CN110455826A - 一种便携式钢化玻璃杂质检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式钢化玻璃杂质检测装置，包括偏振光源、光弹图像采集模块、原始图像采集模块、人机接口模块、电源模块、主控模块和壳体。所述偏振光源、所述光弹图像采集模块、所述原始图像采集模块、所述人机接口模块、所述电源模块分别与所述主控模块双向电气连接，所述偏振光源、所述光弹图像采集模块、所述原始图像采集模块、所述人机接口模块、所述电源模块与所述主控模块均通过所述壳体固定安装。本发明采用一体化设计、电池供电，方便在建筑现场对已服役的钢化玻璃进行杂质检测。

Description

一种便携式钢化玻璃杂质检测装置及方法

技术领域

本发明涉及钢化玻璃检测的技术领域，具体涉及一种便携式钢化玻璃杂质检测装置。

背景技术

钢化玻璃是指使用物理或化学的方法在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层压力，从而提高玻璃承载能力的玻璃。钢化玻璃的特性是强度高，其抗弯曲强度、耐冲击强度比普通平板玻璃高3至5倍，钢化玻璃的安全性能好，所以在建筑上广泛应用钢化玻璃。但是钢化玻璃在没有外力作用下，会发生自爆，一般认为出厂的钢化玻璃都存在千分之三的自爆率。

钢化玻璃自爆一般由异质相颗粒引起的残余拉伸应力和玻璃在服役状态下本身的残余应力综合作用所导致的。主要可以分为两类：一类是异质相颗粒（如硫化镍）在相变膨胀过程中所产生的应力；另一类是由于异质相颗粒（如单质硅等）与玻璃基体的热膨胀系数不匹配而产生的热残余应力。

目前，钢化玻璃的杂质检测主要采用光弹扫描法，国家标准GB/T30020-2013《 玻璃缺陷检测方法 光弹扫描法》给出了光弹扫描法的定义，利用偏振光扫描平板玻璃，通过应力集中光斑（光弹应力斑）确定缺陷位置的方法，通常包含透射式和反射式。光弹扫描法的基本原理：利用偏振光扫描平板玻璃，由于起偏片的光强强于检偏片后的光强，从而显示玻璃被检区域内杂质引起的应力集中光斑（光弹应力斑），光弹应力斑的尺寸一般是杂质尺寸的几倍到几十倍，所以通过光弹应力斑发现杂质较为容易。

中国发明专利ZL 200810119762.8提出了一种检测钢化玻璃幕墙杂质的装置。该装置基于透射式光弹原理，利用自然光和暗箱检偏器设计，形成无能耗的光强差，获取幕墙玻璃的应力条纹图像，然后对应力条纹进行图像处理和分析，找出应力条纹中的奇异或突变点，包括应力集中点，对这些区域进一步放大分析，确定杂质或缺陷的类型、尺寸以及位置。该技术方案可在建筑现场检测已服役的钢化玻璃的杂质，但是该技术方案一方面只采集了杂质的光弹图像，没有采集杂质的原始图像，需要借助其他仪器采集杂质的原始图像进行分析，另一方面该装置结构比较复杂，在建筑现场对已服役的钢化玻璃进行杂质检测不方便。

发明内容

针对相关技术中存在的不足，本发明所要解决的技术问题在于：提供一种便携式钢化玻璃杂质检测装置，以方便在建筑现场对已服役的钢化玻璃进行杂质检测。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种便携式钢化玻璃杂质检测装置，包括偏振光源、光弹图像采集模块、原始图像采集模块、人机接口模块、电源模块、主控模块和壳体。所述偏振光源、所述光弹图像采集模块、所述原始图像采集模块、所述人机接口模块、所述电源模块分别与所述主控模块双向电气连接，所述偏振光源、所述光弹图像采集模块、所述原始图像采集模块、所述人机接口模块、所述电源模块与所述主控模块均在所述壳体上固定。

