CN108698774A - 对移动玻璃卷材进行边缘表面检查的方法和设备 - Google Patents

Abstract

方法和设备提供玻璃卷材源，所述玻璃卷材具有长度和与长度成横向的宽度；将玻璃卷材从源以沿着玻璃卷材长度的传输方向移动到终点；当玻璃卷材以传输方向从源移动到终点时，在切割区切割玻璃卷材，沿着长度至少切割成第一和第二玻璃带，从而在第一和第二玻璃带上产生相应的第一和第二边缘表面；以及当玻璃卷材的第一和第二玻璃带以传输方向移动到终点时，实时光学检查第一和第二边缘表面中的至少一个。

Description

对移动玻璃卷材进行边缘表面检查的方法和设备

相关申请的交叉参考

本申请根据35 U.S.C.§119，要求2016年02月25日提交的美国临时申请系列第62/299,750号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

背景技术

本公开涉及对移动的玻璃材料卷材的边缘表面质量进行检查的方法和设备。

超薄玻璃卷材(例如测得厚度小于或等于约0.3mm的玻璃卷材)的连续加工是较新的领域，存在许多制造困难。用于生产此类玻璃卷材的常规工艺包括采用辊-辊技术，其中，在供给辊和卷取辊之间以连续传输的方式运输玻璃卷材。为了生产最终产品(例如，用于平板显示器或者其他产品的玻璃)，必须在玻璃卷材的辊-辊运输过程中对玻璃卷材进行切割或切片。可以使用激光切割技术(或者其他合适的切割技术)切开玻璃卷材，从而在运输过程中去除珠部分(即，在形成卷材时发生的位于玻璃卷材的周界边缘的增厚部分)。还可以在辊-辊运输过程中对玻璃卷材进行切割，以实现后续加工所需的宽度尺寸。

传递到消费者的最终片材部分必须展现出非常光滑的不含颗粒的边缘，使得边缘缺陷和/或边缘角落缺陷最小化。但是，在去除珠和/或将卷材切割成一定宽度之后，边缘表面的质量可能不在容差范围内。但是，对玻璃卷材进行切割和检查的常规方法无法提供在连续传输系统中的玻璃卷材的辊-辊运输期间对边缘表面质量进行检查和评估的能力。

因此，本领域需要对移动的玻璃材料卷材的边缘表面质量进行检查的新的方法和设备。

发明内容

本公开涉及对移动的玻璃材料卷材(例如，在去除珠的过程中和/或将玻璃卷材切割至所需宽度的过程中)的边缘表面质量进行检查的方法和设备。

无论是采用激光切割技术还是一些其他切割技术，通常随机地发生边缘表面缺陷，因为它们是切割和传输过程期间的不完美加工参数和/或条件变化的结果。通常理解的是，边缘表面缺陷类型可以被分成如下分类：碎片(参见图1)，锯齿线(参见图2)、华纳线(Wallner line)(参见图3)、和抑制线(arrest line)(参见图4)。(未示出的)边缘表面缺陷类型的其他分类包括摩擦损坏和划痕。

在辊-辊或者连续传输切割过程中，能够进行实时边缘表面检查对边缘表面缺陷进行量化(或者对边缘表面质量进行量化)会是高度有利的。但是，现有技术无法实现实时边缘表面检查和量化能力。因此，采用合适的技术以离线方式随机审核边缘表面检查和质量评估，例如，通过自动化高分辨率显微镜系统，对于特殊制备的样品，这可以产生边缘表面图像。但是，已经证实此类系统展现出非常有限的速度，因而用于非常少量的样品。除此之外，通过市售可得高分辨率显微镜系统产生的图像必须经由经过训练的科学家进行解释，这是非常冗长、昂贵且加剧了原本已经缓慢的工艺。由于对于生产人员可行的冗长且极为缓慢的检查技术，许多操作人员宁愿简单地用他们的手指沿着切割玻璃卷材的边缘表面滑过，以获得由触摸检查可获得的有限的边缘表面质量信息。

无论是采用精密复杂的高分辨率显微镜系统或者还是进行触摸检查，所得结果都远少于100％实时检查或者太过粗糙无法作为可疑值。因此，现有生产技术无法包括与确定连续传输的玻璃卷材切割过程中的边缘表面质量相关的实时的系统可靠的缺陷量化。

根据本文的一个或多个实施方式，建立起了新的方法和设备，其中，采用在线式玻璃边缘检查系统对玻璃卷材中的边缘表面缺陷进行实时测量、鉴定、分类和量化。检查系统可以包括玻璃卷材的边缘表面的背光照明，此类边缘表面的高分辨率光学成像，机械驱动的原位自动聚焦，以及缺陷分类和量化算法。缺陷分类和量化算法分析了边缘表面图像的亮度对比度，从而对边缘表面上或者边缘表面中的各种缺陷进行鉴定、分类和量化。

本文的一个或多个实施方式的优点和益处包括任意如下：

对于涉及边缘切开、珠去除、边缘研磨和/或斜切的玻璃卷材辊-辊切割工艺，能够提供原位工艺反馈能力(以改变工艺参数)。

能够提供100％的边缘表面检查，这实现了俘获瞬时事件、趋势等。

能够为玻璃边缘成形和分离工艺提供瞬间反馈，这实现了对加工参数进行修改以改善边缘表面质量。

能够提供质量控制工具，以俘获连续运输过程的统计漂移(drift)。

能够提供非破坏性、非打断性的自动边缘表面检查工艺，这是三维(3D)玻璃卷材运动所容忍的。

根据一个或多个实施方式，本文所揭示的方法和设备可以提供：提供玻璃卷材源，所述玻璃卷材具有长度和与长度成横向的宽度；将玻璃卷材从源以沿着玻璃卷材长度的传输方向(也称作下卷材方向)连续地移动到终点；当玻璃卷材以传输方向从源移动到终点时，在切割区切割玻璃卷材，沿着长度至少切割成第一和第二玻璃带，从而在第一和第二玻璃带上产生相应的第一和第二边缘表面；以及当玻璃卷材的第一和第二玻璃带以传输方向移动到终点时，实时光学检查第一和第二边缘表面中的至少一个。

根据一个或多个实施方式，检查操作可以包括以下一个或多个：(i)当玻璃卷材的第一和第二玻璃带以传输方向移动时，获得第一和第二边缘表面中的至少一个的至少一幅图像；(ii)从所述至少一幅图像提取所述第一和第二边缘表面中的至少一个的一个或多个特征；和(iii)基于该提取的一个或多个特征，检测一个或多个缺陷和对所述一个或多个缺陷的一种或多种类型进行鉴定。

所述一个或多个缺陷的类型可以包括：碎片、锯齿线、华纳线、抑制线、摩擦损坏和划痕。

方法和设备还可提供以下一种或多种：将入射光引导到第一和第二玻璃带中的至少一个的相对边缘上并穿过该相对边缘，所述相对边缘与所述第一和第二边缘表面中的至少一个是呈横向相对的(也称作与所述第一和第二边缘表面中的至少一个呈穿过卷材的方向)；使得光传播通过所述第一和第二玻璃带中的至少一个，这是相对于传输方向呈横向的，从而光经由所述第一和第二边缘表面中的至少一个离开；以及将成像传感器的光学轴导向至基本上垂直朝向所述第一和第二边缘表面中的至少一个，以接收离开所述第一和第二边缘表面中的至少一个的光，从而成像传感器产生所述至少一幅图像。

作为补充或替代，方法和设备还可提供如下一种或多种：当玻璃卷材的第一和第二玻璃带以传输方向移动到终点时，对从成像传感器(和/或参照位置)到所述第一和第二边缘表面中的至少一个的距离进行监测；以及作为该距离的函数自动地调节成形传感器的聚焦位置，从而所述至少一幅图像留在焦内。

根据一个或多个实施方式，方法和设备还可提供检测所述一个或多个缺陷和对所述一个或多个缺陷的一种或多种类型进行鉴定，从而包括以下一种或多种：相对比所述至少一幅图像中的背景特征，对一个或多个缺陷特征进行强化；对强化的缺陷特征施加分段过程，从而从较低对比度特征分离高对比度特征，从而产生多个区段；以及通过对每个区段的如下一个或多个特征进行分析，从所述多个区段中的每一个提取特征：(i)区段的总面积，(ii)区段的偏心率和/或伸长率，(iii)区段的宽度，(iv)区段的高度，和(v)区段的填充比。

作为补充或替代，方法和设备还可提供基于区段的分析，对所述一个或多个缺陷的所述一种或多种类型进行确定和鉴定。

例如，当如下一种或多种情况时，可以确定区段中的一个或多个表示碎片：(i)一个或多个区段的总面积较大、在较小至较大的范围内；(ii)一个或多个区段的偏心率和/或伸长率较低、在较低至较高的范围内；和(iii)一个或多个区段的填充比较高、在较低至较高的范围内。

