CN110596123A - 一种现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置，包括偏振光源、检测主机和连接线，偏振光源和检测主机通过连接线相连。所述偏振光源包括起偏片、LED光源、第一电源模块、第一无线通信模块、第一控制模块、用于与磁铁吸合的铁板和第一壳体，用于形成线偏振光。所述检测主机包括图像采集模块、人机接口模块、第二电源模块、第二无线通信模块、第二控制模块、磁铁和第二壳体，用于采集光弹图像和原始图像，分析确定杂质和缺陷的类型、尺寸和位置等信息。本发明适合在现场对已服役的钢化玻璃幕墙进行杂质和缺陷检测。

Description

一种现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置及方法

技术领域

本发明涉及钢化玻璃幕墙检测的技术领域，具体涉及一种现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置。

背景技术

在现代建筑中玻璃幕墙应用越来越广泛，由于钢化玻璃的强度是普通平板玻璃的数倍，钢化玻璃的安全性能好，出于安全和强度方面的考虑，现代的玻璃幕墙大都采用钢化玻璃。

钢化玻璃内部的杂质和缺陷在一定条件下可产生局部应力集中会导致玻璃自爆。《门窗幕墙用钢化玻璃中杂质和缺陷的在线检测技术浅析》（门窗，1，2-6，2009）分析了钢化玻璃自爆的原因，指出钢化玻璃的自爆和破碎一般可归咎于玻璃中所含的杂质和缺陷导致的应力分布不均匀。

在玻璃工业领域，经常采用光弹法来检测钢化玻璃杂质和缺陷，即将钢化玻璃放置在两片十字交叉的偏振片之间，通过偏振光扫描钢化玻璃幕墙内杂质或缺陷引起的应力集中光斑检测杂质或缺陷。 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。该检测装置基于透射式光弹原理，可在现场检测已服役的钢化玻璃幕墙的杂质和缺陷，但是该检测装置存在以下问题：

（1）使用该检测装置需要光照充足，受天气影响。

（2）该检测装置检测大尺寸的玻璃幕墙时需要有机平板玻璃和起偏片的尺寸也大不方便检测。

该检测装置机构比较复杂，集成度不高，现场检测已服役的钢化玻璃幕墙的杂质和缺陷不方便。

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：提供一种现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置，以方便在现场对已服役的钢化玻璃幕墙进行杂质和缺陷检测。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置，包括偏振光源、检测主机和连接线，偏振光源和检测主机通过连接线相连。

所述偏振光源包括起偏片、LED光源、第一电源模块、第一无线通信模块、第一控制模块、用于与磁铁吸合的铁板和第一壳体，用于形成线偏振光。所述起偏片、所述LED光源、所述第一电源模块、所述第一无线通信模块、所述第一控制模块和所述用于与磁铁吸合的铁板均通过第一壳体固定安装。

所述起偏片为线性偏振片。

所述第一电源模块包括电源管理模块、电源接口、电源开关和电池，用于为第一控制模块、第一无线通信模块和LED光源供电。

所述第一无线通信模块用于接收所述检测主机发送的亮度调整信号，并将亮度调整信号发送给所述第一控制模块。

所述第一控制模块用于接收所述第一无线通信模块发送的亮度调整信号，并调整LED光源的亮度。

所述检测主机包括图像采集模块、人机接口模块、第二电源模块、第二无线通信模块、第二控制模块、磁铁和第二壳体，用于采集光弹图像和原始图像，分析确定杂质和缺陷的类型、尺寸和位置等信息。所述图像采集模块、所述所述人机接口模块、所述第二电源模块、所述第二无线通信模块分别与所述第二控制模块双向电气连接，所述图像采集模块、所述所述人机接口模块、所述第二电源模块、所述第二控制模块与所述磁铁均通过所述第二壳体固定安装。