所述偏振光源依次包括光源和起偏片，用于形成线偏振光，所述起偏片为线性偏振片。

所述光弹图像采集模块依次包括图像采集单元、成像镜头和检偏片，用于采集光弹图像，所述检偏片为线性偏振片，所述检偏片所在平面与所述起偏片所在平面相互垂直，所述检偏片与所述起偏片的光线振动方向相互垂直。

所述原始图像采集模块依次包括图像采集单元、成像镜头，用于采集原始图像。

所述人机接口模块，用于输入控制信息并将控制信息传输给所述主控模块；用于接收并显示所述主控模块传输的显示信息。

所述控制信息包括放大当前显示图像、缩小当前显示图像、切换当前显示图像、保存当前显示图像。

所述电源模块包括电源管理模块、电池、电源接口和电源开关，用于为所述检测装置的各个电路模块供电。

所述主控模块包含图像数据库，用于根据所述图像数据库中预存的光弹图像和所述光弹图像采集模块采集的光弹图像分析找出光弹应力斑，初步确定杂质所在区域；用于根据所述图像数据库预存的光弹图像和原始图像、所述光弹图像采集模块采集的光弹图像和所述原始图像采集模块采集的原始图像进一步分析，确认杂质的类型、尺寸及位置等信息形成检测结果，并存储所述光弹图像采集模块采集的光弹图像、所述原始图像采集模块采集的原始图像和所述检测结果；用于接收所述人机接口模块输入的控制信息，并完成相应的控制动作；用于将所述光弹图像采集模块采集的光弹图像、所述原始图像采集模块采集的原始图像和所述检测结果作为显示信息发送给所述人机接口模块；用于将所述图像数据库中预存的光弹图像和/或所述图像数据库中预存的原始图像作为显示信息发送给所述人机接口模块。

所述图像数据库，包括不具有任何杂质的钢化玻璃的原始图像、各种类型和尺寸杂质对应的原始图像、采用光弹扫描法采集不具有任何杂质的钢化玻璃的光弹图像、采用光弹扫描法采集的各种类型和尺寸杂质对应的光弹图像。

进一步地，所述偏振光源的亮度可调整。

进一步地，所述人机接口模块实时显示所述电池的电量。

进一步地，所述光弹图像采集模块的成像镜头为定焦镜头或变焦镜头。

进一步地，所述原始图像采集模块的成像镜头为定焦镜头或变焦镜头。

进一步地，还包括声光指示模块，所述声光指示模块与所述主控模块双向电气连接，用于接收所述主控模块发出的声光指示信号，并作出声光指示。

进一步地，还包括按键，所述按键与所述主控模块双向电气连接，用于输入信号给所述主控模块。

进一步地，还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述主控模块双向电气连接，用于所述主控模块输入输出数据，所述无线通信模块为蓝牙、红外、WiFi、4G或其他无线通信模块。

进一步地，所述壳体上设置有至少一个数据接口，所述数据接口与所述主控模块双向电气连接，用于所述主控模块输入输出数据，所述数据接口为USB接口、串口、以太网接口或其他数据接口。

本发明提供了一种便携式钢化玻璃杂质检测装置，通过反射式光弹原理，在暗色背景下采集光弹图像，对比分析采集的光弹图像和预存的光弹图像找出光弹应力斑，确定杂质所在区域，对此区域进一步采集原始图像，进一步对比分析预存的原始图像、预存的光弹图像、采集的原始图像和采集的光弹图像，确定杂质的类型、尺寸和位置等信息。

相应地，本发明还提供了一种钢化玻璃杂质检测方法，包括以下步骤：

1）将检测装置放置在待检钢化玻璃上，通过移动检测装置对待检钢化玻璃进行分块扫描。

2）扫描待检钢化玻璃过程中，检测装置实时采集光弹图像，并实时对比分析采集的光弹图像和预存的光弹图像找出光弹应力斑，实时采集的显示光弹图像和分析结果。

3）检测装置发现光弹应力斑后，检测装置采集光弹应力斑所对应的区域的原始图像，进一步对比分析预存的原始图像、预存的光弹图像、采集的原始图像和采集的光弹图像，确定待检钢化玻璃中的杂质的类型、尺寸和准确位置。