又例如，当如下一种或多种情况时，可以确定区段中的一个或多个表示锯齿：(i)一个或多个区段的宽度较小、在较小至较大范围内；和(ii)一个或多个区段的位置相对靠近边缘表面的周界。

又例如，当如下一种或多种情况时，可以确定区段中的一个或多个表示华纳线：(i)一个或多个区段的总面积较大、在较小至较大的范围内；(ii)一个或多个区段的偏心率和/或伸长率较高、在较低至较高的范围内；和(iii)一个或多个区段的高度较小、在较小至较大的范围内。

又例如，当如下一种或多种情况时，可以确定区段中的一个或多个表示抑制线：(i)一个或多个区段的总面积较大、在较小至较大的范围内；(ii)一个或多个区段的偏心率和/或伸长率较高、在较低至较高的范围内；(iii)一个或多个区段的宽度较小、在较小至较大的范围内；和(iv)一个或多个区段的高度较大、在较小至较大范围内。

作为补充或替代，方法和设备还可提供基于检测和鉴定，对切割区的玻璃卷材切割的一个或多个参数进行自动调节。

例如，在切割区切割玻璃卷材可以包括使用激光传递设备对玻璃卷材的拉长区进行加热，之后对玻璃卷材的经加热部分进行冷却，从而使得破裂以与传输方向相反的方向传播，从而产生第一和第二玻璃带。在该实施方式中，所述玻璃卷材切割的一个或多个参数可以包括：来自激光传递设备的入射激光的功率水平，以及来自激光传递设备的入射激光的聚焦。

本领域技术人员在结合附图阅读本文所述之后，将清楚地了解其他方面、特征、优点等。

附图说明

出于示意性目的，在附图中示出优选形式，但是，应理解，本文所揭示和所述的实施方式不限于所示的精确配置和手段。

图1是切割玻璃卷材的边缘表面大放大图像，其中，该图像包括的特征表明边缘表面具有缺陷(例如，碎片)；

图2是切割玻璃卷材的边缘表面大放大图像，其中，该图像包括的特征表明边缘表面具有缺陷(例如，锯齿)；

图3是切割玻璃卷材的边缘表面的放大图像，其中，该图像包括的特征表明边缘表面具有缺陷(例如，华纳线)；

图4是切割玻璃卷材的边缘表面的放大图像，其中，该图像包括的特征表明边缘表面具有缺陷(例如，抑制线)；

图5是用于将玻璃卷材切割成至少两个玻璃带的设备的俯视示意图；

图6是侧面正视示意图，显示了设备100的进一步细节，包括传输机制、切割机制、和边缘表面检查机制；

图7是图6的切割机制的一个实施方式的示意图，其中，操作光传递设备和冷却流体源，使得破裂在玻璃卷材中传播以产生所述至少两个玻璃带；

图8是图6的边缘表面检查机制的一个实施方式的示意图，包括光源、成像传感器和自动对焦机制；

图9是已经经过切割从而产生进行检查的边缘表面的玻璃带的(俯视)示意图，其中，光源入射到玻璃带的相对边缘上，传播通过玻璃带，以及离开玻璃带的边缘表面进行检测；

图10是图9的玻璃带的(侧视)示意图；

图11是图像集，表示对切割玻璃带的边缘表面进行光学检查、对一个或多个缺陷进行检测、和对所述一个或多个缺陷的一种或多种类型进行鉴定的算法的相应输出；以及

图12是相应图像对的集合，每对包括切割玻璃带的边缘表面的图像以及表示一个或多个检测和鉴定的缺陷的分类的输出图像。

具体实施方式

参见附图，其中，相同的附图标记表示相同元件。如图5所示是用于对玻璃卷材103进行切割(例如，沿着所示的一个或两条虚线进行切割)的设备100的俯视示意图。所示的虚线旨在显示用于去除珠的切割线，但是，可以采用其他和/或额外的切割线以将玻璃卷材切割成一个或多个玻璃带(例如，玻璃带103A)。

图6是侧面正视示意图，其显示了设备100的进一步细节。通常来说，操作设备100来提供玻璃卷材103的来源，并将玻璃卷材103以传输方向105(下卷材方向)从来源102连续移动到终点区，所述传输方向105是沿着玻璃卷材103的长度方向(如箭头105所示)。在玻璃卷材103从来源102传输到终点区的过程中，在切割区147中，将玻璃卷材103切割成玻璃带103A。(出于清楚目的，图6没有显示由于去除珠所产生的玻璃卷材103的区段的传输路径)。玻璃卷材103具有长度(其处于传输方向)和与长度呈横向的宽度，并且玻璃带103A的宽度会小于玻璃卷材103的总宽度。

参见图5，可以通过宽范围的来源提供玻璃卷材103，例如，下拉玻璃成形设备(未示出，其中，具有成形楔的凹槽允许熔融玻璃溢流过凹槽并在成形楔的相对侧上向下流，当它们拉制离开成形楔时，各流后续熔合到一起)。这种熔合下拉工艺产生了玻璃卷材103，可以将其引入到设备100的传输机制中用于切割。注意的是，玻璃卷材103通常会包含一对相对边缘部分201、203以及跨度在相对边缘部分201、203之间的中心部分205。由于下拉熔合工艺，玻璃带的边缘部分201、203可能具有对应的珠，所述珠的厚度通常大于玻璃卷材103的中心部分205的厚度。可以使用本文所揭示的切割技术或者其他更为常规的方法来去除珠。

如下文进一步所述，非常希望(例如，由于去除珠和/或将玻璃卷材103切割至规定宽度)所得到的玻璃带103A的边缘表面具有非常高的质量，并且应该对边缘表面质量的任何明显劣化进行检测、缺陷分类和进行矫正措施。因此，如图6示意性所示，设备100包括边缘表面检查机制180，当玻璃卷材103被运输和切割时，操作其来实时地检查、检测缺陷，和确定此类缺陷的类型。

玻璃卷材103的来源102可以包括卷，将玻璃卷材103首先卷绕到其上，例如，在熔合下拉工艺之后。通常，用作来源102的卷会提供有较大的直径，以呈现出较低的弯曲应力适应玻璃卷材103的特性。一旦盘绕到用作来源102的卷上之后，可以从该卷解绕玻璃卷材103并引入到设备100的传输机制中。

设备100的终点区可以包括任意合适的机制来积累玻璃带103A(和废珠，未示出)。在图6所示的例子中，终点区包括用于接收和卷绕玻璃带103A的卷104。卷104应该提供有较大的直径，以呈现合适的弯曲半径从而适应玻璃带103A的特性。

设备100包括具有许多单个元件的传输机制，所述许多单个元件进行协作，将玻璃卷材103以传输方向从来源102(例如，卷绕的玻璃卷)连续地移动到终点卷104。可以实现该传输功能而不造成从切割操作产生的带材边缘表面或者玻璃带103和/或玻璃带103A的中心部分205的(原始)主表面的所需性质的劣化。简而言之，实现传输功能而不造成玻璃带103A所需特性的劣化。

举例来说，设备100可以包括多个非接触式支撑元件106、108，辊等，以引导玻璃卷材103和玻璃带103A通过系统从源102到终点卷104。非接触式支撑元件106、108可以是平坦和/或弯曲的，从而实现各工件所需的方向运输。非接触式支撑元件106、108可分别包括流体条和/或低摩擦表面，从而确保玻璃卷材103和玻璃带103A被适当地传输通过系统而没有造成损坏或污染。当给定的非接触式支撑元件106、108包括流体条时，此类元件包括多个配置成向玻璃卷材103和/或玻璃带材103A的相关表面提供正向流体压力流(例如空气)的通道和端口，和/或多个配置成相向玻璃卷材103和/或玻璃带材103A的相关表面提供负向流体压力流的通道和端口，从而为此类非接触式支撑提供空气气垫。正向和负向流体压力流的组合可以使得传输通过系统过程中玻璃卷材103和玻璃带103A稳定化。

任选地，可以靠近玻璃卷材103的边缘部分201、203和/或玻璃带103A的边缘表面采用多个横向引导件(未示出)，以帮助将玻璃卷材103和/或玻璃带103A相对于传输方向取向成所需的横向位置。例如，可以使用辊来实现横向引导件，所述辊啮合玻璃卷材103的相对边缘部分201、203中相应的一个和/或玻璃带103A的一个或多个边缘表面。通过相应横向引导件施加到边缘部分201、203的对应作用力可以在玻璃卷材103传输通过设备时，将玻璃卷材103偏移并对齐到合适的横向朝向。

但是，由于其高模量、缺口灵敏性和脆性，使得玻璃卷材103在切割区147中具有非常一致且对称的应力场和应变场是有利的，从而在切割后展现出合适的边缘特性(最少缺陷)。因此，设备100包括拉紧机制130(例如，如本领域技术人员会理解的，浮动辊、卷材积蓄器、具有刹车的辊)，其操作成在切割区147中提供一致且对称的应力场和应变场。根据本文一个或多个实施方式，小心地且独立(于边缘部分201、203)控制玻璃带103A中的拉紧，从而实现一致且对称的应力场和应变场。该方法旨在得到非常精细的不含颗粒的边缘表面，其使得边缘和/或边缘角落缺陷最小化。