所述图像采集模块包括图像采集器、成像镜头、电机、电机驱动器和检偏片，用于接收并执行所述第二控制模块的关闭检偏片指令，然后采集光弹图像；用于接收并执行所述第二控制模块的打开检偏片指令，然后采集原始图像。所述电机的旋转轴上安装有所述检偏片；所述电机驱动器用于驱动所述电机实现打开或关闭检偏片；所述检偏片关闭时，光线依次经过所述检偏片、所述成像镜头进入所述图像采集器，此时可采集光弹图像；所述检偏片打开时，光线所述成像镜头进入所述图像采集器，此时可采集原始图像；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平行，所述检偏片与所述起偏片的光线振动方向相互垂直。

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第二控制模块；用于接收并显示所述第二控制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、增加亮度、减少亮度。

所述第二电源模块包括电源管理模块、电源接口、电源开关和电池，用于为所述检测主机的各个电路模块供电。

所述第二无线通信模块，用于接收所述第二控制模块发送的亮度调整信号，并将其发送给所述偏振光源。

所述第二控制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图像采集模块采集的光弹图像分析找出应力集中光斑，初步确定杂质和缺陷所在区域；用于根据所述图像数据库预存的光弹图像和原始图像、所述图像采集模块采集的光弹图像和所述采集的原始图像进一步分析，确认杂质和缺陷的类型、尺寸及位置等信息形成检测结果，并存储所述图像采集模块采集的光弹图像、所述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；用于将所述图像采集模块采集的光弹图像、所述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，包括不含任何杂质和缺陷的钢化玻璃的原始图像、各种类型和尺寸杂质和缺陷对应的原始图像、采用光弹扫描法采集不含任何杂质和缺陷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和缺陷对应的光弹图像。

所述磁铁用于吸合所述偏振光源中用于与磁铁吸合的铁板，使所述检测主机移动时，所述偏振光源随之移动。

进一步地，所述人机接口模块显示所述检测主机的电池的电量。

进一步地，所述人机接口模块显示所述偏振光源的电池的电量。

进一步地，所述图像采集模块的光学镜头为定焦镜头或变焦镜头。

进一步地，所述检测主机还包括声光指示模块，所述声光指示模块与所述第二控制模块双向电气连接，用于接收所述第二控制模块发出的声光指示信号，并作出声光指示。

进一步地，所述检测主机还包括按键，所述按键与所述第二控制模块双向电气连接，用于输入信号给所述第二控制模块。

进一步地，所述检测主机还包括第三无线通信模块，所述第三无线通信模块与所述第二控制模块双向电气连接，用于所述第二控制模块输入输出数据，所述第三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，所述检测主机的第二壳体上设置有至少一个数据接口，所述数据接口与所述第二控制模块双向电气连接，用于所述第二控制模块输入输出数据，所述数据接口为USB接口、串口、以太网接口或其他数据接口。

进一步地，所述偏振光源的电池采用可更换的锂电池。

本发明提供了一种现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置，通过透射式光弹原理，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应力集中光斑，确定杂质和缺陷所在区域，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，确定杂质和缺陷的类型、尺寸和位置等信息。

相应地，本发明还提供了一种现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的方法，包括以下步骤：

1）将检测主机放置在被测钢化玻璃幕墙一侧，偏振光源在对应的被测钢化玻璃幕墙另一侧吸附放置，设置检测主机开始采集光弹图像，调整偏振光源的亮度使其适合采集光弹图像。

2）通过移动检测主机对被测钢化玻璃幕墙进行分块扫描，偏振光源因磁吸合而随之移动。

3）扫描被测钢化玻璃幕墙过程中，检测主机实时采集光弹图像，并实时对比分析采集的光弹图像和预存的光弹图像找出应力集中光斑，实时显示采集的光弹图像和分析结果。

4）检测主机发现应力集中光斑后，设置检测主机开始采集原始图像，检测主机采集应力集中光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，确定被测玻璃中的杂质和缺陷的类型、尺寸和准确位置。

5）确定被测钢化玻璃幕墙中的杂质和缺陷的类型、尺寸和准确位置后，检测主机保存杂质和缺陷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、本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置不受天气光照条件影响，不受被测钢化玻璃幕墙尺寸大小限制，适合在现场对已服役的钢化玻璃幕墙进行杂质和缺陷检测。