4）确定待检钢化玻璃中的杂质的类型、尺寸和准确位置后，检测装置保存杂质对应的采集光弹图像、采集原始图像和检测结果。

本发明的有益技术效果在于：

1、本发明提供的检测装置通过反射式光弹原理，在暗色背景下，实时采集分析光弹图像，找出光弹应力斑，快速确定杂质所在区域。

2、本发明提供的检测装置采集杂质的光弹图像和原始图像，结合图像数据库综合分析杂质的光弹图像和原始图像，确认杂质的类型、尺寸和准确位置信息更加准确，无需借助便携显微镜等其他仪器分析杂质。

3、本发明提供的检测装置采用一体化设计、集成化程度高、电池供电，方便在建筑现场对已服役的钢化玻璃进行杂质检测。

附图说明

图1是本发明提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置实施例一的组成结构框图；

图2是本发明提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置实施例二的组成结构框图；

图3是本发明提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置实施例三的组成结构框图；

图4是本发明提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置实施例四的组成结构框图；

图5是本发明提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置实施例五的组成结构框图；

图6是本发明提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置实施例五的放置在玻璃上示意图；

图7是本发明提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置实施例五的内部结构示意俯视图；

图8是本发明提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置实施例五的侧视图；

图9是本发明提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置实施例五的光弹图像采集模块的结构示意图；

图10是本发明提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置实施例五的原始图像采集模块的结构示意图；

图中：01为壳体，10为偏振光源，101为光源，102为起偏片，20为光弹图像采集模块，201为图像采集单元，202为成像镜头，203为检偏片，30为原始图像采集模块，301为图像采集单元，302为成像镜头，40为人机接口模块，50为电源模块，501为电源管理模块，502为电池，503为电源开关，504为电源接口，60为主控模块，70为声光指示模块，701为LED指示灯，702为蜂鸣器，80为按键，801为第一按键，802为第二按键，90为无线通信模块，11为数据接口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

图1为本发明提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置实施例一的组成结构框图，为了简化起见，仅示出了与文中主题相关的元件，总体的检测装置可具有许多其他构造和可使用许多其他类型的装备。如图1所示，所述便携式钢化玻璃杂质检测装置，采用一体化结构，包括：

偏振光源10、光弹图像采集模块20、原始图像采集模块30、人机接口模块40、电源模块50、主控模块60和壳体01（图1中未视出）。

所述偏振光源10、所述光弹图像采集模块20、所述原始图像采集模块30、所述人机接口模块40和所述电源模块50均与所述主控模块60双向电气连接，所述偏振光源10、所述光弹图像采集模块20、所述原始图像采集模块30、所述人机接口模块40、所述电源模块50与所述主控模块60均通过所述壳体01固定安装。

所述偏振光源10依次包括光源101和起偏片102，用于形成线偏振光，所述起偏片102为线性偏振片。

所述光弹图像采集模块20依次包括图像采集单元201、成像镜头202和检偏片203，用于采集光弹图像，所述检偏片203为线性偏振片，所述检偏片203所在平面与所述起偏片102所在平面相互垂直，所述检偏片203与所述起偏片102的光线振动方向相互垂直。

所述检偏片203和所述成像镜头202用于形成光弹图像，可选地，所述成像镜头202采用定焦镜头，可选地，所述成像镜头202采用变焦镜头。

所述图像采集单元201用于采集光弹图像，将采集到的光信号转化为电信号，将电信号通过数据接口传送给主控模块60。具体地，所述图像采集单元201采用USB接口、网络接口或其他物理形式的数据接口与主控模块60通信。在本实施例的一种实施方式中，所述图像采集单元201采用以索尼IMX179感光芯片为核心的800万像素高清USB摄像头模组。

所述原始图像采集模块30依次包括图像采集单元301、成像镜头302，用于采集原始图像。所述成像镜头302用于形成原始图像，可选地，所述成像镜头302采用定焦镜头，可选地，所述成像镜头302采用变焦镜头。