为了实现上述的拉紧功能，拉紧机制130监测张力，确定张力是否落在规定限值内，并且基于该确定的情况来改变作用力，从而确保张力落在规定限值内。如图6的虚线示意性所示，拉紧机制130包括一个或多个用于感应玻璃带103A中的张力的装置，以及如果该张力落在规定范围之外改变该张力的装置。

设备100还包括切割机制120，当玻璃卷材103在例如非接触式支撑元件108上通过时，所述切割机制120在切割区147中切割或切断玻璃卷材103。如下文进一步详述，切割机制120可以进行单次切割或者可以同时进行多次切割；但是，切割过程的一个明显特性在于，所得到的玻璃带103A(和/或更多数量的玻璃带)会展现出受缺陷(例如，碎片、锯齿、华纳线、抑制线、摩擦损坏和划痕)影响的边缘表面。

参见图7，在一个或多个实施方式中，切割机制120可以包括：用于对玻璃卷材103的拉长区进行加热的光传递设备，以及向玻璃卷材103经过加热的部分施加冷却剂的冷却流体源，从而使得破裂以与传输方向相对的方向传播，从而产生玻璃带103A。根据一个或多个实施方式，切割机制120可以包括布置成横跨玻璃卷材103的多个加热/冷却设备，从而产生多个同时切割。相应加热/冷却设备的位置是可调节的，从而符合特定消费者对于玻璃带103A的宽度的要求。

光传递设备可以包括辐射源，例如激光，但是也可以采用其他辐射源。光传递设备还可包括其他元件，从而对光束进行成形、调节方向和/或调节强度，例如一个或多个偏振器、扩束器、束成形设备等。优选地，光传递设备产生激光束169，其波长、功率和形状适合在入射了激光束169的位置上加热玻璃卷材103。

已经发现具有明显拉长的形状的激光束169工作良好。激光束169的椭圆形足迹的边界可以确定为光束强度下降至其峰值的1/e²处的位置。椭圆形足迹可以定义为比短轴明显更长的长轴。例如，在一些实施方式中，长轴可以至少是短轴的约10倍。但是，拉长的辐射加热区227的长度和宽度取决于所需的切断速度、所需的初始裂纹尺寸、玻璃带的厚度、激光功率等，以及可以改变辐射区的长度和宽度以适合特定的切割条件。

冷却流体源181操作成(例如，经由喷嘴等)通过施加冷却流体(优选是流体射流)来冷却玻璃卷材103经过加热的部分。可以改变喷嘴的几何形状等，来适应特定的工艺条件。冷却流体可以包括水，但是也可以采用不破坏玻璃卷材103的任意其他合适的冷却流体或混合物。可以将冷却流体传递到玻璃卷材103的表面，以形成冷却区319，其中，冷却区319可以跟在拉长的辐射区227后面，从而使得(由诱发的裂纹引发的)破裂扩展。加热和冷却的组合有效地将玻璃卷材103切断以产生玻璃带103，同时最小化或消除了不合乎希望的残留应力、微裂纹或者导致前述缺陷的由于切割产生的边缘表面中的其他不规则性。

如上文所述，设备100包括检查机制180来解决边缘表面或玻璃带103A中的此类缺陷的问题。当玻璃卷材103以传输方向105移动到终点时，检查机制180对玻璃带103A(和/或其他玻璃带)的一个或多个边缘表面进行光学检查。从功能角度来看，检查机制180执行以下动作，包括：(i)当玻璃带103A以传输方向105移动时，获得边缘表面的至少一幅图像；(ii)从所述至少一幅图像提取边缘表面的一个或多个特征；和(iii)基于一个该提取的一个或多个特征，检测一个或多个缺陷以及鉴定所述一个或多个缺陷的一种或多种类型。

参见图6和8，检查机制180的一个或多个实施方式可以包括：一个或多个光源182、一个或多个成像传感器184、一个或多个自动对焦机制186、一个或多个移动传感器188、以及加工和控制单元190。出于清楚和简洁目的，下面的实施方式显示成和描述为对(从切割得到的)玻璃带103A的边缘表面中的一个进行检查。但是，本领域技术人员会理解的是，可以通过简单地结合多个光源182、成像传感器184、自动对焦机制186、移动传感器188和/或加工和控制单元190，改变检查机制180从而对不止一个边缘表面进行检查，从而对此类边缘表面进行实时评估。

光源182将入射光引导到玻璃带103A的近端边缘表面上并穿过该近端边缘表面，所述近端边缘表面是与正在进行检查的边缘表面(远端边缘表面)成横向相对的玻璃带103A的相对边缘(所述近端边缘表面是相对于正在进行检查的边缘表面(远端边缘表面)处于穿过卷材的方式的玻璃带103A的相对边缘)。如图9和10所示，来自光源182的入射光传播通过玻璃带103A，相对于传输方向呈横向，从而光经由正在进行检查的边缘表面离开。玻璃带103A的近端边缘表面的均匀照明对于检测正在进行检查的边缘表面上的微米规格缺陷特征是非常合乎希望的。此外，还希望成像传感器184和(下文讨论的)加工足够牢靠，以容忍一定水平的检查过程期间的玻璃带103A的纵向振动。因此，为了提供均匀照明和容忍纵向振动，一个或多个实施方式可以采用光源182，其包括的明视场(透射)构造采用线形状的发光二极管(LED)光源(参见图9-10)。在该构造中，强波导作用(参见图10)允许光以相当高效的方式移动通过玻璃带103A，因此为正在进行检查的边缘表面提供明亮且均匀的照明。此外，玻璃带在入射光上的波导作用产生的正在进行检查的边缘表面的照明对于玻璃带103A的纵向振动较不敏感。

在一个或多个实施方式中，考虑非常希望在玻璃带103A的边缘表面上和/或边缘表面中产生缺陷的“明视场”图像。相比于高对比度几何形貌，在明视场照明下呈现的精细灰度特征实现了更为准确的边缘特征的尺寸确定和分类。但是，要注意的而是，当希望特征的灵敏检测时(例如，当使用低光学放大倍数光学件来检测颗粒或玻璃碎片时)，“暗视场”几何形貌会是非常有用和有效的。在两种情况下，都应该小心谨慎使得所得到的图像上的特征的动态范围最大化，包括防止特征的饱和和/或触底反弹(bottoming out)，从而在差对比度中损失缺陷特征的细节。发现当成像传感器184具有8位灰度且提供足够的照明与缺陷特征相互作用时，可以获得良好的结果；事实上，已经发现这种组合产生了高对比度图像。基于使用上文所述的高亮度LED和高效照明几何形貌(得益于波导方法)，将LED放置在距离玻璃带103A的近端边缘表面的数厘米内可以是相对简单的事情。但是，裸LED的光严重分叉。因此，可以在光源(无论是LED、卤素灯、激光或者任意其他照明体)与玻璃带103A的近端边缘表面之间使用一个或多个额外的光学元件，以增加耦合效率或者任意其他方式调节照明。例如，可以采用聚光透镜收集更多来自光源的光，并将光在玻璃带103A的近端边缘表面处或者靠近其聚焦成点。这可以极大地增加亮度。作为补充或替代，可以在光源与玻璃带103A的近端边缘表面之间使用扩散器，使得输出在空间上均匀。除此之外，可以使用滤色器和/或偏振器，以影响到达成像传感器184的光，从而针对相关缺陷的一些性质。

为了获得来自光源的光耦合进入玻璃带103A的近端边缘(以实现波导)，希望具有合适的边缘精整(例如，通过上文所述的激光切割获得的直的镜状精整)。相反地，当玻璃带103A的近端边缘展现出研磨边缘的特性时，尝试使得来自光源的光耦合进入玻璃带103A的近端边缘展现出高损耗，因为边缘散射了许多光。作为补偿，可以增加光源的强度以提供足够的照明进行充分的缺陷对比，或者作为替代，使用反射几何形貌。

优选提供成像传感器184使其光学轴的方向朝向正在进行检查的边缘表面是基本垂直的。成像传感器184接收离开正在进行检查的边缘表面的光，并产生至少一个边缘表面的图像。例如，成像传感器184优选是高分辨率图像获取装置，尽管玻璃带103A的传递速度约为200mm/s或更高，但是所述高分辨率图像获取装置具有足够速度从而是有效的，并且具有较大的视域(相比于边缘表面尺寸)。为了实现高分辨能力，成像传感器184可以采用高数值孔径(NA)透镜(例如，大于0.2)和光敏传感器(例如，电荷耦合装置(CCD)阵列，例如7um每像素分辨率的CCD)。高NA光学件对于使得边缘表面上的细缺陷特征(例如，锯齿线)高亮化是有利的。高NA光学件还表征为小的景深(DOF)，其可以小于约50um。因此，如下文所述，应该非常小心地测量、追踪和调节从成像传感器184到边缘表面的距离的任何变化，从而留在前述DOF中。