2、本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置通过透射式光弹原理，实时采集分析光弹图像，找出应力集中光斑，快速确定杂质和缺陷所在区域。

3、本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置采集杂质和缺陷的光弹图像和原始图像，结合图像数据库综合分析杂质和缺陷的光弹图像和原始图像，确认杂质和缺陷的类型、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和缺陷。

4、本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置集成化程度高、电池供电，方便现场对已服役的钢化玻璃幕墙进行杂质和缺陷检测。

附图说明

图1是本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置实施例一的偏振光源组成结构框图；

图2是本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置实施例一的检测主机组成结构框图；

图3是本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置实施例二的检测主机组成结构框图；

图4是本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置实施例三的检测主机组成结构框图；

图5是本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置实施例四的一个方向的立体结构示意图；

图6是本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置实施例四的另一个方向的立体结构示意图；

图7是本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置实施例四的偏振光源一个方向的立体结构示意图；

图8是本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置实施例四的偏振光源内部结构示意俯视图；

图9是本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置实施例四的检测主机组成结构框图；

图10是本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置实施例四的检测主机主视方向的示意图；

图11是本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置实施例四的检测主机一个方向的立体结构示意图；

图12是本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置实施例四的检测主机内部结构示意俯视图；

图13是本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置实施例四的检测主机内部结构示意右视图；

图14是本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置实施例四的检测主机内部结构示意左视图；

图中：1为偏振光源，2为检测主机，3为连接线，001为铁板，002为第一壳体，003为磁铁，004为第二壳体，11为起偏片，12为LED光源，13为第一电源模块，131为电源管理模块，132为电源接口，133为电源开关，134为电池，14为第一无线通信模块，15为第一控制模块。

20为图像采集模块，201为图像采集器，202为成像镜头，203为电机，204为电机驱动器，205为检偏片，21为人机接口模块，211为显示屏，212为触摸屏，22为第二电源模块，221为电源管理模块，222为电源接口，223为电源开关，224为电池，23为第二无线通信模块，24为第二控制模块，25为声光指示模块，251为LED指示灯，252为蜂鸣器，26为数据接口，27为按键，271为第一按键，272为第二按键，28为第三无线通信模块。

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：

本发明提供了一种现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置，包括偏振光源1、检测主机2和连接线3。

图1为本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置实施例一的偏振光源1组成结构框图，图2为本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置实施例一的检测主机2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，总体的偏振光源1和检测主机2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，所述现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置的偏振光源1，采用一体化结构，包括：起偏片11、LED光源12、第一电源模块13、第一无线通信模块14、第一控制模块15、用于与磁铁003吸合的铁板001（图2中未视出）和第一壳体002（图2中未视出），用于形成线偏振光。所述起偏片11、所述LED光源12、所述第一电源模块13、所述第一无线通信模块14、所述第一控制模块15和所述用于与磁铁003吸合的铁板001均通过第一壳体002固定安装；

所述起偏片11为线性偏振片。

所述LED光源12发出的光，经过所述起偏片11后成为线偏振光。

所述第一电源模块13包括电源管理模块131、电源接口132、电源开关133和电池134，用于为LED光源12、第一无线通信模块14和第一控制模块15供电。

所述电源管理模块131，用于对所述电池134的充电、放电、输出电压的管理。

所述电池134可以为锂电池或其他可充电电池。所述电源接口132用于连接外部电源。

所述电源开关133连接在所述电源管理模块131和所述第一控制模块15之间，用于为LED光源12、第一无线通信模块14和第一控制模块15供电。

所述第一无线通信模块14，用于接收所述检测主机2发送的亮度调整信号，并将其发送给所述第一控制模块15。具体地所述第一无线通信模块14可以为蓝牙、Zigbee或其他无线通信模块，在本实施例的一种实施方式中，所述第一无线通信模块14为蓝牙模块。