所述图像采集单元301用于采集原始图像，将采集到的光信号转化为电信号，将电信号通过数据接口传送给主控模块60。具体地，所述图像采集单元301采用USB接口、网络接口或其他物理形式的数据接口与主控模块60通信。在本实施例的一种实施方式中，所述图像采集单元301采用以索尼IMX179感光芯片为核心的800万像素高清USB摄像头模组。

所述人机接口模块40包括触摸屏401和显示屏402，所述触摸屏401用于输入控制信息并将控制信息传输给所述主控模块60。所述控制信息包括放大当前显示图像、缩小当前显示图像、切换当前显示图像、保存当前显示图像。所述显示屏402用于接收并显示所述主控模块传输的显示信息。

所述电源模块50包括电源管理模块501、电池502、电源接口503和电源开关504，用于为所述检测装置的各个电路模块供电。

所述电源管理模块501，用于对所述电池502的充电、放电、输出电压的管理。

所述电池502可以为锂电池或其他可充电电池。所述电源接口503用于连接外部电源。

所述电源开关504连接在所述电源管理模块501和所述主控模块60之间，用于控制所述检测装置的各个电路模块供电。

所述主控模块60包含图像数据库，用于根据所述图像数据库中预存的光弹图像和所述光弹图像采集模块20采集的光弹图像分析找出光弹应力斑，初步确定杂质所在区域；用于根据所述图像数据库预存的光弹图像和原始图像、所述光弹图像采集模块20采集的光弹图像和所述原始图像采集模块30采集的原始图像进一步分析，确认杂质的类型、尺寸及位置等信息形成检测结果，并存储所述光弹图像采集模块20采集的光弹图像、所述原始图像采集模块30采集的原始图像和所述检测结果；用于接收所述触摸屏401输入的控制信息，并完成相应的控制动作；用于将所述光弹图像采集模块20采集的光弹图像、所述原始图像采集模块30采集的原始图像和所述检测结果作为显示信息发送给所述显示屏402；用于将所述图像数据库中预存的光弹图像和/或所述图像数据库中预存的原始图像作为显示信息发送给所述显示屏402。所述主控模块60为嵌入式计算机模块，嵌入式计算机模块可以采用Linux操作系统、Windows操作系统、Android操作系统、WinCE操作系统或其他操作系统。在本实施例的一种实施方式中，所述主控模块60为树莓派4代 Raspberry Pi 4B 型嵌入式计算机模块。

所述图像数据库，包括不具有任何杂质的钢化玻璃的原始图像、各种类型和尺寸杂质对应的原始图像、采用光弹扫描法采集不具有任何杂质的钢化玻璃的光弹图像、采用光弹扫描法采集的各种类型和尺寸杂质对应的光弹图像。

本实施例提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置，通过反射式光弹原理，在暗色背景下采集光弹图像，对比分析光弹图像找出光弹应力斑，对此区域进一步采集原始图像，进一步对比分析图像数据库、光弹图像和原始图像确定杂质的类型、尺寸和位置等信息。

相应地，使用本实施例所提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置进行钢化玻璃杂质检测的方法，包括以下步骤：

1）将检测装置放置在待检钢化玻璃上，通过移动检测装置对待检钢化玻璃进行分块扫描。

2）扫描待检钢化玻璃过程中，检测装置实时采集光弹图像，并实时对比分析采集的光弹图像和预存的光弹图像找出光弹应力斑，实时采集的显示光弹图像和分析结果。

3）检测装置发现光弹应力斑后，检测装置采集光弹应力斑所对应的区域的原始图像，进一步对比分析预存的原始图像、预存的光弹图像、采集的原始图像和采集的光弹图像，确定待检钢化玻璃中的杂质的类型、尺寸和准确位置。