参见图8，为了适应实际环境(其中，从正在进行检查的边缘表面到成像传感器184的距离D易受到当玻璃带103A移动通过系统时的振动的影响)，检查机制180可以包括自动对焦机制186。例如，自动对焦机制186可以包括距离传感器，当玻璃带103A以传输方向移动到终点时，所述距离传感器监测从成像传感器184(和/或一些参照位置)到正在进行检查的边缘表面的距离。自动对焦机制186基于距离D自动调节成像传感器184的聚焦位置，从而所述至少一幅图像留在焦内。例如，自动对焦机制186可以包括运动台，其基于距离D自动调节成像传感器184相对于边缘表面的位置，从而调节上文所述的焦位置(即，维持恒定距离D)，使得所述至少一幅图像留在焦内。

作为补充和/或替代，自动对焦机制186可以与成像传感器184的可调节透镜系统接合，从而基于变化的距离D自动调节透镜系统，以调节上文所述的焦长度。当成像传感器184包括此类可调节透镜系统时，可以对透镜自身的光学件进行调节以改变透镜的焦长度，因此，可以避免运动台(以及所得到的成像传感器184朝向和/或远离玻璃带103A的边缘表面的位移)。事实上，成像传感器184的位置可以保持固定。然而，可以对成像传感器184的焦长度进行调节以弥补玻璃带103A传递过程中，从成像传感器184到玻璃带103A的边缘表面的距离D的变化。

上文已经呈现了正在进行检查的边缘表面的图像例子(图1-4)，其可以包括诸如碎片、锯齿、华纳线、抑制线、摩擦损坏和划痕之类的缺陷。为了对正在进行检查的边缘表面的所述一个或多个图像中可能存在的缺陷的类型进行检测和鉴定，检查机制180可以包括加工和控制单元190，其执行算法来分析所述一个或多个图像上的特征。

例如，加工和控制单元190可以包括计算机处理器，其在计算机程序的控制下操作，所述计算机程序可以储存在数字存储介质中。当通过计算机处理器执行计算机程序时，计算机程序引起计算机处理器执行如下行为：对所述一个或多个缺陷进行检测，以及对所述一个或多个缺陷的所述一种或多种类型进行鉴定。更具体来说，算法可以包括以下一种或多种：(i)相比于所述至少一幅图像中的背景特征，对一个或多个缺陷特征进行强化；(ii)对强化的缺陷特征施加分段过程，从而从较低对比度特征分离高对比度特征，从而产生多个区段；和(iii)通过对每个区段的一个或多个预定特征进行分析，从所述多个区段中的每一个提取特征。此类提取的特征可以包括：(i)区段的总面积，(ii)区段的偏心率和/或伸长率，(iii)区段的宽度，(iv)区段的高度，和(v)区段的填充比。

下文将会提供如何强化一个或多个缺陷特征、施加分段过程和从所述多个区段中的每一个提取特征的进一步细节。但是，目前来说，已经发现可以将上文提到的区段的特征用于检测和鉴定缺陷类型。

例如，当以下一种或多种情况下，检查机制180的加工和控制单元190采用算法确定区段中的一个或多个表示碎片：(i)所述一个或多个区段的总面积较大、在较小至较大的范围内；(ii)所述一个或多个区段的偏心率和/或伸长率较低、在较低至较高的范围内；和(iii)所述一个或多个区段的填充比较高、在较低至较高的范围内。

作为补充或替代，当以下一种或多种情况下，检查机制180的加工和控制单元190可以采用算法确定区段中的一个或多个表示锯齿：(i)所述一个或多个区段的宽度较小、在较小至较大范围内；和(ii)所述一个或多个区段的位置相对靠近边缘表面的周界。

作为补充或替代，当以下一种或多种情况下，检查机制180的加工和控制单元190可以采用算法确定区段中的一个或多个表示华纳线：(i)所述一个或多个区段的总面积较大、在较小至较大的范围内；(ii)所述一个或多个区段的偏心率和/或伸长率较高、在较低至较高的范围内；和(iii)所述一个或多个区段的高度较小、在较小至较大的范围内。

作为补充或替代，当以下一种或多种情况下，检查机制180的加工和控制单元190可以采用算法确定区段中的一个或多个表示抑制线：(i)所述一个或多个区段的总面积较大、在较小至较大的范围内；(ii)所述一个或多个区段的偏心率和/或伸长率较高、在较低至较高的范围内；(iii)所述一个或多个区段的宽度较小、在较小至较大的范围内；和(iv)所述一个或多个区段的高度较大、在较小至较大范围内。

参见图6，检查机制180的加工和控制单元190可以提供反馈机制，其自动调节切割机制120的一个或多个参数，所述切割机制基于缺陷的检测和鉴定，在切割区切割玻璃卷材103。例如，在切割机制120包括激光传递设备的实施方式中，所述切割机制120的一个或多个参数可以包括来自激光传递设备的入射激光的功率水平和/或来自激光传递设备的入射激光181的焦距。

现在转到涉及加工和控制单元190中的算法如何确定正在进行检查的边缘表面上的缺陷的存在和类型的进一步细节，会讨论各种缺陷类型的多种特征。

参见图1，可以将碎片辨识为由于集中负荷导致的从边缘表面的一部分切掉的缺陷。可以通过人眼视觉检查来认出碎片；但是，碎片会是数种聚集的二元线性对象(clustered blob)，这对于采用机器算法来进行检测和鉴定是存在挑战的。简单形式的椭圆形状碎片通常包括由上述所述照明导致的暗区域和亮区域。在实践中，多块碎片通常聚集在一起，这在进行检查的边缘表面的图像中产生许多二元线性对象。通常来说，碎片特征通常包括：强对比度、大尺寸(高度、宽度和/或面积)、以及低偏心率。

参见图2，锯齿线是这样的缺陷，裂缝表面的分开的部分，每个部分都响应于主张力轴上的横向旋转或扭曲而从原始裂缝平面发生旋转。锯齿线通常成组出现，从边缘表面的周界开始，在玻璃带103A中传播。锯齿线是非常薄的结构，这导致对于检查机制180而言存在挑战。通常来说，锯齿线特征通常包括：强对比度、小尺寸(高度、宽度和/或面积)、从玻璃带103A的边缘的周界开始、非常薄(小宽度vs大高度)、线在空间上相互隔开。

参见图3，华纳线是肋状标记，其具有波状轮廓，这是由于响应主张力轴的倾斜的裂缝前端临时偏移出平面引起的。华纳线还可由裂纹前端通过具有局部偏移应力场的区域(例如，在内含物、孔或表面不连续性处)的通道形成。在边缘表面的光学图像中，华纳线看上去具有较低的对比度和类似线状结构。根据目前理解，华纳线表明当玻璃卷材103以传输方向移动时，制造工艺中存在振动或机械冲击。通常来说，华纳线特征通常包括：弱对比度、大尺寸(高度、宽度和/或面积)、以及低偏心率。

参见图4，抑制线是边缘表面上的锋利线，限定了在或多或少发生变化的应力配置下恢复裂纹扩展之前被抑制或暂时停滞的裂纹的裂纹前端形状。抑制线通常表示玻璃卷材103上的应力变化，这可能降低总体强度。抑制线横跨边缘表面延伸到玻璃带103A的两个主表面中，并且具有线形结构，这显示为边缘表面图像中的高偏心率。此外，图像中的抑制线上存在强的强度对比。在算法中，使用这些特征将抑制线与其他类型的缺陷区分开。通常来说，抑制线特征通常包括：强对比度、大尺寸(高度、宽度和/或面积)、高偏心率和跨过大部分(如果不是跨过整个)玻璃带103A的边缘表面的程度。

算法对边缘表面的一个或多个图像中的缺陷类型进行鉴定的一个或多个部分通常包括四个模块，即，特征强化模块、分段模块、特征提取和分类模块、以及成组模块。图11是表示上文所述模块的各自输出的图像集。总的来说，模块运行如下。特征强化模块接收边缘表面的一个或多个图像以及对图像内感兴趣的缺陷区域进行高亮，因而分段模块更成功地采用阈值技术来孤立每个缺陷。从孤立的缺陷提取一组特征，并进入到分类过程，产生二元线性对象水平的分类。接着，缺陷成组为逻辑上有意义(相关)的二元线性对象。最终，从经过成组的二元线性对象提取某些特征，并且用作最终输出来确定边缘表面上/表面中存在的缺陷类型。