所述第一控制模块15用于接收所述第一无线通信模块14发送的亮度调整信号，并调整LED光源12的亮度。

如图2所示，所述现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置的检测主机2，采用一体化结构，包括：图像采集模块20、人机接口模块21、第二电源模块22、第二无线通信模块23、第二控制模块24、磁铁003（图2中未视出）和第二壳体004（图2中未视出）。

所述图像采集模块20、所述人机接口模块21、所述第二电源模块22和第二无线通信模块23均与所述第二控制模块24双向电气连接，所述图像采集模块20、所述人机接口模块21、所述第二电源模块22、第二无线通信模块23、所述第二控制模块24和所述磁铁003均在所述第二壳体004上固定安装。

所述图像采集模块20包括图像采集器201、成像镜头202、电机203、电机驱动器204和检偏片205，用于接收并执行第二控制模块24的关闭检偏片指令，然后采集光弹图像；用于接收并执行第二控制模块24的打开检偏片指令，然后采集原始图像。所述电机203的旋转轴上安装有所述检偏片205；所述电机驱动器204用于驱动所述电机203实现打开或关闭检偏片；所述检偏片205关闭时，光线依次经过所述检偏片205、所述成像镜头202进入所述图像采集器201，此时可采集光弹图像；所述检偏片205打开时，光线所述成像镜头202进入所述图像采集器201，此时可采集原始图像；所述检偏片205为线性偏振片，所述检偏片205所在平面与所述起偏片11所在平面相互平行，所述检偏片205与所述起偏片11的光线振动方向相互垂直。

所述成像镜头202用于形成图像，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。

所述图像采集器201用于采集图像，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所述第二控制模块24。具体地，所述图像采集器201采用USB接口、网络接口或其他物理形式的数据接口与所述第二控制模块24通信。在本实施例的一种实施方式中，所述图像采集器201采用以OV5640 CMOS传感器为核心的500万像素高清USB摄像头模组。

所述人机接口模块21包括显示屏211和触摸屏212，所述触摸屏212用于输入控制信息并将控制信息传输给所述第二控制模块24。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、采集光弹图像、采集原始图像。所述显示屏211用于接收并显示所述第二控制模块24传输的显示信息。

所述第二电源模块22包括电源管理模块221、电源接口222、电源开关223和电池224，用于为所述检测主机2的各个电路模块供电。

所述电源管理模块221，用于对所述电池224的充电、放电、输出电压的管理。

所述电池224可以为锂电池或其他可充电电池。所述电源接口222用于连接外部电源。

所述电源开关223连接在所述电源管理模块221和所述第二控制模块24之间，用于控制所述检测主机2的各个电路模块供电。

所述第二无线通信模块23，用于接收所述第二控制模块24发送的亮度调整信号，并将其发送给所述偏振光源1。具体地所述第二无线通信模块23可以为蓝牙、Zigbee或其他无线通信模块，在本实施例的一种实施方式中，所述第二无线通信模块23为蓝牙模块。

所述第二控制模块24包含图像数据库，用于发送关闭检偏片指令给所述图像采集模块20，控制其采集光弹图像；用于发送打开检偏片指令给所述图像采集模块20，控制其采集原始图像；用于根据所述图像数据库中预存的光弹图像和所述图像采集模块20采集的光弹图像分析找出应力集中光斑，初步确定杂质和缺陷所在区域；用于根据所述图像数据库预存的光弹图像和原始图像、所述图像采集模块20采集的光弹图像和所述图像采集模块20采集的原始图像进一步分析，确认杂质和缺陷的类型、尺寸及位置等信息形成检测结果，并存储所述图像采集模块20采集的光弹图像、所述图像采集模块20采集的原始图像和所述检测结果；用于接收所述触摸屏212输入的控制信息，并完成相应的控制动作；用于将所述图像采集模块20采集的光弹图像、所述图像采集模块20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211；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211。所述第二控制模块24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，所述第二控制模块24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，包括不含任何杂质和缺陷的钢化玻璃的原始图像、各种类型和尺寸杂质和缺陷对应的原始图像、采用光弹扫描法采集不含任何杂质和缺陷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和缺陷对应的光弹图像。