4）确定待检钢化玻璃中的杂质的类型、尺寸和准确位置后，检测装置保存杂质对应的采集光弹图像、采集原始图像和检测结果。

本实施例的实施能够带来以下有益技术效果：

1、本发明提供的检测装置通过反射式光弹原理，在暗色背景下，实时采集分析光弹图像，找出光弹应力斑，快速确定杂质所在区域。

2、本发明提供的检测装置采集杂质的光弹图像和原始图像，结合图像数据库综合分析杂质的光弹图像和原始图像，确认杂质的类型、尺寸和准确位置信息更加准确，无需借助便携显微镜等其他仪器分析杂质。

3、本发明采用一体化设计、集成化程度高、电池供电，方便在建筑现场对已服役的钢化玻璃进行杂质检测。

实施例二：

图2为本发明提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置实施例二的组成结构框图，如图2所示，所述便携式钢化玻璃杂质检测装置，采用一体化结构，在实施例一的基础上，还可包括：声光指示模块70。

所述声光指示模块70与所述主控模块60双向电气连接，用于接收所述主控模块60发出的声光指示信号，并作出声光指示；所述声光指示模块70通过所述壳体01固定安装。

所述主控模块60，还可用于根据所述图像数据库中预存的光弹图像和所述光弹图像采集模块20采集的光弹图像分析找出光弹应力斑，初步确定杂质所在区域后发出声光指示信号给所述声光指示模块70。可选地，所述声光指示模块70包括蜂鸣器和指示灯，当所述主控模块60根据所述图像数据库中预存的光弹图像和所述光弹图像采集模块20采集的光弹图像分析找出光弹应力斑，初步确定杂质所在区域后发出声光指示信号给所述声光指示模块70，使所述声光指示模块70的蜂鸣器发出警报音，指示灯闪烁。

实施例三：

图3为本发明提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置实施例三的组成结构框图，如图3所示，所述便携式钢化玻璃杂质检测装置，采用一体化结构，在实施例二的基础上，还可包括：按键80。

所述按键80与所述主控模块60双向电气连接，用于输入信号给所述主控模块60，所述按键80通过所述壳体01固定安装。

所述主控模块60，还可用于接收所述按键80的输入信号，并完成相应的控制动作。可选地，所述按键80的功能为保存当前图像，当按键80被按下后输入信号给所述主控模块60，所述主控模块60接收所述按键80发出的输入信号，并完成保存当前图像的动作。可选地，所述按键80的功能为切换当前显示图像，当按键80被按下后输入信号给所述主控模块60，所述主控模块60接收所述按键80发出的输入信号，并完成将当前显示的光弹图像切换为原始图像或将当前显示的原始图像切换为光弹图像的动作。

实施例四：

图4为本发明提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置实施例四的组成结构框图，如图4所示，在实施例三的基础上，所述的便携式钢化玻璃杂质检测装置，还可包括：无线通信模块90。

所述无线通信模块90与所述主控模块60双向电气连接，用于所述主控模块60输入输出数据。所述无线通信模块90在所述壳体上固定安装。所述无线通信模块90可为蓝牙、红外、WiFi、4G或其他无线通信模块。可选地，所述无线通信模块90为WiFi，可以使用带有WiFi的计算机与所述便携式钢化玻璃杂质检测装置通过WiFi连接，更新所述便携式钢化玻璃杂质检测装置的主控模块60中的图像数据库，或将所述便携式钢化玻璃杂质检测装置的主控模块60所存储的所述光弹图像采集模块20采集的光弹图像、所述原始图像采集模块30采集的原始图像和检测结果导出。

实施例五：

图5为本发明提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置实施例五的组成结构框图，如图5、图6、图7和图8所示，在实施例一的基础上，所述的便携式钢化玻璃杂质检测装置，还可包括：声光指示模块70、按键80、无线通信模块90和数据接口11。

所述光弹图像采集模块20其组成如图9所示。

所述原始图像采集模块30其组成如图10所示。

所述声光指示模块70、所述按键80、所述无线通信模块90和所述数据接口11均与所述主控模块双向电气连接，均通过所述壳体01固定安装。

所述声光指示模块70包括LED指示灯701和蜂鸣器702，用于接收所述主控模块60发出的声光指示信号，并使LED指示灯701闪烁、蜂鸣器702发出警报音。

所述按键80包括第一按键801和第二按键802，第一按键801用于产生第一输入信号并发送给所述主控模块60，第二按键802用于产生第二输入信号并发送给所述主控模块60。

