[发明专利]用于透明材料缺陷检测的矩阵式视觉检测系统和方法

说明书

本发明公开了一种用于透明材料缺陷检测的矩阵式视觉检测系统和方法，该视觉检测系统包括：支撑装置，用于安装固定检测单元；检测单元，包括至少一套成像矩阵和至少一套照明矩阵；传送装置，用于使得透明材料与检测单元间产生相对移动；控制器，连接至少一套成像矩阵和至少一套照明矩阵，用于控制至少一套照明矩阵分时切换实现照明模式的转换和至少一套成像矩阵在透明材料被照明时进行连续扫描以获取各通道成像数据；数字图像处理装置，与控制器和至少一套成像矩阵通信连接，用于生成控制指令给控制器并接收至少一套成像矩阵生成的多通道图像数据，实现了以成像矩阵的方式捕获透明材料表面和/或内部缺陷在不同照明模式下的多通道图像数据。

技术领域

本发明涉及透明材料缺陷检测领域，特别地，涉及一种用于透明材料缺陷检测的矩阵式视觉检测系统和方法。

背景技术

缺陷检测对于透明材料的质量控制相当重要。因为，透明材料的生产过程中，会产生各种类型的缺陷，如气泡、节石、划伤、凸点、凹眼等。不同缺陷的成因不同，控制标准各异，因此，检测过程中应对缺陷自动分类、分级，以及划分产品质量等级。

在各种透明材料缺陷检测系统中，一个或多个成像装置组成一行，采用固定的角度，大多采用垂直透射成像模式，无多角度的成像，更不能突破成像装置固有采集频率的限制，无法获得更为丰富的成像数据。有些可能部署多个成像装置，多个角度设置，没有采用矩阵设计，无法同时进行多角度成像，后台也未矩阵重组，成像元素独立，分析困难。

另外，透明材料生产环境灰尘较多，透明材料表面附着灰尘，落石等颗粒，成像模式单一很容易判断为真缺陷，从而影响检出结果，误导生产，使企业蒙受不必要的损失。然而，在生产线上安装清洗设备，一般比较昂贵且其运行成本非常高(例如，耗电量巨大)。此外，在某些应用中，例如用于液晶平板显示的玻璃基板，其厚度仅为约0.7mm，清洗过程很容易造成基板的破碎。还有，在某些特殊应用中，要求基板上不能有水渍，从而不适于对基板进行清洗。

因此，亟需提供一种新型的缺陷视觉检测系统和方法，避免现有的缺陷检测受限于固定采集角度、采集频率导致成像数据受限、检测精度低、且容易受透明材料表面附着灰尘干扰导致的检测繁琐、质量分级准确性及精度受限的问题。

发明内容

本发明提供了一种用于透明材料缺陷检测的矩阵式视觉检测系统和方法，以解决现有的缺陷检测受限于固定采集角度、采集频率导致成像数据受限、检测精度低、且容易受透明材料表面附着灰尘干扰导致的检测繁琐、质量分级准确性及精度受限的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种用于透明材料缺陷检测的矩阵式视觉检测系统，用于对透明材料表面和/或内部缺陷在不同照明模式下进行矩阵式图像检测，本发明视觉检测系统包括：

支撑装置，用于安装固定检测单元；

检测单元，包括至少一套成像矩阵和至少一套照明矩阵；其中，至少一套照明矩阵用于给待检测透明材料提供不同模式的照明；至少一套成像矩阵用于对透明材料进行成像扫描；

传送装置，用于使得透明材料与检测单元间产生相对移动；

控制器，连接至少一套成像矩阵和至少一套照明矩阵，用于控制至少一套照明矩阵分时切换实现照明模式的转换和至少一套成像矩阵在透明材料被照明时进行连续扫描以获取各通道成像数据；

数字图像处理装置，与控制器和至少一套成像矩阵通信连接，用于生成控制指令给控制器并接收至少一套成像矩阵生成的多通道图像数据。

进一步地，检测单元包括受控制器控制的一套照明矩阵和一套成像矩阵，照明矩阵和成像矩阵分别经角度转动机构连接于支撑装置上，角度转动机构连接控制器，并由控制器生成的指令驱动下控制照明矩阵和成像矩阵分别与透明材料呈所需要的角度。

进一步地，检测单元包括以下类型至少之一：