特征强化模块起到使得边缘表面的图像中的缺陷区域高亮和抑制背景信号的作用(参见图11中的图像50)。事实上，边缘表面的图像可能包括一些照明不均匀性，这可能是由于照明的变化和玻璃带103A的边缘表面上的衍射导致的。特征强化模块旨在进行全部阈值来绘制图像上的缺陷区域，通过进行局部阈值来产生强化的差异图像(参见图11的图像52)。如上文所述，差异经过强化的图像导致更好的图像分段性能(如下文更详细所述)。

边缘表面的图像中的缺陷特征表示为强度变化，并且可以通过例如使用差异过滤器进行上文所述的局部阈值得到强化。此类差异过滤器的一个例子是二规格哈尔小波过滤器，其强化不同规格下的特征。哈尔过滤器可由如下函数表示：

其中，可以假定玻璃带103A沿着X轴传输，以及变量d对应于感兴趣的规格。较小的d可以强化细规格特征(例如，锯齿线)，而较大的d可以强化其他特征(和抑制噪声)。

经过哈尔过滤的图像例子(参见图11的图像52)的d＝1，这增强了锯齿线在边缘表面图像的左下角的特征(相比于图11的图像50)。经过哈尔过滤的图像的另一个例子(参见图11的图像54)的d＝3，这增强了碎片的特征。

分段模块从特征强化模块接收差异经过强化的图像(经过滤图像)，并将看上去与差异经过强化的图像相连的缺陷特征分离。例如，华纳线特征可能看上去与锯齿线特征相连。如上文所述，不同的缺陷类型展现出具有不同对比强度的特征。例如，华纳线可以具有非常光滑的强度变化，而其他缺陷(例如，抑制线或碎片)可能具有非常强烈的强度变化。另一方面，不同缺陷的特征可能看上去是相连的，例如华纳线特征和锯齿线特征(参见图11的图像50的左上角部分和左下角部分)。分段模块将这些特征分开，从而可以对不同特征进行适当分类。

例如，可以使用双阈值分段技术来执行分段模块，例如，使用改进的滞后阈值化处理(hysteresis thresholding)。滞后阈值化处理是这样一种技术，首先鉴定高响应像素，然后鉴定高于较低响应阈值的递归相连相邻像素。在一个或多个实施方式中，可以沿着差异强化的图像的X轴(图11中从左到右)而不是沿着Y轴(图11中从上到下)应用滞后阈值化处理，对高响应区段进行分段，而不加入弱强度缺陷。因而，使用滞后阈值化处理可以避免未经保证的沿着Y轴的不同缺陷之间的连接，产生有意义的分段，和降低沿着X轴的杂乱。例如，所得到的哈尔过滤图像(参见图11的图像54)的分段结果在图11中显示为图像56，其中，不同的阴影(在彩色图像中表示为相应的颜色)表明不同的分段。

特征提取和分类模块从每个区段检测和提取特征(称作二元线性对象特征或者简称为二元线性对象，这分别是二元线性对象(BLOB)的特征)，然后将其用于将物体特征分类成缺陷类型。例如，可以通过二元决策树分类技术执行特征提取和分类模块，这允许技术人员对关键特征进行观察、测试和选择，得到令人满意的分类结果。分类器算法可以是基于直接规则的分类、神经网络、m-n分类器等。为此，可以使用一组标准和不标准二元线性对象特征。标准特征可以包括以下一种或多种：面积、边界框、偏心率、取向、质心和/或填充比(这是面积/凸起面积)。非标准二元线性对象特征可以包括如下一种或多种：平均水平积分、有效子二元线性对象计数、有效宽度和/或有效的伸长率。注意的是，发现非标准二元线性对象特征产生更好的分类结果。

平均水平积分可以定义为沿着每栏总和的柱平均值。平均水平积分的目的是反应沿着X轴的整体强度变化。已经发现这对于鉴定抑制线是有用的，特别是当沿着X轴的强度变化小，但是整体强度变化强烈的时候。

当紧密捆在一起的细线在采用阈值处理之后被识别为一个二元线性对象时，有效子二元线性对象可用于计算实际二元线性对象数量。发现计算子二元线性对象的有效数量对于鉴定锯齿线是非常有用的，不需要找到将二元线性对象分成子二元线性对象的方式。操作该技术沿着二元线性对象内的每行计数假像素(黑色块)的数量。所有行的黑色块的平均数量与超级二元线性对象中的子二元线性对象的数量强烈相关。例如，在具有3个紧密捆在一起的二元线性对象(例如，半纵向“白色”线)的区段中，大部分的行会具有被2个黑色块分开的3个白色块，表明超二元线性对象看上去是3个子二元线性对象的集合体。可以通过平均宽度(平均行总和，假定缺陷的主要取向是纵向的，沿着Y轴延伸)除以有效子二元线性对象计数，来计算子二元线性对象的有效宽度。有效宽度对于鉴定锯齿线可能是有用特征，因为锯齿线的厚度非常小。

有效伸长程度可以被认为与偏心率类似。椭圆的偏心率定义如下：

其中，a是长轴长度，b是短轴长度，以及通过将椭圆拟合成二元线性对象得到a和b。方便来说，可以使用b/a比(宽度/高度比)来表示二元线性对象的偏心率。偏心率对于鉴定拉长的结构可能是有用的；但是，偏心率可能无法足够准确地表示裂口形状特征的拉长程度，它可以用长度/厚度比更好地表示。已经发现，结构越弯曲，偏心率越低。

作为补充和/或替代，可以将有效伸长程度定义为：

其中，A是二元线性对象的面积，以及偏心率公式中的短轴长度b被A/a替代。发现对于裂口形状结构，有效伸长程度工作更好，尽管这并没有准确地代表长度/厚度比。

使用多个提取的二元线性对象特征进行二元线性对象水平分类(参见图11的图像58)。例如，可以使用如下列表来总结用于对二元线性对象进行分类和确定缺陷类型的工艺和特征。

为了将缺陷检测和分类为碎片，已经发现可以通过如下方式获得合适的结果：使得边缘表面的图像经过哈尔(规格3)过滤器，应用滞后阈值化处理来产生区段，以及对那些具有较高平均水平积分值的二元线性对象进行鉴定。通过此类处理，当以下一种或多种情况时，获得的提取的二元线性对象特征会暗示是碎片：(i)二元线性对象的总面积较大、在较小至较大的范围内；(ii)二元线性对象的偏心率和/或伸长率较低、在较低至较高的范围内；和(iii)二元线性对象的填充比较高、在较低至较高的范围内。

为了将缺陷检测和分类为一条或多条锯齿线，已经发现可以通过如下方式获得合适的结果：使得边缘表面的图像经过哈尔(规格1)过滤器，以及应用单个较低水平阈值化处理来产生区段。通过此类处理，当以下一种或多种情况时，获得的提取的二元线性对象特征会暗示是一条或多条锯齿线：(i)二元线性对象的有效宽度较小、在较小至较大范围内，和(ii)二元线性对象的位置相对靠近玻璃带103A的边缘表面的周界。

为了将缺陷检测和分类为一条或多条华纳线，已经发现可以通过如下方式获得合适的结果：使得边缘表面的图像经过哈尔(规格3)过滤器，以及应用单个较低水平阈值化处理来产生区段。通过此类处理，当以下一种或多种情况时，获得的提取的二元线性对象特征会暗示是一条或多条华纳线：(i)二元线性对象的总尺寸(例如，高度、宽度和/或面积)较大、在较小至较大范围内，和(ii)二元线性对象的偏心率和/或伸长率较高、在较低至较高范围内。

作为补充和/或替代，为了将缺陷检测和分类为一条或多条华纳线，还发现可以通过如下方式获得合适的结果：使得边缘表面的图像经过哈尔(规格3)过滤器，以及应用滞后阈值化处理来产生区段。通过此类处理，当以下一种或多种情况时，获得的提取的二元线性对象特征会暗示是一条或多条华纳线：(i)二元线性对象的总尺寸(例如，高度、宽度和/或面积)较大、在较小至较大范围内，(ii)二元线性对象的偏心率和/或伸长率较高、在较低至较高范围内，和(iii)二元线性对象的高度较小、在较小至较大范围内。

为了将缺陷检测和分类为一条或多条抑制线，已经发现可以通过如下方式获得合适的结果：使得边缘表面的图像经过哈尔(规格3)过滤器，应用滞后阈值化处理来产生区段，以及对那些具有较高平均水平积分值的二元线性对象进行鉴定。通过此类处理，当以下一种或多种情况时，获得的提取的二元线性对象特征会暗示是一条或多条抑制线：(i)二元线性对象的总尺寸较大、在较小至较大范围内，(ii)二元线性对象的偏心率和/或伸长率较高、在较低至较高范围内，(iii)二元线性对象的宽度较小、在较小至较大范围内，和(iv)二元线性对象的高度较大、在较小至较大范围内(例如，总高度跨过90％的边缘表面)。

已经发现上述特征提供了不同缺陷之间较高水平的分离，并且在二元线性对象水平进行得相当好。注意到的是，锯齿线在规格1和规格3哈尔过滤的图像中都可产生高响应；但是，发现规格3过滤的图像可能使得锯齿线的细线状特征变模糊，因而可能导致错误分类成碎片。