所述无线通信模块90用于所述主控模块60输入输出数据。所述无线通信模块90可为蓝牙、红外、WiFi、4G或其他无线通信模块。可选地，所述无线通信模块90为蓝牙，可以使用带有蓝牙的计算机与所述便携式钢化玻璃杂质检测装置通过蓝牙连接，更新所述便携式钢化玻璃杂质检测装置的主控模块60中的图像数据库，或将所述便携式钢化玻璃杂质检测装置的主控模块60所存储的所述光弹图像采集模块20采集的光弹图像、所述原始图像采集模块30采集的原始图像和检测结果导出。

所述数据接口11用于所述主控模块60输入输出数据。具体地所述数据接口11可以为USB接口、串口、以太网接口或其他物理形式的数据接口。在本实施例的一种实施方式中，所述数据接口11为USB接口，可为所述主控模块60连接U盘等标准USB存储设备，更新所述便携式钢化玻璃杂质检测装置的主控模块60中的图像数据库，或将所述便携式钢化玻璃杂质检测装置的主控模块60所存储的所述光弹图像采集模块20采集的光弹图像、所述原始图像采集模块30采集的原始图像和检测结果导出。

所述偏振光源10的亮度可调，可接收所述主控模块60的光源亮度控制信号，调整光源的亮度，亮度调整范围为0至100%。

所述人机接口模块40包括触摸屏401和显示屏402，所述触摸屏401用于输入控制信息并将控制信息传输给所述主控模块60。所述控制信息包括放大当前显示图像、缩小当前显示图像、切换当前显示图像、保存当前显示图像、增加亮度、减少亮度、查看检测记录。所述显示屏402用于接收并显示所述主控模块传输的显示信息。

所述主控模块60，还可用于根据所述图像数据库中预存的光弹图像和所述光弹图像采集模块采集的光弹图像分析找出光弹应力斑，初步确定杂质所在区域后发出声光指示信号给所述声光指示模块70；还可用于接收所述第一按键801发送的第一输入信号，接收到所述的第一信号后按照每接收一次第一输入信号，增加5%亮度，当增加后的亮度超过100%时将亮度调整为0的方法去调整所述偏振光源10的亮度；还可用于接收所述第二按键802发送的第二输入信号，接收到所述的第二信号后完成将显示屏402当前显示的光弹图像切换为原始图像或将显示屏402当前显示的原始图像切换为光弹图像的动作；还可用于接收所述触摸屏401输入的增加亮度、减少亮度、查看检测记录等控制信息，并完成相应的控制动作；还可用于采集电池电量，并将电池电量作为显示信息发送给所述显示屏402。

本实施例提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置，通过反射式光弹原理，在暗色背景下采集光弹图像，对比分析光弹图像找出光弹应力斑，对此区域进一步采集原始图像，进一步对比分析图像数据库、光弹图像和原始图像确定杂质的类型、尺寸和位置等信息。

本实施例提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置至少具有以下功能：

1）通过第一按键801或触摸屏401输入信号，调整偏振光源10的亮度。

2）通过光弹图像采集模块20实时采集被测钢化玻璃的光弹图像，并通过主控模块60实时分析该光弹图像，找出光弹应力斑，快速确定杂质所在区域。

3）找出光弹应力斑后，通过声光指示模块70的LED指示灯701闪烁、蜂鸣器702发出警报音。

4）通过光弹图像采集模块20采集光弹应力斑所对应的区域的光弹图像，通过原始图像采集模块30采集光弹应力斑所对应的区域的原始图像，通过主控模块60分析该光弹图像和该原始图像，确定被测玻璃中的杂质的类型、尺寸和准确位置。

