CN110031483A - 一种基于透射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法 - Google Patents

一种基于透射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110031483A
CN110031483A CN201910368959.3A CN201910368959A CN110031483A CN 110031483 A CN110031483 A CN 110031483A CN 201910368959 A CN201910368959 A CN 201910368959A CN 110031483 A CN110031483 A CN 110031483A
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass
checked
light source
structured
glass sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910368959.3A
Other languages
English (en)
Inventor
骆聪
袁春辉
杨鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Tian Zhun Science And Technology Co Ltd
Tztek Technology Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Tian Zhun Science And Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Tian Zhun Science And Technology Co Ltd filed Critical Suzhou Tian Zhun Science And Technology Co Ltd
Priority to CN201910368959.3A priority Critical patent/CN110031483A/zh
Publication of CN110031483A publication Critical patent/CN110031483A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/958—Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

本发明提供了一种基于透射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法，其配置简单、检测方便，可避免传统方案繁琐的打光验证试验，待检玻璃样品通过面阵相机成像，所得图像中的待检玻璃样品被结构光光源调制，进而获得条纹调制度分布图和相位分布图，通过条纹调制度分布图和相位分布图可实现增强各种玻璃内外部的瑕疵，从而实现了面阵探测，提高了瑕疵检测效率。

Description

一种基于透射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法
技术领域
本发明涉及一种玻璃瑕疵检测方法，具体为一种基于透射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法。
背景技术
在玻璃的生产、组装过程中，玻璃内、外部会产生气泡、结石、扭曲、碎裂以及划痕等缺陷，这些缺陷会影响玻璃产品的功能和美观程度。其中，对于大尺寸的玻璃瑕疵，可使用高亮度线光源与线阵相机的配合实现明场和暗场的照明结构，其可以显著增强图像中的瑕疵特征，从而实现了很好的检测效果。
但是，这种方法有如下缺陷：1)其需要根据瑕疵特征来相应调整照明角度、光源尺寸等参数，在实际使用中还需要大量的验证试验方可确认最优工作状态，比较繁琐；2)而对于玻璃内部的小尺寸瑕疵，由于散射光强度较弱，这种明场、暗场配合的检测方法依然无法得到高对比度的瑕疵图像，也就需要对后端的瑕疵检测算法提出极高的要求；3)需要配合线阵相机和直线模组使用，且无法实现面阵探测。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种基于透射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法，其配置简单、检测方便，不仅瑕疵增强效果明显，且可实现面阵检测，提高瑕疵检测效率。
其技术方案是这样的：其特征在于：其包括如下步骤：
S1、面阵相机设置于待检玻璃样品上方，调整所述面阵相机与待检玻璃样品之间的距离，以使得所述面阵相机对所述待检玻璃样品清晰成像；