所述磁铁003用于吸合所述偏振光源1中用于与磁铁003吸合的铁板001，使所述检测主机2移动时，所述偏振光源1随之移动。

本实施例提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置，通过透射式光弹原理，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应力集中光斑，确定杂质和缺陷所在区域，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，确定杂质和缺陷的类型、尺寸和位置等信息。

相应地，使用本实施例所提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的方法，包括以下步骤：

1）将检测主机2放置在被测钢化玻璃幕墙一侧，偏振光源1在对应的被测钢化玻璃幕墙另一侧吸附放置，设置检测主机2开始采集光弹图像，调整偏振光源1的亮度使其适合采集光弹图像。

2）通过移动检测主机2对被测钢化玻璃幕墙进行分块扫描，偏振光源1因磁铁吸合而随之移动。

3）扫描被测钢化玻璃幕墙过程中，检测主机2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应力集中光斑，实时显示采集的光弹图像和分析结果。

4）检测主机2发现应力集中光斑后，设置检测主机2开始采集原始图像，检测主机2采集应力集中光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，确定被测钢化玻璃幕墙中的杂质和缺陷的类型、尺寸和准确位置。

5）确定被测钢化玻璃幕墙中的杂质和缺陷的类型、尺寸和准确位置后，检测主机2保存杂质和缺陷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、本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置不受天气光照条件影响，不受被测钢化玻璃幕墙尺寸大小限制，适合在现场对已服役的钢化玻璃幕墙进行杂质和缺陷检测。

2、本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置通过透射式光弹原理，实时采集分析光弹图像，找出应力集中光斑，快速确定杂质和缺陷所在区域。

3、本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置采集杂质和缺陷的光弹图像和原始图像，结合图像数据库综合分析杂质和缺陷的光弹图像和原始图像，确认杂质和缺陷的类型、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和缺陷。

4、本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置集成化程度高、电池供电，方便现场对已服役的钢化玻璃幕墙进行杂质和缺陷检测。

实施例二：

本发明提供了一种现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置，包括偏振光源1、检测主机2和连接线3。所述现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置的偏振光源1，与实施例一相同，不再赘述。

所述现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置的检测主机2，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25，检测主机2组成结构框图如图3所示。

所述声光指示模块25与所述第二控制模块24双向电气连接，包括LED指示灯251和蜂鸣器252，用于接收所述第二控制模块24发出的声光指示信号，并使LED指示灯251闪烁、蜂鸣器252发出警报音；所述声光指示模块25在所述第二壳体004上固定安装。

所述第二控制模块24，还可用于根据所述图像数据库中预存的光弹图像和所述图像采集模块20采集的光弹图像分析找出应力集中光斑，初步确定杂质和缺陷所在区域后发出声光指示信号给所述声光指示模块25。可选地，所述声光指示模块25包括蜂鸣器和指示灯，当所述第二控制模块24根据所述图像数据库中预存的光弹图像和所述图像采集模块20采集的光弹图像分析找出应力集中光斑，初步确定杂质和缺陷所在区域后发出声光指示信号给所述声光指示模块25，使LED指示灯251闪烁、蜂鸣器252发出警报音。

实施例三：

本发明提供了一种现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置，包括偏振光源1、检测主机2和连接线3。所述现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置的偏振光源1，与实施例一相同，不再赘述。

所述现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置的检测主机2，采用一体化结构，在实施例三的基础上，还可包括：数据接口26，检测主机2组成结构框图如图4所示。

所述数据接口26均与所述第二控制模块24双向电气连接，在所述第二壳体004上固定安装。

所述数据接口26用于所述第二控制模块24输入输出数据。具体地所述数据接口26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26为USB接口，可为所述第二控制模块24连接U盘等标准USB存储设备，更新所述检测主机2的第二控制模块24中的图像数据库，或将所述检测主机2的第二控制模块24所存储的所述图像采集模块20采集的光弹图像、所述图像采集模块20采集的原始图像和检测结果导出。