例如，参见图11的图像58，显示使用阴影(和/或彩色)的缺陷类型分类(碎片、锯齿线、华纳线、和抑制线)。图11的图像58中的缺陷分类显示为灰度的方式；但是，在实验中，实验室系统产生的缺陷分类的指示是彩色的方式。在任何情况下，图11底部的灰度键旨在显示如下内容：次要缺陷使用灰度60，未知缺陷使用灰度62，亮特征使用灰度64，暗特征使用灰度66，华纳线使用灰度68，锯齿线使用灰度70，抑制线使用灰度72，以及碎片缺陷使用灰度72。因为图11的灰度分辨率可能低于最优情况，可以将缺陷的彩色表示想象成如下：次要缺陷使用暗蓝色60，未知缺陷使用中度蓝色62，亮特征使用亮蓝色64，暗特征使用亮绿色66，华纳线使用黄色68，锯齿线使用橙色70，抑制线使用亮红色72，以及碎片缺陷使用棕色72。无论是使用彩色还是灰度，图11中的图像58的缺陷包括碎片、华纳线和锯齿线。

在一些情况下，由于卷材运动或者某些玻璃表面缺陷，可能无法将玻璃带103A的部分边缘表面良好地俘获在图像中。例如，边缘表面上的暗区域可对应于失焦区域，在该地方，成像传感器184没有俘获到足够的光子，而过亮的区域可能暗示了倾斜的次表面。一些形式的图像处理会恢复此类区域中特征是不太可能的，因而，绘制出这些区域用于将来分析可能是有利的。本文的算法可以包括采用全局阈值化处理技术将这些区域绘制出来的模块。但是，希望该模块避免在图像中包含背景区域，因为背景区域看上去也是暗区域。这可能是困难的，因为大部分的缺陷存在于边缘表面的周界上，从而产生非常不均匀的表面用于前景提取。此外，平坦表面和/或边缘表面的角落上的衍射可能使得图像中的边缘表面的真实边界变模糊。除此之外，边缘表面可能不是严格水平的，这是由于玻璃带103A的略微变形或者其中的应力导致的。为了补偿这些影响，本文的算法引入了一种新的方式，采用用户定义的厚度从边缘表面图像提取取样区域。假定边缘表面的取样区域水平置于小窗内，因而可以执行盒式匹配过滤器，其高度与给定取样区域的厚度相同。经过滤的图像会沿着Y轴在取样区域的中心处具有局部最大值。通过计算得到的取样区域中心和用户定义的厚度，可以成功地提取取样区域。然后可以在掩蔽的取样区域上进行全局阈值化处理以避免包含背景。

可以使用成组模块来解决分段模块产生过度分段二元线性对象的可能性(特别是对于碎片而言)。在二元线性对象水平分类之后，可能希望使得空间上靠近的二元线性对象合并以形成逻辑上更为准确的缺陷代表。二元线性对象的成组最常用于锯齿线和碎片(参见图11的图像60)。

对于锯齿线，本文的算法提供了成组和进行另一水平的分类，因为锯齿线的特征之一是它们在空间上是隔开的。基于锯齿线看上去是隔开的假设，可以通过迭代地观察每条锯齿线的相邻区域，来进行锯齿线的成组。接着，可以使用宽度和高度的阈值来消除锯齿线的小隔开。

对于碎片，本文的算法也提供了成组和进行另一水平的分类。最简单的碎片形式可以包括两种二元线性对象，分别表示碎片的“次”面和“暗”面。在实际情况中，碎片常常成组出现。可能希望将紧密靠近在一起的一组碎片显示为一块碎片。此外，(太小以至于无法根据二元线性对象水平分类进行确定和分类的)某些相邻的碎片也可以成组为碎片以实现完整和具有逻辑的分段。成组的一个问题是确定非碎片缺陷二元线性对象是否应该与碎片二元线性对象相连。虽然可以这么做，但是不希望仅使用空间接近情况作为成组判断的准则。因此，本文算法可以基于如下假定操作：当非碎片二元线性对象的周界的预先规定的部分位于扩大的碎片二元线性对象中的时候，非碎片二元线性对象与碎片二元线性对象相连。虽然其他方式来定义连接性也是可以的，但是发现上文所述方法对于大多数情况是合适的。可能希望对未确定区域、华纳线和亮区域进行迭代相连，以形成逻辑上正确的分段。

图12是相应图像对的集合，每对包括切割玻璃带的边缘表面的图像以及表示一个或多个检测和鉴定的缺陷的分类的输出图像。图像80包括具有碎片缺陷、锯齿线和华纳线的边缘表面图像，以及根据上文所述算法得到的表明此类缺陷的图像。图像82包括具有锯齿线、华纳线和抑制线的边缘表面图像，以及根据上文所述算法得到的表明此类缺陷的图像。图像84和86分别包括具有碎片缺陷的边缘表面图像，以及根据上文所述算法得到的表明此类缺陷的图像。图像88包括具有碎片、锯齿线和华纳线的边缘表面图像，以及根据上文所述算法得到的表明此类缺陷的图像。处理结果是非常有希望的，因为算法对于边缘表面图像执行得非常好。

此外，图12的图像旨在显示使用阴影(和/或彩色)的缺陷类型分类(碎片、锯齿线、华纳线、和抑制线)。但是，由于图像80、82、84、86和88的分辨率限制，技术人员可以想象缺陷的彩色表示可以是如下情况：次要缺陷使用暗蓝色，未知缺陷使用中度蓝色，亮特征使用亮蓝色，暗特征使用亮绿色，华纳线使用黄色，锯齿线使用橙色，抑制线使用亮红色，以及碎片缺陷使用棕色。

尽管本文公开内容已结合具体实施方式进行了描述，但是应当理解，这些实施方式仅是用于说明本文的实施方式的原理和应用。因此，应当理解，在不背离本申请的精神和范围的前提下，可以对列举的实施方式进行各种修改，并且可以设计其他实现形式。例如，可以根据如下具体示例性实施方式结合各种特征。

实施方式1：一种方法，其包括：

使得玻璃卷材从来源以传输方向移动到终点，所述玻璃卷材包括长度和与长度呈横向的宽度，所述传输方向是沿着玻璃卷材的长度；

当玻璃卷材以传输方向从来源移动到终点时，在切割区，沿着玻璃卷材的长度将玻璃卷材至少切割成第一和第二玻璃带，从而在第一和第二玻璃带上产相应的第一和第二边缘表面；以及

当第一和第二玻璃带以传输方向移动到终点时，对第一和第二边缘表面中的至少一个进行实时光学检查，

其中，检查步骤包括：(i)当第一和第二玻璃带以传输方向移动时，获得所述第一和第二边缘表面中的至少一个的至少一幅图像；(ii)从所述至少一幅图像提取所述第一和第二边缘表面中的至少一个的一个或多个特征；和(iii)基于该提取的一个或多个特征，检测一个或多个缺陷和对所述一个或多个缺陷的一种或多种类型进行鉴定。

实施方式2：如实施方式1的方法，其中，检查步骤包括：

将入射光引导到第一和第二玻璃带中的至少一个的相对边缘表面上并穿过该相对边缘表面，所述相对边缘表面与所述第一和第二边缘表面中的至少一个呈横向相对；

使得光传播通过所述第一和第二玻璃带中的至少一个，这是相对于传输方向呈横向的，从而光经由所述第一和第二边缘表面中的至少一个离开；以及

将成像传感器的光学轴导向至基本上垂直朝向所述第一和第二边缘表面中的至少一个，以接收离开所述第一和第二边缘表面中的至少一个的光，从而成像传感器产生所述至少一幅图像。