S2、结构光光源设置于所述待检玻璃样品的正下方，所述结构光光源上的光强呈条纹分布；
S3、所述结构光光源的结构光条纹沿法向平移，平移距离为所述结构光光源周期的1/N，N＝3,4,5……；
S4、所述面阵相机对所述待检玻璃样品成像，所得图像中的待检玻璃样品被所述结构光光源调制，使得待检玻璃样品图像上出现明显的条纹结构；
S5、重复N次所述步骤S3和S4，获得N幅调制后的待检玻璃样品图像，记图像为Ij(j＝1,2,3，…N)；随后根据获得的N幅图像通过N步相移算法计算出每个像素的条纹调制度和调制相位，获得条纹调制度分布图和相位分布图，通过条纹调制度分布图和相位分布图实现了玻璃瑕疵的检测。
其进一步特征在于：
所述结构光光源的光强呈正弦型、矩形、锯齿形或者其他形式的周期条纹分布；
所述条纹的平移次数大于3次，所述条纹为等间距或变间距平移；
所述结构光光源通过液晶显示器产生，所述液晶显示器放置于所述待检玻璃样品下方一定离焦距离处，并满足由所述面阵相机和结构光光源构成的成像系统对此位置的空间分辨率低于所述结构光光源周期的1/2；
所述结构光光源通过投影仪投影至毛玻璃上产生，所述毛玻璃放置于所述待检玻璃样品下方一定离焦距离处，并满足由所述面阵相机和结构光光源构成的成像系统对此位置的空间分辨率低于所述结构光光源周期的1/2，所述投影仪位于所述毛玻璃下方；所述毛玻璃表面的微结构尺寸不大于所述面阵相机在所述毛玻璃表面的分辨率。
本发明的有益效果是，其配置简单方便，可避免传统方案繁琐的打光验证试验，待检玻璃样品通过面阵相机成像，所得图像中的待检玻璃样品被结构光光源调制，进而获得条纹调制度分布图和相位分布图，通过条纹调制度分布图和相位分布图可实现增强各种玻璃内外部的瑕疵，从而实现了面阵探测，提高了瑕疵检测效率。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是本发明实施例二的结构示意图；
图3是普通照明图像的玻璃瑕疵效果图；
图4是结构光照明图像的玻璃瑕疵效果图；
图5是待检玻璃样品的初始图像效果图；
图6是条纹调制度分布图的效果图；
图7是相位分布图的效果图。
具体实施方式
实施例一
如图1、图3～图7所示，本发明包括如下步骤：
S1、面阵相机1及其上的光学镜头2设置于待检玻璃样品3上方，调整面阵相机1与待检玻璃样品3之间的距离，以使得面阵相机1对待检玻璃样品3清晰成像；
S2、结构光光源通过液晶显示器4产生，结构光光源上的光强呈正弦条纹分布，即液晶显示器4显示正弦结构条纹，作为结构光光源；液晶显示器4放置于待检玻璃样品3正下方一定离焦距离处，液晶显示器4与待检玻璃样品3之间的距离满足由面阵相机1及其上的光学镜头2和结构光光源构成的成像系统对此位置的空间分辨率低于结构光光源周期的1/2；
S3、结构光光源的结构光条纹沿法向平移，正弦结构条纹的平移次数大于3次，每次平移距离为结构光光源周期的1/4，正弦结构条纹可根据情况等间距或变间距平移；
S4、面阵相机1对待检玻璃样品3成像，所得图像中的待检玻璃样品3被结构光光源调制，使得待检玻璃样品图像上出现明显的条纹结构；
S5、重复4次步骤S3和S4，获得4幅调制后的待检玻璃样品3图像，记图像为Ij(j＝1,2,3，4)，随后根据获得的4幅图像通过N步相移算法计算出每个像素的条纹调制度和调制相位，其作为现有技术算法，不再赘述，获得条纹调制度分布图和相位分布图，通过条纹调制度分布图和相位分布图实现了玻璃瑕疵的检测。
实施例二
如图2所示，结构光光源通过投影仪6投影至毛玻璃5上产生，使毛玻璃5成为结构光光源，毛玻璃5放置于待检玻璃样品3下方一定离焦距离处，毛玻璃5与待检玻璃样品3之间的距离满足由面阵相机1及其上的光学镜头2和结构光光源构成的成像系统对此位置的空间分辨率低于结构光光源周期的1/2；投影仪6位于毛玻璃5下方；毛玻璃5表面的微结构尺寸不大于面阵相机1在毛玻璃表面的分辨率，具体地，实现增强各种玻璃内外部瑕疵的检测方法同上。
本发明的检测方法可兼容各种不同的瑕疵类型(扭曲、划痕、碎裂、灰尘、指纹等)的特点，具体地，条纹调制度分布图反应了待检玻璃样品3表面的散射特征：散射越强烈，调制度越小；散射越弱，调制度越高；一般正常的玻璃表面是光滑且连续的，不会发生散射，但是在瑕疵位置上，玻璃上会出现不连续的边界，而边界处会发生明显的散射，则实现了对待检玻璃样品3中的划痕、碎裂、灰尘、指纹等散射缺陷进行显著增强，从而可以根据条纹调制度分布图判断待检玻璃样品哪一处有瑕疵；相位分布图反应了待检玻璃样品3表面的三维形貌，相位或者相位梯度的变化反应了待检玻璃样品3表面结构的变化，则对于裂痕、凹凸等玻璃瑕疵，使用相位分布图可以进行明显区分，综上，通过条纹调制度分布图和相位分布图，可有效实现面阵检测，提高瑕疵检测效率。
图1、图2中，箭头的方向为结构光光源的平移方向。

Claims (5)