实施例四：

本发明提供了一种现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置，包括偏振光源1、检测主机2和连接线3，如图5和图6所示。所述现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置的偏振光源1组成结构与实施一相同，如图2、图7和图8所示所示。在实施例一的基础上，所述第一控制模块15还可用于采集所述偏振光源1的第一电源模块13的电池134的电量，并将该电量信息发送第一无线通信模块14；所述第一无线通信模块14还可用于接收第一控制模块15发送的所述偏振光源1的第一电源模块13的电池134的电量信息，并发送给检测主机2。

如图9、图10、图11、图12、图13和图14所示，所述现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置的检测主机2，采用一体化结构，在实施例三的基础上，还可包括：按键27和第三无线通信模块28。

所述按键27和所述第三无线通信模块28均与所述第二控制模块24双向电气连接，均固定在所述第二壳体004上。

所述按键27包括第一按键271和第二按键272，第一按键271用于产生第一输入信号并发送给所述第二控制模块24，第二按键272用于产生第二输入信号并发送给所述第二控制模块24。

所述第三无线通信模块28用于所述第二控制模块24输入输出数据。所述第三无线通信模块28可为蓝牙、红外、WiFi、4G或其他无线通信模块。可选地，所述第三无线通信模块28为WiFi，可以使用带有WiFi的计算机与所述检测主机2通过WiFi连接，更新所述检测主机2的第二控制模块24中的图像数据库，或将所述检测主机2的第二控制模块24所存储的所述图像采集模块20采集的光弹图像、所述图像采集模块20采集的原始图像和检测结果导出。

所述第二无线通信模块23，还可用于接收所述偏振光源1发送的所述偏振光源1的电池134的电量，并将其发送给所述第二控制模块24。

所述第二控制模块24，还可用于接收所述第一按键271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的方法去发送亮度调整信号给第二无线通信模块23；还可用于接收所述第二按键272发送的第二输入信号，并发送关闭检偏片指令给所述图像采集模块20控制其采集光弹图像或发送打开检偏片指令给所述图像采集模块20控制其采集原始图像；还可用于采集所述检测主机2的第二电源模块22的电池224的电量，并将该电量作为显示信息发送给所述显示屏211；还可用于接收所述所述第二无线通信模块23发送的所述偏振光源1的电池134的电量，并将该电量作为显示信息发送给所述显示屏211。

本实施例提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置，通过透射式光弹原理，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应力集中光斑，确定杂质和缺陷所在区域，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，确定杂质和缺陷的类型、尺寸和位置等信息。

本实施例提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置至少具有以下功能：

1）通过第一按键271或触摸屏212输入信号，调整偏振光源1的亮度。

2）通过第一按键271或触摸屏212输入信号，控制检测主机采集光弹图像或原始图像。

3）通过图像采集模块20实时采集被测钢化玻璃的光弹图像，并通过第二控制模块24实时分析该光弹图像，找出应力集中光斑，快速确定杂质和缺陷所在区域。

4）找出应力集中光斑后，通过声光指示模块25的LED指示灯251闪烁、蜂鸣器252发出提示音。

5）通过图像采集模块20采集应力集中光斑所对应的区域的光弹图像，通过图像采集模块20采集应力集中光斑所对应的区域的原始图像，通过第二控制模块24分析该光弹图像和该原始图像，确定被测玻璃中的杂质和缺陷的类型、尺寸和准确位置。

6）通过显示屏211显示检测主机2的当前电量、偏振光源1的当前电量、光弹图像、原始图像和检测结果。

7）通过触摸屏212输入信号，放大或缩小显示屏211显示的光弹图像或原始图像。

8）通过第二按键272或触摸屏212输入信号，将显示屏211当前显示的光弹图像切换为原始图像或将显示屏211当前显示的原始图像切换为光弹图像。

9）通过触摸屏212输入信号，保存杂质和缺陷对应的采集光弹图像、采集原始图像和检测结果。

10）通过数据接口26或第三无线通信模块28，更新检测主机2的第二控制模块24中的图像数据库。

11）通过数据接口26或第三无线通信模块28，将检测主机2的第二控制模块24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现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的方法，包括以下步骤：