实施方式3：如实施方式2的方法，其中，将成像传感器的光学轴导向至朝向所述第一和第二边缘表面中的至少一个的步骤包括：

当玻璃卷材的第一和第二玻璃带以传输方向移动到终点时，监测从成像传感器和/或参照位置到所述第一和第二边缘表面中的至少一个的距离；以及

基于所述距离自动调节成像传感器的聚焦位置，从而所述至少一幅图像留在焦内。

实施方式4：如实施方式1-3中任一项的方法，其中，检测一个或多个缺陷和对所述一个或多个缺陷的一种或多种类型进行鉴定的步骤包括：

相比于所述至少一幅图像中的背景特征，对一个或多个缺陷特征进行强化；

对强化的缺陷特征施加分段过程，从而从较低对比度特征分离高对比度特征，从而产生多个区段；以及

通过对每个区段的如下一个或多个特征进行分析，从所述多个区段中的每一个提取特征：

(i)区段的总面积，

(ii)区段的偏心率和/或伸长率，

(iii)区段的宽度，

(iv)区段的高度，和

(v)区段的填充比。

实施方式5：如实施方式4的方法，其还包括将至少一些区段成组到一起，以形成至少一个集合区段。

实施方式6：如实施方式4或实施方式5的方法，其还包括：基于区段的分析，对所述一个或多个缺陷的所述一种或多种类型进行确定和鉴定。

实施方式7：如实施方式6的方法，其还包括当如下情况时，确定区段中的一个或多个表示碎片：

(i)一个或多个区段的总面积较大、在较小至较大范围内，

(ii)一个或多个区段的偏心率和/或伸长率较低、在较低至较高范围内，和

(iii)一个或多个区段的填充比较高、在较低至较高范围内。

实施方式8：如实施方式6的方法，其还包括当如下情况时，确定区段中的一个或多个表示锯齿线：

(i)一个或多个区段的宽度较小、在较小至较大范围内，和

(ii)一个或多个区段的位置相对靠近边缘表面的周界。

实施方式9：如实施方式6的方法，其还包括当如下情况时，确定区段中的一个或多个表示华纳线：

(i)一个或多个区段的总面积较大、在较小至较大范围内，

(ii)一个或多个区段的偏心率和/或伸长率较高、在较低至较高范围内，和

(iii)一个或多个区段的高度较小、在较小至较大范围内。

实施方式10：如实施方式6的方法，其还包括当如下情况时，确定区段中的一个或多个表示抑制线：

(i)一个或多个区段的总面积较大、在较小至较大范围内，

(ii)一个或多个区段的偏心率和/或伸长率较高、在较低至较高范围内，

(iii)一个或多个区段的宽度较小、在较小至较大范围内，和

(iv)一个或多个区段的高度较大、在较小至较大范围内。

实施方式11：如实施方式1-10中任一项的方法，其还包括：基于检测和鉴定，对切割区的玻璃卷材切割的一个或多个参数进行自动调节，其中，

在切割区切割玻璃卷材的步骤包括：使用激光传递设备对玻璃卷材的拉长区进行加热，之后对玻璃卷材的经加热部分进行冷却，从而使得破裂以与传输方向相反的方向传播，从而产生第一和第二玻璃带；以及

所述切割玻璃卷材的步骤的一个或多个参数包括：来自激光传递设备的入射激光的功率水平，以及来自激光传递设备的入射激光的聚焦。

实施方式12：一种设备，其包括：

来源设备，其构造成供给玻璃卷材，所述玻璃卷材具有长度和与长度呈横向的宽度；

传输机制，其构造成以沿着玻璃卷材长度的传输方向，将玻璃卷材从源设备移动到终点；以及

切割机制，其构造成当玻璃卷材以传输方向从来源移动到终点时，在切割区，沿着所述长度将玻璃卷材至少切割成第一和第二玻璃带，从而在第一和第二玻璃带上产相应的第一和第二边缘表面；以及

检查机制，其构造成当玻璃卷材的第一和第二玻璃带以传输方向移动到终点时，对第一和第二边缘表面中的至少一个进行实时光学检查，

其中，检查机制构造成执行如下动作，包括：(i)当第一和第二玻璃带以传输方向移动时，获得所述第一和第二边缘表面中的至少一个的至少一幅图像；(ii)从所述至少一幅图像提取所述第一和第二边缘表面中的至少一个的一个或多个特征；和(iii)基于该提取的一个或多个特征，检测一个或多个缺陷和对所述一个或多个缺陷的一种或多种类型进行鉴定。

实施方式13：如实施方式12的设备，其中，检查机制包括：

光源，其构造成将入射光引导到第一和第二玻璃带中的至少一个的相对边缘表面上并穿过该相对边缘表面，所述相对边缘表面与所述第一和第二边缘表面中的至少一个呈横向相对，使得光传播通过所述第一和第二玻璃带中的至少一个，这是相对于传输方向呈横向的，从而光经由所述第一和第二边缘表面中的至少一个离开；以及

成像传感器，其包括光学轴，所述光学轴被导向至基本上垂直朝向所述第一和第二边缘表面中的至少一个，并且构造成接收离开所述第一和第二边缘表面中的至少一个的光，从而成像传感器产生所述至少一幅图像。

实施方式14：如实施方式13的设备，其还包括自动对焦机制，其包括：

距离传感器，其构造成当玻璃卷材的第一和第二玻璃带以传输方向移动到终点时，监测从成像传感器和/或参照位置到所述第一和第二边缘表面中的至少一个的距离；以及

运动台，其构造成基于距离变化自动调节成像传感器的聚焦位置，从而所述至少一幅图像留在焦内。

实施方式15：如实施方式12-14中任一项的设备，其中，检查机制包括计算机处理器，其构造成根据计算机程序的控制运行，当通过计算机处理器执行计算机程序时，使得计算机处理器进行检测所述一个或多个缺陷以及对所述一个或多个缺陷的一种或多种类型进行鉴定的动作，这是通过如下方式进行的：

相比于所述至少一幅图像中的背景特征，对一个或多个缺陷特征进行强化；

对强化的缺陷特征施加分段过程，从而从较低对比度特征分离高对比度特征，从而产生多个区段；以及

通过对每个区段的如下一个或多个特征进行分析，从所述多个区段中的每一个提取特征：

(i)区段的总面积，

(ii)区段的偏心率和/或伸长率，

(iii)区段的宽度，

(iv)区段的高度，和

(v)区段的填充比。

实施方式16：如实施方式15的设备，其中，检查机制还构造成将至少一些区段成组到一起，以形成至少一个集合区段。

实施方式17：如实施方式15或实施方式16的设备，其中，检查机制还构造成基于区段的分析，对所述一个或多个缺陷的所述一种或多种类型进行确定和鉴定的动作。

实施方式18：如实施方式17的设备，其中，检查机制还构造成当具有如下情况时，确定区段中的一个或多个表示碎片的动作：

(i)一个或多个区段的总面积较大、在较小至较大范围内，

(ii)一个或多个区段的偏心率和/或伸长率较低、在较低至较高范围内，和

(iii)一个或多个区段的填充比较高、在较低至较高范围内。

实施方式19：如实施方式17的设备，其中，检查机制还构造成当具有如下情况时，确定区段中的一个或多个表示锯齿的动作：

(i)一个或多个区段的宽度较小、在较小至较大范围内，和

(ii)一个或多个区段的位置相对靠近边缘表面的周界。

实施方式20：如实施方式17的设备，其中，检查机制还构造成当具有如下情况时，确定区段中的一个或多个表示华纳线的动作：

(i)一个或多个区段的总面积较大、在较小至较大范围内，

(ii)一个或多个区段的偏心率和/或伸长率较高、在较低至较高范围内，和

(iii)一个或多个区段的高度较小、在较小至较大范围内。

实施方式21：如实施方式17的设备，其中，检查机制还构造成当具有如下情况时，确定区段中的一个或多个表示抑制线的动作：

(i)一个或多个区段的总面积较大、在较小至较大范围内，

(ii)一个或多个区段的偏心率和/或伸长率较高、在较低至较高范围内，

(iii)一个或多个区段的宽度较小、在较小至较大范围内，和

(iv)一个或多个区段的高度较大、在较小至较大范围内。

实施方式22：如实施方式12-21中任一项的设备，其还包括反馈机制，其构造成基于检测和鉴定，对切割区的玻璃卷材切割的切割机制的一个或多个参数进行自动调节，其中，

切割机制包括：激光传递设备，其构造成对玻璃卷材的拉长区进行加热，以及冷却流体源，其构造成对玻璃卷材的经加热部分进行冷却，从而使得破裂以与传输方向相反的方向传播和切割玻璃卷材，从而产生第一和第二玻璃带；以及

所述切割机制的一个或多个参数包括：来自激光传递设备的入射激光的功率水平，以及来自激光传递设备的入射激光的聚焦。

Claims (22)

1.一种方法，所述方法包括：

使得玻璃卷材从来源以传输方向移动到终点，所述玻璃卷材包括长度和与长度呈横向的宽度，所述传输方向是沿着玻璃卷材的长度；

当玻璃卷材以传输方向从来源移动到终点时，在切割区，沿着玻璃卷材的长度将玻璃卷材至少切割成第一和第二玻璃带，从而在第一和第二玻璃带上产相应的第一和第二边缘表面；以及

当第一和第二玻璃带以传输方向移动到终点时，对第一和第二边缘表面中的至少一个进行实时光学检查，

其中，检查步骤包括：(i)当第一和第二玻璃带以传输方向移动时，获得所述第一和第二边缘表面中的至少一个的至少一幅图像；(ii)从所述至少一幅图像提取所述第一和第二边缘表面中的至少一个的一个或多个特征；和(iii)基于该提取的一个或多个特征，检测一个或多个缺陷和对所述一个或多个缺陷的一种或多种类型进行鉴定。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，检查步骤包括：