1.一种基于透射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法，其特征在于：其包括如下步骤：
S1、面阵相机设置于待检玻璃样品上方，调整所述面阵相机与待检玻璃样品之间的距离，以使得所述面阵相机对所述待检玻璃样品清晰成像；
S2、结构光光源设置于所述待检玻璃样品的正下方，所述结构光光源上的光强呈条纹分布；
S3、所述结构光光源的结构光条纹沿法向平移，平移距离为所述结构光光源周期的1/N，N＝3,4,5……；
S4、所述面阵相机对所述待检玻璃样品成像，所得图像中的待检玻璃样品被所述结构光光源调制，使得待检玻璃样品图像上出现明显的条纹结构；
S5、重复N次所述步骤S3和S4，获得N幅调制后的待检玻璃样品图像，记图像为Ij(j＝1,2,3，…N)；随后根据获得的N幅图像通过N步相移算法计算出每个像素的条纹调制度和调制相位，获得条纹调制度分布图和相位分布图，通过条纹调制度分布图和相位分布图实现了玻璃瑕疵的检测。
2.根据权利要求1所述的一种基于透射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法，其特征在于：所述结构光光源的光强呈正弦型、矩形、锯齿形或者其他形式的周期条纹分布。
3.根据权利要求1所述的一种基于透射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法，其特征在于：所述条纹的平移次数大于3次，所述条纹为等间距或变间距平移。
4.根据权利要求1所述的一种基于透射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法，其特征在于：所述结构光光源通过液晶显示器产生，所述液晶显示器放置于所述待检玻璃样品下方一定离焦距离处，并满足由所述面阵相机和结构光光源构成的成像系统对此位置的空间分辨率低于所述结构光光源周期的1/2。
5.根据权利要求1所述的一种基于透射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法，其特征在于：所述结构光光源通过投影仪投影至毛玻璃上产生，所述毛玻璃放置于所述待检玻璃样品下方一定离焦距离处，并满足由所述面阵相机和结构光光源构成的成像系统对此位置的空间分辨率低于所述结构光光源周期的1/2，所述投影仪位于所述毛玻璃下方；所述毛玻璃表面的微结构尺寸不大于所述面阵相机在所述毛玻璃表面的分辨率。
CN201910368959.3A 2019-05-05 2019-05-05 一种基于透射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法 Pending CN110031483A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910368959.3A CN110031483A (zh) 2019-05-05 2019-05-05 一种基于透射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910368959.3A CN110031483A (zh) 2019-05-05 2019-05-05 一种基于透射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110031483A true CN110031483A (zh) 2019-07-19

