[发明专利]对玻璃窗的检验

说明书

技术领域

本发明涉及对玻璃窗的检验(inspection of glazing)，具体地说，涉及检验玻璃窗的变形和非变形的瑕疵(fault)。

背景技术

在生产期间，对用于汽车玻璃窗的玻璃进行各种缺陷的检验，这些缺陷可能会影响成品玻璃窗产品的光学质量。例如，玻璃可能会具有由于处理而导致的瑕疵，例如，用于将玻璃切割成合适大小的切割和研磨处理造成的边缘瑕疵、发亮物(brillantatura)和毛刺(shiner)。或者，瑕疵可能由于从用于使玻璃成形的煅烧和弯曲处理造成的变形、厚度和曲率变化而引起。例如，当通过成形的玻璃观看物体时，可以看到二次图像。对于单层和多层玻璃窗，情就是这样。

瑕疵也可以在玻璃体内部由玻璃制造工艺引起，或者在玻璃表面上由制造期间或制造以后的处理引起。例如，使用浮法工艺(float process)制造的玻璃可能在玻璃体内或在碎玻璃(回收的玻璃)还没有完全熔化并形成熔融区的区域内具有小气泡和硫化镍内含物。玻璃表面可能具有锡斑点(tin specks)、辊子印记(由玻璃韧化炉辊子造成)、磨损、碎片或辊裂印痕(chips and chillcracks)。虽然这些瑕疵中的一些可以在玻璃离开浮法线(floatline)和诸如煅烧和弯曲的进一步的处理之间被检测到，但是某些瑕疵例如磨损，由于它们可以在玻璃处理的任何点出现，因此要到最终的检验才能被检测到。这些瑕疵对玻璃窗的最终的质量、表面外观和耐用性都有影响。

通常，使用光学检验方法来检测玻璃中的瑕疵。在这些方法中，用透射光或反射光照射玻璃，并且在透射光中的变化用来确定是否有瑕疵。一种众所周知的质量检验方法是阴影照相法。在局部光源(高强度点光源)和屏幕之间放置玻璃窗(glazing)，该玻璃窗的阴影图像(shadowgraphic image)被投影到屏幕上，并使用CCD(电荷耦合装置)照相机记录该阴影图像。玻璃窗的阴影照相法的特征在于照度变化，这种照度变化与玻璃窗的透射变形有关，是由玻璃厚度的变化导致的。这些厚度变化导致称为“光楔”的效应，其中，玻璃的浅的、楔形部分被看见，从而导致造成光学变形的光偏转。光楔角的变化导致光会聚或发散，从而给出阴影照相法的照度变化。阴影照相法可以从平坦的或弯曲的玻璃窗产生，并且可以作为最终的检验步骤结合到玻璃处理线中。

也可以使用其它光学技术进行玻璃的检验。可以使用明场和暗场技术使玻璃内的瑕疵成像。可以使用明场技术来检测小瑕疵(尺寸小到0.2mm)，在焦点对准时，可以使用明场技术来检测非变形瑕疵，在焦点没有对准时，可以使用明场技术来检测变形。也可以使用暗场技术来检测小瑕疵(尺寸小到0.2mm)。但是，由于所有的瑕疵都散射光，所以变形瑕疵的图像可以在焦点对准时被观察到。变形瑕疵也可以使用阴影照相技术被观察到。

需要不同的明场和暗场测量来建立玻璃窗质量的精确图片。由每种技术产生的图像可以使用独立的检测器记录并在处理步骤中被结合。或者，单个图像的明场和暗场图像分量可以组合到一个检测器上。但是，当这样做时，在暗场信号中的峰值与明场信号中的波谷的结合可能导致低的组合响应，由于散射光从而产生暗场图像的许多瑕疵将在明场图像中吸收光。另外，测量到的信号的动态范围被受到损害，并且信息被丢失。因此，确定瑕疵是否存在或者是否满足合格/不合格标准是复杂的，并且可能发生错误拒绝。因此，这样的方法难以在生产线上成功地实现。

因此，期望找到一种方法将明场和暗场技术有效地结合，以便用于光学检验方法中。

发明内容

本发明旨在通过一种检验玻璃窗瑕疵的方法解决现有技术中的方法的问题，该方法包括：使用具有第一波长的光照射玻璃窗，以便产生明场图像；使用具有第二波长的光照射玻璃窗，以便产生暗场图像；使用具有第一波长的光照射玻璃窗，以便产生阴影图像；以及使用一个图像捕获装置捕获明场图像、暗场图像和阴影图像。

通过使用不同的波长产生明场图像和暗场图像并且同时产生阴影图像，可以使用一个图像捕获装置记录图像。通过使用一个图像捕获装置，以相同方式将每个图像都聚焦到该装置上，从而得到可以例如通过加或减进行组合的具有相同几何形状的图像。这样导致改进对变形瑕疵和非变形瑕疵的检测。

优选地，使用公共透镜将明场图像、暗场图像和阴影图像聚焦在图像捕获装置上。

优选地，使用来自同一光源的光形成明场图像和阴影图像。优选地，使用公共透镜将阴影图像聚焦在图像捕获装置上。

优选地，图像捕获装置是CCD(电荷耦合装置)照相机。