将入射光引导到第一和第二玻璃带中的至少一个的相对边缘表面上并穿过该相对边缘表面，所述相对边缘表面与所述第一和第二边缘表面中的至少一个呈横向相对；

使得光传播通过所述第一和第二玻璃带中的至少一个，这是相对于传输方向呈横向的，从而光经由所述第一和第二边缘表面中的至少一个离开；以及

将成像传感器的光学轴导向至基本上垂直朝向所述第一和第二边缘表面中的至少一个，以接收离开所述第一和第二边缘表面中的至少一个的光，从而成像传感器产生所述至少一幅图像。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将成像传感器的光学轴导向至朝向所述第一和第二边缘表面中的至少一个的步骤包括：

当玻璃卷材的第一和第二玻璃带以传输方向移动到终点时，监测从成像传感器和/或参照位置到所述第一和第二边缘表面中的至少一个的距离；以及

基于所述距离自动调节成像传感器的聚焦位置，从而所述至少一幅图像留在焦内。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，检测一个或多个缺陷和对所述一个或多个缺陷的一种或多种类型进行鉴定的步骤包括：

相比于所述至少一幅图像中的背景特征，对一个或多个缺陷特征进行强化；

对强化的缺陷特征施加分段过程，从而从较低对比度特征分离高对比度特征，从而产生多个区段；以及

通过对每个区段的如下一个或多个特征进行分析，从所述多个区段中的每一个提取特征：

(i)区段的总面积，

(ii)区段的偏心率和/或伸长率，

(iii)区段的宽度，

(iv)区段的高度，和

(v)区段的填充比。

5.如权利要求4所述的方法，其还包括将至少一些区段成组到一起，以形成至少一个集合区段。

6.如权利要求4或5所述的方法，其还包括：基于区段的分析，对所述一个或多个缺陷的所述一种或多种类型进行确定和鉴定。

7.如权利要求6所述的方法，其还包括当如下情况时，确定区段中的一个或多个表示碎片：

(i)一个或多个区段的总面积较大、在较小至较大范围内，

(ii)一个或多个区段的偏心率和/或伸长率较低、在较低至较高范围内，和

(iii)一个或多个区段的填充比较高、在较低至较高范围内。

8.如权利要求6所述的方法，其还包括当如下情况时，确定区段中的一个或多个表示锯齿线：

(i)一个或多个区段的宽度较小、在较小至较大范围内，和

(ii)一个或多个区段的位置相对靠近边缘表面的周界。

9.如权利要求6所述的方法，其还包括当如下情况时，确定区段中的一个或多个表示华纳线：

(i)一个或多个区段的总面积较大、在较小至较大范围内，

(ii)一个或多个区段的偏心率和/或伸长率较高、在较低至较高范围内，和

(iii)一个或多个区段的高度较小、在较小至较大范围内。

10.如权利要求6所述的方法，其还包括当如下情况时，确定区段中的一个或多个表示抑制线：

(i)一个或多个区段的总面积较大、在较小至较大范围内，

(ii)一个或多个区段的偏心率和/或伸长率较高、在较低至较高范围内，

(iii)一个或多个区段的宽度较小、在较小至较大范围内，和

(iv)一个或多个区段的高度较大、在较小至较大范围内。

11.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其还包括：基于检测和鉴定，对切割区的玻璃卷材切割的步骤的一个或多个参数进行自动调节，其中，

在切割区切割玻璃卷材的步骤包括：使用激光传递设备对玻璃卷材的拉长区进行加热，之后对玻璃卷材的经加热部分进行冷却，从而使得破裂以与传输方向相反的方向传播，从而产生第一和第二玻璃带；以及

所述玻璃卷材切割的步骤的一个或多个参数包括：来自激光传递设备的入射激光的功率水平，以及来自激光传递设备的入射激光的聚焦。

12.一种设备，所述设备包括：

来源设备，其构造成供给玻璃卷材，所述玻璃卷材具有长度和与长度呈横向的宽度；

传输机制，其构造成以沿着玻璃卷材长度的传输方向，将玻璃卷材从源设备移动到终点；以及

切割机制，其构造成当玻璃卷材以传输方向从来源移动到终点时，在切割区，沿着所述长度将玻璃卷材至少切割成第一和第二玻璃带，从而在第一和第二玻璃带上产相应的第一和第二边缘表面；以及

检查机制，其构造成当玻璃卷材的第一和第二玻璃带以传输方向移动到终点时，对第一和第二边缘表面中的至少一个进行实时光学检查，

其中，检查机制构造成执行如下动作，包括：(i)当第一和第二玻璃带以传输方向移动时，获得所述第一和第二边缘表面中的至少一个的至少一幅图像；(ii)从所述至少一幅图像提取所述第一和第二边缘表面中的至少一个的一个或多个特征；和(iii)基于该提取的一个或多个特征，检测一个或多个缺陷和对所述一个或多个缺陷的一种或多种类型进行鉴定。

13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，检查机制包括：

光源，其构造成将入射光引导到第一和第二玻璃带中的至少一个的相对边缘表面上并穿过该相对边缘表面，所述相对边缘表面与所述第一和第二边缘表面中的至少一个呈横向相对，使得光传播通过所述第一和第二玻璃带中的至少一个，这是相对于传输方向呈横向的，从而光经由所述第一和第二边缘表面中的至少一个离开；以及

成像传感器，其包括光学轴，所述光学轴被导向至基本上垂直朝向所述第一和第二边缘表面中的至少一个，并且构造成接收离开所述第一和第二边缘表面中的至少一个的光，从而成像传感器产生所述至少一幅图像。

14.如权利要求13所述的设备，其还包括自动对焦机制，其包括：

距离传感器，其构造成当玻璃卷材的第一和第二玻璃带以传输方向移动到终点时，监测从成像传感器和/或参照位置到所述第一和第二边缘表面中的至少一个的距离；以及

运动台，其构造成基于距离变化自动调节成像传感器的聚焦位置，从而所述至少一幅图像留在焦内。

15.如权利要求12-14中任一项所述的设备，其特征在于，检查机制包括计算机处理器，其构造成根据计算机程序的控制运行，当通过计算机处理器执行计算机程序时，使得计算机处理器进行检测所述一个或多个缺陷以及对所述一个或多个缺陷的一种或多种类型进行鉴定的动作，这是通过如下方式进行的：

相比于所述至少一幅图像中的背景特征，对一个或多个缺陷特征进行强化；

对强化的缺陷特征施加分段过程，从而从较低对比度特征分离高对比度特征，从而产生多个区段；以及

通过对每个区段的如下一个或多个特征进行分析，从所述多个区段中的每一个提取特征：

(i)区段的总面积，

(ii)区段的偏心率和/或伸长率，

(iii)区段的宽度，

(iv)区段的高度，和

(v)区段的填充比。

16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，检查机制还构造成将至少一些区段成组到一起，以形成至少一个集合区段。

17.如权利要求15或16所述的设备，其特征在于，检查机制还构造成基于区段的分析，对所述一个或多个缺陷的所述一种或多种类型进行确定和鉴定的动作。

18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，检查机制还构造成当具有如下情况时，确定区段中的一个或多个表示碎片的动作：

(i)一个或多个区段的总面积较大、在较小至较大范围内，

(ii)一个或多个区段的偏心率和/或伸长率较低、在较低至较高范围内，和

(iii)一个或多个区段的填充比较高、在较低至较高范围内。

19.如权利要求17所述的设备，其特征在于，检查机制还构造成当具有如下情况时，确定区段中的一个或多个表示锯齿的动作：

(i)一个或多个区段的宽度较小、在较小至较大范围内，和

(ii)一个或多个区段的位置相对靠近边缘表面的周界。

20.如权利要求17所述的设备，其特征在于，检查机制还构造成当具有如下情况时，确定区段中的一个或多个表示华纳线的动作：

(i)一个或多个区段的总面积较大、在较小至较大范围内，

(ii)一个或多个区段的偏心率和/或伸长率较高、在较低至较高范围内，和

(iii)一个或多个区段的高度较小、在较小至较大范围内。

21.如权利要求17所述的设备，其特征在于，检查机制还构造成当具有如下情况时，确定区段中的一个或多个表示抑制线的动作：

(i)一个或多个区段的总面积较大、在较小至较大范围内，

(ii)一个或多个区段的偏心率和/或伸长率较高、在较低至较高范围内，

(iii)一个或多个区段的宽度较小、在较小至较大范围内，和

(iv)一个或多个区段的高度较大、在较小至较大范围内。

22.如权利要求12-21中任一项所述的设备，其还包括反馈机制，其构造成基于监测和鉴定，对切割区的玻璃卷材切割的切割机制的一个或多个参数进行自动调节，其中，

切割机制包括：激光传递设备，其构造成对玻璃卷材的拉长区进行加热，以及冷却流体源，其构造成对玻璃卷材的经加热部分进行冷却，从而使得破裂以与传输方向相反的方向传播和切割玻璃卷材，从而产生第一和第二玻璃带；以及

所述切割机制的一个或多个参数包括：来自激光传递设备的入射激光的功率水平，以及来自激光传递设备的入射激光的聚焦。