5）通过显示屏402显示检测装置的当前电量、光弹图像、原始图像和检测结果。

6）通过触摸屏401输入信号，放大或缩小显示屏402显示的光弹图像或原始图像。

7）通过第二按键或触摸屏401输入信号，将显示屏402当前显示的光弹图像切换为原始图像或将显示屏402当前显示的原始图像切换为光弹图像。

8）通过触摸屏401输入信号，保存杂质对应的采集光弹图像、采集原始图像和检测结果。

9）通过触摸屏401输入信号，查看已保存的杂质对应的采集光弹图像、采集原始图像和检测结果等检测记录信息。

10）通过无线通信模块90或数据接口11，更新检测装置的主控模块60中的图像数据库。

11）通过无线通信模块90或数据接口11，将检测装置的主控模块60所存储的光弹图像、原始图像、检测结果导出。

相应地，使用本实施例所提供的便携式钢化玻璃杂质检测装置进行钢化玻璃杂质检测的方法，包括以下步骤：

1）将检测装置放置在待检钢化玻璃上，调整检测装置的偏振光源的亮度使其适合采集光弹图像，通过移动检测装置对玻璃进行分块扫描。

2）扫描待检钢化玻璃过程中，检测装置实时采集光弹图像，并实时对比分析采集的光弹图像和预存的光弹图像找出光弹应力斑，实时采集的显示光弹图像和分析结果。

3）检测装置发现光弹应力斑后，检测装置采集光弹应力斑所对应的区域的原始图像，进一步对比分析预存的原始图像、预存的光弹图像、采集的原始图像和采集的光弹图像，确定待检钢化玻璃中的杂质的类型、尺寸和准确位置。

4）确定待检钢化玻璃中的杂质的类型、尺寸和准确位置后，检测装置保存杂质对应的采集光弹图像、采集原始图像和检测结果。

本实施例的实施能够带来以下有益技术效果：

1、本发明提供的检测装置通过反射式光弹原理，在暗色背景下，实时采集分析光弹图像，找出光弹应力斑，快速确定杂质所在区域。

2、本发明提供的检测装置采集杂质的光弹图像和原始图像，结合图像数据库综合分析杂质的光弹图像和原始图像，确认杂质的类型、尺寸和准确位置信息更加准确，无需借助便携显微镜等其他仪器分析杂质。

3、本发明采用一体化设计、集成化程度高、电池供电，方便在建筑现场对已服役的钢化玻璃进行杂质检测。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种便携式钢化玻璃杂质检测装置，其特征在于，包括偏振光源、光弹图像采集模块、原始图像采集模块、人机接口模块、电源模块、主控模块和壳体；所述偏振光源、所述光弹图像采集模块、所述原始图像采集模块、所述人机接口模块、所述电源模块分别与所述主控模块双向电气连接，所述偏振光源、所述光弹图像采集模块、所述原始图像采集模块、所述人机接口模块、所述电源模块与所述主控模块均通过所述壳体固定安装；

所述偏振光源依次包括光源和起偏片，用于形成线偏振光，所述起偏片为线性偏振片；

所述光弹图像采集模块依次包括图像采集单元、成像镜头和检偏片，用于采集光弹图像，所述检偏片为线性偏振片，所述检偏片所在平面与所述起偏片所在平面相互垂直，所述检偏片与所述起偏片的光线振动方向相互垂直；

