮廓是否达标。
本发明提供的曲面玻璃轮廓度检测方法不需要保证传感器运动轨迹和玻璃平面部分12很高的平行度，本方法通过光谱共焦点激光传感器在玻璃平面部分12采集到的点拟合出一个面作为参考面，通过对比光谱共焦传感器在曲面部分11采集点拟合的曲线上的某些点到这条参考面的距离来检测玻璃曲面轮廓度是否达到标准，这在成本和技术方面都有很大的改善。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种曲面玻璃轮廓度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：提供一曲面玻璃，将曲面玻璃分为平面部分和曲面部分，使用传感器在曲面玻璃上采集点拟合定义参考面；
步骤二：使用传感器在平面部分和曲面部分的临界直线上任意取若干个曲线起点，将从每个曲线起点每水平移动相同的距离后对应到曲面部分上的点的坐标收集，并经过曲线拟合后，每个曲线起点各形成一条拟合曲线；
步骤三：在所述拟合曲线上每水平移动相同的距离后对应在曲线上的点定义为判断点，量测所述判断点到所述参考面的距离值，将这些距离值和曲面玻璃的标准距离值比较，从而判断所述曲面玻璃轮廓度是否达标。
2.如权利要求1所述的曲面玻璃轮廓度检测方法，其特征在于，步骤一中定义参考面的方法为：将所述临界直线向所述平面部分移动两次，将两次移动得到的直线之间的点采集进行多项式拟合得到所述参考面。
3.如权利要求2所述的曲面玻璃轮廓度检测方法，其特征在于，使用Matlab软件进行多项式拟合。
4.如权利要求1所述的曲面玻璃轮廓度检测方法，其特征在于，所述传感器为光谱共焦点激光传感器。
5.如权利要求1所述的曲面玻璃轮廓度检测方法，其特征在于，步骤二中所述相同的距离为0.1mm。
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