[发明专利]基于面阵相机并联采集系统的涂漆玻璃瑕疵检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及在线玻璃检测领域。针对现在玻璃生产厂家普遍使用人工的方式对涂漆玻璃进行瑕疵检测的状况设计了一种基于面阵相机的视觉在线检测系统。可以检测出涂漆玻璃的瑕疵数目、瑕疵大小并对瑕疵种类进行识别，同时可满足一般生产线的要求，检测精度高，检测结果稳定可靠。

背景技术

长期以来对玻璃的瑕疵检测都是离线的方法用专门的检测设备进行检测。而在线检测技术国外的一些机构已经具有相当的水平，国内的水平相对比较落后。

德国的LASOR公司是一家专门提供在线检测系统的公司。该公司推出的2F1检测系统采用数字照相的技术检测玻璃瑕疵，取代了原有的激光检测技术。目前我国有多家企业都使用该设备进行浮法玻璃的在线检测，例如洛阳玻璃厂、秦皇岛耀华、深圳南玻等。德国的Innomence生产的FCO玻璃缺陷在线检测系统是利用光栅干涉的原理来检测瑕疵的，但是这种设备的检测精度取决于光栅的刻线精度，因此造价昂贵，所以应用相对来说比较少。

国内也有好多企业进行在线检测设备的研制，但是其产品落后，自动化水平不高，功能过于单一。武汉理工大学设计了一套基于ARM和DSP的玻璃瑕疵在线检测系统。该系统涉及的技术复杂，实现起来比较困难，不利于投入实际的生产。

如果能研发出一套稳定性、精确度、适用性、可靠性都很好，而且成本低廉的白漆玻璃瑕疵在线检测设备，尤其是研制具有自主知识产权的检测设备具有重要意义。也是综合国力与国际竞争力提升的一个重要标志。

发明内容

本发明的目的是提供一种白漆玻璃的在线检测装置，能够检测出玻璃上的各种瑕疵并保存结果，并能适应较大幅面白漆玻璃的检测。

为了达到上述的目的，本发明提供了一种基于面阵CCD相机并联图像采集系统的自动化检测装置。可以满足玻璃生产线的要求，可以有效的提取图像的信息，进行图像的处理进而输出检测结果并存储。

本发明的整体检测系统包括硬件系统和软件系统。硬件系统可分为图像采集部分和图像处理部分，数据传输模块和移动平台。图像采集模块包括相机，镜头，光源。数据传输模块采用以太网传输通过交换机将多路信号传给上位机进行处理。移动平台包括相机支架，电机，接近开关，PLC；软件系统采用编程效率更高，人机交互更好的LabVIEW软件。

所述移动平台还包括支架，电机，传动链，轴承，轴承座，托辊和齿轮。所述齿轮固连在每个托辊的两端，所有的托辊通过传动链连接，电机通过传动链带动所有的托辊做旋转运动。

所述相机支架安装在所述移动平台X方向的正中，Z方向的正上方。

所述相机支架上安装有5个相机，所述相机安装在相机座并通过T形螺母安装在相机支架上，拆装方便。

所述接近开关安装在所述移动平台的边缘位置，当有玻璃过来的时候便会打开相机和光源对其进行检测。

所述光源使用红色条形光源，释放的光线的波长位于620nm-760nm之间，可以有效防止图像质量因光源波长的变化而降低。

所述交换机和上位机均安装在移动平台侧面的工作台上，便于操作人员查看，整体结构图如图1所示。

所述遮光罩的内表面喷涂反光材料，这样可以把原本照射在玻璃外的光线反射回玻璃表面，对玻璃表面的暗处，尤其是上部，形成补光的效果。测量对于光照的稳定性要求最高，光照只要发生10-20％的变化，测量结果可能偏出1-2个像素，导致图像发生变化，这不是软件的问题，必须从系统设计的角度，排除环境光的干扰，同时要保证主动照明光源的发光稳定性，从而提高测量的精度和稳定性。

所述相机采用CCD面阵相机，分辨率为2592×1944，检测能力可以达到：划伤宽度0.1mm以上，凸起、凹入、结石直径0.1mm以上，瑕疵面积0.01平方毫米。如果被测量的物体是运动的，那么一定要考虑运动模糊对图像精度的影响(模糊像素＝物体运动速度*相机曝光时间)。本发明在保证测量精度的前提下，能够满足的生产线速度为9m/min。

本发明的其他特征将在随后的具体实施方案中予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步的理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方案一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是玻璃检测系统结构图；

图2是托辊部件的结构图；

图3是自适应ROI示例图；

图4是上位机整体系统功能图。

附图标记说明：