Family

ID=67241306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910368959.3A Pending CN110031483A (zh) 2019-05-05 2019-05-05 一种基于透射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110031483A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110618136A (zh) * 2019-10-24 2019-12-27 北京石晶光电科技股份有限公司 一种人造光学石英晶体材料条纹检测仪
CN110918497A (zh) * 2019-12-27 2020-03-27 无锡动视宫原科技有限公司 一种偏光片瑕疵检测装置
CN111107257A (zh) * 2020-01-20 2020-05-05 成都德图福思科技有限公司 针对透明介质表面刻蚀或浮雕图案进行高对比度成像的方法
CN112305650A (zh) * 2019-08-01 2021-02-02 上海塞普机电工程技术有限公司 一种用于透明物疵点检测和数字成像之光栅及其面阵检测方法
CN113030101A (zh) * 2021-03-02 2021-06-25 成都小淞科技有限公司 条纹光涂装瑕疵检出装置
CN113252557A (zh) * 2021-04-08 2021-08-13 成都小淞科技有限公司 条纹结构光喷涂瑕疵检出光源装置
CN114324372A (zh) * 2021-12-21 2022-04-12 苏州凌云视界智能设备有限责任公司 一种不锈钢卷材外观检测装置
CN116297514A (zh) * 2023-02-15 2023-06-23 湖南长步道光学科技有限公司 基于结构光的镜面缺陷检测方法、系统、设备及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4139094A1 (de) * 1991-11-28 1993-06-03 Wolf & Beck Gmbh Dr Messverfahren und messgeraet zur erkennung von stoerstellen bei flachglaesern
CN101983330A (zh) * 2008-03-25 2011-03-02 伊雷克托科学工业股份有限公司 使用结构化光线于检测缺陷的方法与装置
CN106210568A (zh) * 2016-07-15 2016-12-07 深圳奥比中光科技有限公司 图像处理方法以及装置
CN106841237A (zh) * 2017-04-18 2017-06-13 电子科技大学 一种电子显示屏玻璃盖板表面缺陷检测系统及方法
CN107144240A (zh) * 2017-05-12 2017-09-08 电子科技大学 一种检测玻璃面板表面缺陷的系统及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4139094A1 (de) * 1991-11-28 1993-06-03 Wolf & Beck Gmbh Dr Messverfahren und messgeraet zur erkennung von stoerstellen bei flachglaesern
CN101983330A (zh) * 2008-03-25 2011-03-02 伊雷克托科学工业股份有限公司 使用结构化光线于检测缺陷的方法与装置
CN106210568A (zh) * 2016-07-15 2016-12-07 深圳奥比中光科技有限公司 图像处理方法以及装置
CN106841237A (zh) * 2017-04-18 2017-06-13 电子科技大学 一种电子显示屏玻璃盖板表面缺陷检测系统及方法
CN107144240A (zh) * 2017-05-12 2017-09-08 电子科技大学 一种检测玻璃面板表面缺陷的系统及方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
曾小星: "基于结构光的偏光片外观缺陷检测技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *
金永著: "《基于光栅投影的玻璃缺陷在线检测技术》", 30 June 2016, 北京理工大学出版社 *
陈家璧等编: "《光学信息技术原理及应用》", 31 July 2002, 高等教育出版社 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112305650A (zh) * 2019-08-01 2021-02-02 上海塞普机电工程技术有限公司 一种用于透明物疵点检测和数字成像之光栅及其面阵检测方法
CN110618136A (zh) * 2019-10-24 2019-12-27 北京石晶光电科技股份有限公司 一种人造光学石英晶体材料条纹检测仪
CN110918497A (zh) * 2019-12-27 2020-03-27 无锡动视宫原科技有限公司 一种偏光片瑕疵检测装置
CN111107257A (zh) * 2020-01-20 2020-05-05 成都德图福思科技有限公司 针对透明介质表面刻蚀或浮雕图案进行高对比度成像的方法
CN113030101A (zh) * 2021-03-02 2021-06-25 成都小淞科技有限公司 条纹光涂装瑕疵检出装置
CN113252557A (zh) * 2021-04-08 2021-08-13 成都小淞科技有限公司 条纹结构光喷涂瑕疵检出光源装置
CN114324372A (zh) * 2021-12-21 2022-04-12 苏州凌云视界智能设备有限责任公司 一种不锈钢卷材外观检测装置
CN116297514A (zh) * 2023-02-15 2023-06-23 湖南长步道光学科技有限公司 基于结构光的镜面缺陷检测方法、系统、设备及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110031483A (zh) 一种基于透射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法
JP5443303B2 (ja) 外観検査装置及び外観検査方法
CN110031482A (zh) 一种基于反射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法
KR101004473B1 (ko) 면왜곡의 측정장치 및 방법
JP6626335B2 (ja) 構造化光プロジェクタおよびそうしたプロジェクタを含む３次元スキャナ
JP5546103B2 (ja) 透明又は反射部品を制御するための装置
TWI490445B (zh) 用於估計一物件之一三維表面形狀之方法、裝置及機器可讀非暫時性儲存媒體
JP5375201B2 (ja) 三次元形状測定方法及び三次元形状測定装置
JP2015200632A (ja) 検査システムおよび検査方法
US10105906B2 (en) Structured light generating device and measuring system and method
JP2017096971A (ja) 拡散構造光を用いてマシンビジョンを実施するシステム及び方法
JP2004109106A (ja) 表面欠陥検査方法および表面欠陥検査装置
CN103226009B (zh) 一种自成像结构光投影和相移装置及方法
Lu et al. Modulation measuring profilometry with cross grating projection and single shot for dynamic 3D shape measurement
JP5612969B2 (ja) 外観検査装置及び外観検査方法
CN110692084B (zh) 用于导出场景的拓扑信息的装置和机器可读存储介质
WO2014129358A1 (ja) 透明板状体表面検査用撮像システム
JP2009168454A (ja) 表面欠陥検査装置及び表面欠陥検査方法
JP2012189479A (ja) 形状計測装置
JP5956296B2 (ja) 形状計測装置及び形状計測方法
JP3921547B2 (ja) ラインセンサ及びライン状プロジェクタによる形状計測方法と装置
JP2009074867A (ja) 計測装置およびその計測方法
CN109975324A (zh) 一种基于方波结构的结构光照明瑕疵检测方法
Lin et al. Three-dimensional profile measurement of small lens using subpixel localization with color grating
KR100856466B1 (ko) 스케닝 모아레 측정장치 및 측정방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190719

RJ01 Rejection of invention patent application after publication