1）将检测主机2放置在被测钢化玻璃幕墙一侧，偏振光源1在对应的被测钢化玻璃幕墙另一侧吸附放置，设置检测主机2开始采集光弹图像，调整偏振光源1的亮度使其适合采集光弹图像。

2）通过移动检测主机2对被测钢化玻璃幕墙进行分块扫描，偏振光源1因磁铁吸合而随之移动。

3）扫描被测钢化玻璃幕墙过程中，检测主机2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应力集中光斑，实时显示采集的光弹图像和分析结果。

4）检测主机2发现应力集中光斑后，发出声光指示，设置检测主机2开始采集原始图像。检测主机2采集应力集中光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，确定被测钢化玻璃幕墙中的杂质和缺陷的类型、尺寸和准确位置。

5）确定被测钢化玻璃幕墙中的杂质和缺陷的类型、尺寸和准确位置后，检测主机2保存杂质和缺陷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、本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置不受天气光照条件影响，不受被测钢化玻璃幕墙尺寸大小限制，适合在现场对已服役的钢化玻璃幕墙进行杂质和缺陷检测。

2、本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置通过透射式光弹原理，实时采集分析光弹图像，找出应力集中光斑，快速确定杂质和缺陷所在区域。

3、本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置采集杂质和缺陷的光弹图像和原始图像，结合图像数据库综合分析杂质和缺陷的光弹图像和原始图像，确认杂质和缺陷的类型、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和缺陷。

4、本发明提供的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置集成化程度高、电池供电，方便现场对已服役的钢化玻璃幕墙进行杂质和缺陷检测。

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 (9)

1.一种现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置，包括偏振光源、检测主机和连接线，偏振光源和检测主机通过连接线相连，其特征在于：

所述偏振光源包括起偏片、LED光源、第一电源模块、第一无线通信模块、第一控制模块、用于与磁铁吸合的铁板和第一壳体，用于形成线偏振光；所述起偏片、所述LED光源、所述第一电源模块、所述第一无线通信模块、所述第一控制模块和所述用于与磁铁吸合的铁板均通过第一壳体固定安装；

所述起偏片为线性偏振片；

所述第一电源模块包括电源管理模块、电源接口、电源开关和电池，用于为第一控制模块、第一无线通信模块和LED光源供电；

所述第一无线通信模块用于接收所述检测主机发送的亮度调整信号，并将亮度调整信号发送给所述第一控制模块；

所述第一控制模块用于接收所述第一无线通信模块发送的亮度调整信号，并调整LED光源的亮度；

所述检测主机包括图像采集模块、人机接口模块、第二电源模块、第二无线通信模块、第二控制模块、磁铁和第二壳体，用于采集光弹图像和原始图像，分析确定杂质和缺陷的类型、尺寸和位置等信息；所述图像采集模块、所述人机接口模块、所述第二电源模块、所述第二无线通信模块分别与所述第二控制模块双向电气连接，所述图像采集模块、所述人机接口模块、所述第二电源模块、第二无线通信模块、所述第二控制模块与所述磁铁均通过所述第二壳体固定安装；

所述图像采集模块包括图像采集器、成像镜头、电机、电机驱动器和检偏片，用于接收并执行第二控制模块的关闭检偏片指令，然后采集光弹图像；用于接收并执行第二控制模块的打开检偏片指令，然后采集原始图像；

所述电机的旋转轴上安装有所述检偏片；所述电机驱动器用于驱动所述电机实现打开或关闭检偏片；所述检偏片关闭时，光线依次经过所述检偏片、所述成像镜头进入所述图像采集器；所述检偏片打开时，光线所述成像镜头进入所述图像采集器；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平行，所述检偏片与所述起偏片的光线振动方向相互垂直；