所述原始图像采集模块依次包括图像采集单元、成像镜头，用于采集原始图像；

所述人机接口模块，用于输入控制信息并将控制信息传输给所述主控模块；用于接收并显示所述主控模块传输的显示信息；

所述控制信息包括放大当前显示图像、缩小当前显示图像、切换当前显示图像、保存当前显示图像；

所述电源模块包括电源管理模块、电池、电源接口和电源开关，用于为所述检测装置的各个电路模块供电；

所述主控模块包含图像数据库，用于根据所述图像数据库中预存的光弹图像和所述光弹图像采集模块采集的光弹图像分析找出光弹应力斑，初步确定杂质所在区域；用于根据所述图像数据库预存的光弹图像和原始图像、所述光弹图像采集模块采集的光弹图像和所述原始图像采集模块采集的原始图像进一步分析，确认杂质的类型、尺寸及位置等信息形成检测结果，并存储所述光弹图像采集模块采集的光弹图像、所述原始图像采集模块采集的原始图像和所述检测结果；用于接收所述人机接口模块输入的控制信息，并完成相应的控制动作；用于将所述光弹图像采集模块采集的光弹图像、所述原始图像采集模块采集的原始图像和所述检测结果作为显示信息发送给所述人机接口模块；用于将所述图像数据库中预存的光弹图像和/或所述图像数据库中预存的原始图像作为显示信息发送给所述人机接口模块；

所述图像数据库，包括不具有任何杂质的钢化玻璃的原始图像、各种类型和尺寸杂质对应的原始图像、采用光弹扫描法采集不具有任何杂质的钢化玻璃的光弹图像、采用光弹扫描法采集的各种类型和尺寸杂质对应的光弹图像。

2.如权利要求1所述的便携式钢化玻璃杂质检测装置，其特征在于，还包括声光指示模块；

所述声光指示模块与所述主控模块双向电气连接，用于接收所述主控模块发出的声光指示信号，并作出声光指示；所述声光指示模块通过所述壳体固定安装；

所述主控模块，还可用于根据所述图像数据库中预存的光弹图像和所述光弹图像采集模块采集的光弹图像分析找出光弹应力斑，初步确定杂质所在区域后发出声光指示信号给所述声光指示模块。

3.如权利要求2所述的的便携式钢化玻璃杂质检测装置，其特征在于，还包括按键；

所述按键与所述主控模块双向电气连接，用于输入信号给所述主控模块；所述按键通过所述壳体固定安装；

所述主控模块，还可用于接收所述按键的输入信号，并完成相应的控制动作。

4.如权利要求3所述的的便携式钢化玻璃杂质检测装置，其特征在于，还包括无线通信模块；

所述无线通信模块与所述主控模块双向电气连接，用于所述主控模块输入输出数据，所述无线通信模块通过所述壳体固定安装；所述无线通信模块为蓝牙、红外、WiFi、4G或其他无线通信模块。

5.如权利要求4所述的的便携式钢化玻璃杂质检测装置，其特征在于，所述壳体上设置有至少一个数据接口，所述数据接口与所述主控模块双向电气连接，用于所述主控模块输入输出数据，所述数据接口为USB接口、串口、以太网接口或其他数据接口。

6.如权利要求1至5任一所述的便携式钢化玻璃杂质检测装置，其特征在于，所述偏振光源的亮度可调整。

7.如权利要求1至5任一所述的便携式钢化玻璃杂质检测装置，其特征在于，所述光弹图像采集模块的成像镜头为定焦镜头或变焦镜头。

8.如权利要求1至5任一所述的便携式钢化玻璃杂质检测装置，其特征在于，所述原始图像采集模块的成像镜头为定焦镜头或变焦镜头。

9.如权利要求1至5任一所述的便携式钢化玻璃杂质检测装置，其特征在于，所述人机接口模块还用于实时显示所述电池的电量。

10.一种使用权利要求1至5任一所述的便携式钢化玻璃杂质检测装置进行检测的方法，其特征在于，包含以下步骤:

1）将检测装置放置在待检钢化玻璃上，通过移动检测装置对待检钢化玻璃进行分块扫描；

2）扫描待检钢化玻璃过程中，检测装置实时采集光弹图像，并实时对比分析采集的光弹图像和预存的光弹图像找出光弹应力斑，实时采集的显示光弹图像和分析结果；

3）检测装置发现光弹应力斑后，检测装置采集光弹应力斑所对应的区域的原始图像，进一步对比分析预存的原始图像、预存的光弹图像、采集的原始图像和采集的光弹图像，确定待检钢化玻璃中的杂质的类型、尺寸和准确位置；

4）确定待检钢化玻璃中的杂质的类型、尺寸和准确位置后，检测装置保存杂质对应的采集光弹图像、采集原始图像和检测结果。