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原文传递一种手机曲面玻璃典型缺陷在线检测装置与方法

专利名称：	一种手机曲面玻璃典型缺陷在线检测装置与方法
摘要：	本发明公开了一种手机曲面玻璃典型缺陷在线检测装置与方法，所述在线检测装置包括：工件传输装置，包括传送导轨、若干透明载物台、运动控制卡及电机、旋转台；沿所述工件传输装置的传输方向依次设置分别形成三个工位的平面部分检测装置、曲边部分检测装置和R角部分检测装置；所述在线检测方法通过预先通过卷积神经网络对背景及划痕、烧伤、崩边、麻点典型缺陷样本图像进行训练学习，并将三个工位采集的原图像分割成若干与训练样本大小一致的子图像，分别对分割后的子图像进行快速识别，从而判断原图像有无缺陷以及缺陷种类。本发明能实时在线检测手机曲面玻璃的划痕、烧伤、崩边、麻点等典型缺陷，具有快速、高效、精准、稳定的特点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	华南理工大学
发明人：	王昌书;张宪民;李常胜
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910347948.7
公开号：	CN110018178A
代理机构：	广州粤高专利商标代理有限公司
代理人：	何淑珍;黄海波
分类号：	G01N21/896(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	510640 广东省广州市天河区五山路381号
主权项：	1.一种手机曲面玻璃典型缺陷在线检测装置，其特征在于，包括：工件传输装置，用于输送待测的曲面玻璃工件(3)，包括传送导轨(1)、若干透明载物台(2)、运动控制卡及电机(4)、旋转台(12)，所述传送导轨(1)与运动控制卡及电机(4)驱动连接，所述旋转台(12)与透明载物台(2)驱动连接，所述透明载物台(2)间隔设置在所述传送导轨(1)上；沿所述工件传输装置的传输方向依次设置分别形成平面检测工位、曲边检测工位、R角检测工位的平面部分检测装置、曲边部分检测装置和R角部分检测装置，所述平面部分检测装置包括载物台位置检测装置、第一计算机(11)、带有镜头(6)的线扫相机(5)、线性同轴光源(7)、光源控制器(8)和第一图像采集卡(9)，所述光源控制器(8)用于调节线性同轴光源(7)的亮度，所述线性同轴光源(7)照射在曲面玻璃工件(3)的平面部分；所述第一图像采集卡(9)用于采集所述线扫相机(5)获取的曲面玻璃工件(3)平面部分的图像；所述载物台位置检测装置用于检测透明载物台(2)的当前位置；所述第一计算机(11)通过数据线分别与第一图像采集卡(9)、运动控制卡及电机(4)、旋转台(12)、载物台位置检测装置连接，用于完成对平面部分检测的控制及平面部分在线缺陷识别；所述曲边部分检测装置包括设有第二镜头(14)的第一面阵相机(13)、条形光源(15)、光源控制器(8)和第二图像采集卡(16)、第二计算机(17)、载物台位置检测装置，所述光源控制器(8)用于控制条形光源(15)，所述条形光源(15)照射在曲面玻璃工件(3)的曲边部分，所述第二图像采集卡(16)用于采集第一面阵相机(13)获取的曲面玻璃工件(3)曲边部分的图像；所述载物台位置检测装置用于检测透明载物台(2)当前位置；所述第二计算机(17)通过数据线分别与电机运动控制卡(4)、第二图像采集卡(16)、载物台位置检测装置以及旋转台(12)相连接，用于完成对曲边部分检测的控制及曲边部分在线缺陷识别；所述R角部分检测装置包括第三计算机(22)、载物台位置检测装置、设有远心镜头(19)的第二面阵相机(18)、平行光源(20)、光源控制器(8)和第三图像采集卡(21)，所述光源控制器(8)控制平行光源(20)的亮度，所述第三图像采集卡(21)用于采集第二面阵相机(18)获取的曲面玻璃工件(3)的R角部分图像；所述载物台位置检测装置用于检测透明载物台(2)当前位置；所述第三计算机(22)通过数据线分别与运动控制卡及电机(4)、第三图像采集卡(21)、载物台位置检测装置以及旋转台(12)相连接，用于完成对R角部分检测工位的控制及R角部分在线缺陷识别。 