[发明专利]透明板材通孔视觉检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种透明板材通孔视觉检测系统及方法，通过控制器控制组合光源进行多种照明模式的分时切换，并控制至少一个成像装置在不同的照明模式下进行成像扫描，实现对通孔形状和缺陷的多通道图像采集，极大地丰富了图像采集的信息量，提高了通孔形状信息和缺陷信息的准确度和精度，最后利用处理器基于采集的大量图像数据进行分析得到透明板材上的通孔的形状精度、内部缺陷，确保了通孔缺陷的检出率和识别率，并且准确地构建出通孔缺陷在透明板材中的三维分布图，从而可以在线给指导缺陷成因、生产工艺调整和材料成品分级提供重要参考指标，实时性好，反应速度快，有利于在线提高加工质量，大大提高了生产作业效率和产品成品率。

技术领域

本发明涉及透明板材缺陷检测技术领域，特别地，涉及一种透明板材通孔视觉检测系统，另外，还涉及一种透明板材通孔视觉检测方法。

背景技术

在玻璃板材(如平板玻璃、无机玻璃、有机玻璃、亚克力等)上打孔后，对孔的形状精度和位置精度进行检测是不可缺少的一个环节。目前，很多生产工艺没有自动化检测设备，靠人工检测控制质量。但人工检测缺陷的方法存在如下问题：如漏检，误检等，主观因素导致对玻璃产出质量控制标准不一致，不能实时得到所需质量数据，不便于质量数据的统计、查询，检出的效率低，自动化程度低，成本高。

现有技术中虽然存在一些玻璃板材通孔形状精度和缺陷自动检测设备，虽然其可检测到玻璃板材通孔形状精度和缺陷，但无法在线识别出缺陷在玻璃板材内的三维相对位置，无法适用于表面粗糙、凹凸不平等异形透明材料。然而，缺陷在玻璃板材中的三维相对位置是指导分析缺陷成因、指导材料生产工艺的调整和材料成品分等级的重要指标。为了对产品进行上述相关分析，往往需要离线取样分析，然而离线分析导致实时性差、反应速度慢，且大大影响生产作业效率及产品成品率。

发明内容

本发明提供了一种透明板材通孔视觉检测系统及方法，以解决现有的玻璃板材自动检测设备存在的无法在线分析缺陷在玻璃板材中的三维相对位置导致的生产作业效率低和产品成品率低的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种透明板材通孔视觉检测系统，包括

至少一个成像装置，用于对透明板材上的通孔进行成像扫描；

组合光源，用于提供照明；

传送装置，用于使透明板材与成像装置之间产生相对移动；

控制器，用于控制所述组合光源进行照明模式的分时切换及控制至少一个成像装置在不同照明模式下进行图像采集；

处理器，用于生成控制指令给控制器及接收至少一个成像装置采集的图像数据，并基于图像数据进行分析得到通孔的形状精度、内部缺陷及构建通孔缺陷在透明板材中的三维分布图。

进一步地，所述组合光源包括反射亮光源、透射亮光源、反射暗光源、透射暗光源和远射暗光源，所述组合光源在所述控制器的控制下通过不同光源组合分时切换提供反射明场照明模式、透射明场照明模式、反射暗场照明模式、透射暗场照明模式和混合照明模式五种照明模式，其中，暗场照明模式用于检测通孔具有凹陷部分的区域，明场照明模式用于检测通孔内表面上的缺陷，混合照明模式用于增强成像的对比度。

进一步地，所述处理器包括

形状精度判断模块，用于分析得到通孔的形状精度；

缺陷判断模块，用于分析得到通孔内表面的缺陷信息；

三维定位模块，用于构建通孔缺陷在透明板材中的三维分布图。

进一步地，所述形状精度判断模块通过以下方式分析得到通孔的形状精度：

基于至少一个成像装置的图像数据得到光线在透明板材的上表面跳变形成的上椭圆轮廓线和在下表面跳变形成的下椭圆轮廓线；