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第二控制模块；用于接收并显示所述第二控制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、增加亮度、减少亮度、采集光弹图像、采集原始图像；

所述第二电源模块包括电源管理模块、电源接口、电源开关和电池，用于为所述检测主机的各个电路模块供电；

所述第二无线通信模块，用于接收所述第二控制模块发送的亮度调整信号，并将其发送给所述偏振光源；

所述第二控制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图像采集模块采集的光弹图像分析找出应力集中光斑，初步确定杂质和缺陷所在区域；用于根据所述图像数据库预存的光弹图像和原始图像、所述图像采集模块采集的光弹图像和原始图像进一步分析，确认杂质和缺陷的类型、尺寸及位置等信息形成检测结果，并存储所述图像采集模块采集的光弹图像、所述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；用于将所述图像采集模块采集的光弹图像、所述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，包括不含任何杂质和缺陷的钢化玻璃的原始图像、各种类型和尺寸杂质和缺陷对应的原始图像、采用光弹扫描法采集不含任何杂质和缺陷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和缺陷对应的光弹图像；

所述磁铁用于吸合所述偏振光源中用于与磁铁吸合的铁板，使所述检测主机移动时，所述偏振光源随之移动。

2.如权利要求1所述的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置，其特征在于，所述检测主机还包括声光指示模块，所述声光指示模块与所述第二控制模块双向电气连接，用于接收所述第二控制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第二壳体上固定安装；所述第二控制模块，还可用于根据所述图像数据库中预存的光弹图像和所述图像采集模块采集的光弹图像分析找出应力集中光斑，初步确定杂质和缺陷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所述的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置，其特征在于，所述检测主机还包括按键，所述按键与所述第二控制模块双向电气连接，用于输入信号给所述第二控制模块，所述按键通过所述第二壳体固定安装；

所述第二控制模块，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所述的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置，其特征在于，所述检测主机还包括设置所述第二壳体上的至少一个的数据接口，所述数据接口与所述第二控制模块双向电气连接，用于所述第二控制模块输入输出数据，所述数据接口为USB接口、串口、以太网接口或其他物理形式的数据接口。

5.如权利要求4所述的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置，其特征在于，所述检测主机还包括第三无线通信模块，所述第三无线通信模块与所述第二控制模块双向电气连接，用于所述第二控制模块输入输出数据，所述第三无线通信模块通过所述第二壳体固定安装，所述第三无线通信模块为蓝牙、红外、WiFi、4G或其他无线通信模块。

6.如权利要求1至5任一所述的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置，其特征在于，所述图像采集模块的光学镜头为定焦镜头或变焦镜头。

7.如权利要求1至5任一所述的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置，其特征在于，所述人机接口模块还用于实时显示所述检测主机的电池电量。

8.如权利要求1至5任一所述的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置，其特征在于，所述人机接口模块还用于实时显示所述偏振光源的电池电量。

9.一种使用权利要求1至5任一所述的现场检测钢化玻璃幕墙杂质和缺陷的装置进行检测的方法，其特征在于，包含以下步骤:

1）将检测主机放置在被测钢化玻璃幕墙一侧，偏振光源在对应的被测钢化玻璃幕墙另一侧吸附放置，设置检测主机开始采集光弹图像，调整偏振光源的亮度使其适合采集光弹图像；

2）通过移动检测主机对被测钢化玻璃幕墙进行分块扫描，偏振光源因磁吸合而随之移动；

3）扫描被测钢化玻璃幕墙过程中，检测主机实时采集光弹图像，并实时对比分析采集的光弹图像和预存的光弹图像找出应力集中光斑，实时显示采集的光弹图像和分析结果；

4）检测主机发现应力集中光斑后，设置检测主机开始采集原始图像，检测主机采集应力集中光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，确定被测玻璃中的杂质和缺陷的类型、尺寸和准确位置；

5）确定被测钢化玻璃幕墙中的杂质和缺陷的类型、尺寸和准确位置后，检测主机保存杂质和缺陷对应的采集光弹图像、采集原始图像和检测结果。