2.根据权利要求1所述的手机曲面玻璃典型缺陷在线检测装置，其特征在于，所述线扫相机(5)垂直地对着所述曲面玻璃工件(3)的平面部分，其线扫视场大于曲面玻璃样本宽度，所述线性同轴光源(7)发射的光线与所述线扫相机(5)成一定夹角，光条亮度均匀且能覆盖所述曲面玻璃工件(3)。 3.根据权利要求1所述的手机曲面玻璃典型缺陷在线检测装置，其特征在于，所述第一面阵相机(13)为高分辨率CMOS面阵相机，相机轴线经过曲面玻璃工件(3)的曲边的曲率中心且与水平方向形成一定夹角α，两个条形光源(15)对称设置在第一面阵相机(13)两侧且其打光角度β保证经曲边反射后落入所述第一面阵相机(13)的靶面范围内以形成清晰图像。 4.根据权利要求1所述的手机曲面玻璃典型缺陷在线检测装置，其特征在于，所述平行光源(20)与第二面阵相机(18)垂直对着曲面玻璃工件(3)的R角部分，所述第二面阵相机(18)为高分辨率面阵相机，通过远心镜头(19)，以平行光源(20)打背光的方式获取图像。 5.根据权利要求1所述的手机曲面玻璃典型缺陷在线检测装置，其特征在于，所述载物台位置检测装置采用光电传感器(10)，分别安装在传送导轨(1)上相应位置。 6.一种手机曲面玻璃典型缺陷在线检测方法，其特征在于，包括步骤： S1、将曲面玻璃工件(3)放在以固定间隔依次放在传送导轨(1)上的透明载物台(2)上； S2、第一计算机(11)给运动控制卡及电机(4)发送指令，使得运动控制卡及电机(4)带动传送导轨(1)和透明载物台(2)向前匀速运动；当透明载物台(2)运动至平面检测工位时，对应的载物台位置检测装置给第一计算机(11)发送信号，第一计算机(11)通过第一图像采集卡(9)从线扫相机(5)采集图像；当对应的载物台位置检测装置检测到载物台(2)完全通过后，给第一计算机(11)再次发送信号，停止图像采集；当透明载物台(2)运动至曲边检测工位时，对应的载物台位置检测装置给第二计算机(17)发送信号，第二计算机(17)通过第一图像采集卡(9)从第一面阵相机(13)采集图像，同时第二计算机(17)给旋转台(12)发送指令，旋转台(12)带着透明载物台(2)旋转(180)度后，给第二计算机(17)反馈信号，该信号触发第二计算机(17)再次采集一次图像，之后则停止采集；当透明载物台(2)运动至R角检测工位时，对应的载物台位置检测装置给第三计算机(22)发送信号，第三计算机(22)通过第二图像采集卡(1)从第二面阵相机(18)采集图像，同时第三计算机(22)给旋转台(12)发送指令，所述旋转台(12)带着载物台(2)旋转(90)度后，给第三计算机(22)反馈信号，该信号触发第三计算机(22)再次采集图像，旋转(3)次，共采集四张R角部分图像； S3、所述第一计算机(11)、第二计算机(17)、第三计算机(22)分别获取线扫相机(5)、第一面阵相机(13)、第二面阵相机(18)的图像数据后，分别将原图分割成若干与训练样本图像尺寸一致的子图像，再基于对应的卷积神经网络模型对所述子图像进行快速识别，判断其所属原图像有无缺陷以及缺陷种类，从而完成手机曲面玻璃典型缺陷的在线检测； S4、所述第一计算机(11)、第二计算机(17)、第三计算机(22)完成一个曲面玻璃工件检测后，继续循环步骤S2和S3，形成流水线检测。 7.根据权利要求(6)所述的手机曲面玻璃典型缺陷在线检测方法，其特征在于，将曲面玻璃工件(3)放在以固定间隔依次放在传送导轨(1)上的透明载物台(2)上之前，还包括步骤：依次调整三个检测工位中线扫相机(5)、第一面阵相机(13)、第二面阵相机(18)与线性同轴光源(7)、条形光源(15)、平行光源(20)的位置和姿态，确保三个检测工位中均能清晰成像。 8.根据权利要求6所述的手机曲面玻璃典型缺陷在线检测方法，其特征在于，所述手机曲面玻璃典型缺陷包括麻点、划痕、崩边、烧伤。 9.根据权利要求6所述的手机曲面玻璃典型缺陷在线检测方法，其特征在于，所述基于对应的卷积神经网络模型对所述子图像进行快速识别之前，还包括步骤：建立对应的卷积神经网络模型；采用背景、划痕、麻点、崩边、烧伤图像样本对卷积神经网络进行训练学习，获得训练好的卷积神经网络模型。
所属类别：	发明专利