一种玻璃缺陷图像采集设备的制作方法

本申请涉及玻璃检测领域，具体涉及一种玻璃缺陷图像采集设备。

背景技术：

2013年10月9日公开的中国专利申请cn103344651a公开了一种采集条形光源透过玻璃形成的图像，再将采集到的图像与无缺陷玻璃的图像进行比对，根据相位差获取玻璃缺陷的方法。这种方法目前缺陷显像的内在规律尚不明了，但已经被实验所证实确实可行。然而，这种方法只适用于检测长度方向上连续的平面玻璃，而不适用检测于尺寸较小的玻璃，尤其是带曲面的手机玻璃等，而且该方法还存在对方向性缺陷漏检率高的缺陷。

技术实现要素：

本申请的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题，提供一种玻璃缺陷图像采集设备，该设备能够高效率地检测尺寸较小的玻璃，进一步地还能够降低对方向性缺陷的漏检率。

为达成上述目的，采用如下技术方案：

第一技术方案涉及一种玻璃缺陷图像采集设备，其包括：条纹光源，其发射明暗相间的光；承载件，其承载若干待测玻璃，并设有若干通孔，待测玻璃对应通孔设置；图像采集器，其采集条纹光源发射的光透过待测玻璃后形成的图像；和第一驱动机构，其驱动承载件在不连续的若干停靠位置间运动；在处于停靠位置时，相应的通孔位于条形光源和图像采集器之间。

基于第一技术方案，还设有第二技术方案，其中，所述的图像采集器包括用于成像的镜头和用于采集图像的相机。

基于第一技术方案，还设有第三技术方案，其中，所述的承载件设有若干与待测玻璃形状相适配的凹坑，所述的通孔位于所述凹坑的底部。

基于第一技术方案，还设有第四技术方案，其中，所述的承载件还设有位于各通孔周边的夹具，所述夹具夹持所述待测玻璃侧边，并使所述待测玻璃的投影位于所述通孔内。

基于第一至第四技术方案中的任何一项，还设有第五技术方案，其中，所述的承载件为载台，所述的第一驱动机构为第一电机，所述的第一电机驱动载台沿平行于图像采集器光轴的第一转轴转动；各通孔相对所述的第一转轴周向分布。

基于第一至第三技术方案中的任何一项，还设有第六技术方案，其中，所述的承载件为皮带，所述的第一驱动机构包括第二电机、主动轮和从动轮；所述的皮带张紧于主动轮和从动轮；所述的第二电机驱动主动轮绕垂直于图像采集器光轴的第二转轴转动；各通孔沿皮带长度方向分布。

基于第一至第四技术方案中的任何一项，还设有第七技术方案，其中，还包括第二驱动机构，所述的第二驱动机构驱动条纹光源在承载件停靠于停靠位置时相对承载件在不连续的照射位置之间转动；各照射位置上条纹光源发射的光明暗相间的变化方向彼此相交。

基于第七技术方案，还设有第八技术方案，其中，所述的第二驱动机构包括第三电机，所述的第三电机驱动条纹光源绕与图像采集器光轴重合的第三转轴转动。

相对于现有技术，上述方案具有的如下有益效果：

在第一技术方案中，由于第一驱动机构驱动承载件在不连续的若干停靠位置间运动，因此，图像采集器可以不连续地对由承载件承载的待测玻璃进行图像采集，因此可以检测长度方向上不连续的小尺寸玻璃。且由于承载件在不连续的若干停靠位置间运动，因此可以提高图像采集效率，设备本身可以间歇式地连续运转，即可以利用停靠期间放置和取下位于不同位置的待测玻璃，或者可以一次采集多个待测玻璃的图像，因此采集效率较高。

在第三技术方案中，承载件设有与待测玻璃形状相适配的凹坑，有利于待测玻璃的定位，而待测玻璃空间位置固定，有利于未来在进行图像处理时对不同的区域(例如平面区域和曲面区域)进行分割处理。

在第四技术方案中，承载件在通孔周边设有夹具，能够让待测玻璃投影全部处于通孔内，有利于对待测玻璃的全部面积进行图像采集。

在第五技术方案中，采用转盘式承载件，可以获得更好的刚性，特别是放置和取下的工位可以设置为一个工位。

在第六技术方案中，采用皮带式承载件，放置和取下待测玻璃的工位一般位于承载件的两头，因此有利于连续采集。

针对现有技术存在的缺陷漏检情况，申请人发现了条纹光透过待测玻璃形成图像中缺陷显像的一个规律，即，沿着明暗变化方向，玻璃缺陷更易于显像，也就是说，过玻璃缺陷沿明暗变化方向取一像素条，要比过玻璃缺陷垂直于明暗变化方向取一像素条，玻璃缺陷所在位置与周围的像素相比，灰度值变化更剧烈。这个规律首先要基于以较窄的像素条作为主要分析对象，其次，要基于对像素条中缺陷所在位置灰度值的变化进行分析才能发现。

而第七技术方案正是基于申请人所发现的上述未被现有技术批露的自然规律。在第七技术方案中，将条纹光源相对停靠于停靠位置的承载件转动的关键技术手段，使条纹光源以不同的明暗变化方向照射待测玻璃，从而使一些具有方向性的玻璃缺陷(如划痕)即使在一个明暗变化方向上不易被显像，也会在明暗变化方向发生变化后被显像，从而降低了缺陷漏检率。

附图说明

为了更清楚地说明实施例的技术方案，下面简要介绍所需要使用的附图：

图1为实施例一的结构示意图；

图2为实施例一中，条纹光源处于第一照射位置时条纹光源与待测玻璃关系示意图；

图3为实施例一中，条纹光源处于第二照射位置时条纹光源与待测玻璃关系示意图；

图4为实施例一中，条纹光源处于第一照射位置时图像的一部分；

图5为图4中缺陷位置的放大图；

图6为实施例一中，条纹光源处于第二照射位置时图像的一部分；

图7为图6中缺陷位置的放大图；

图8为实施例二的结构示意图；

图9为实施例三的结构示意图。

主要附图标记说明：

条纹光源1；承载件2；通孔21；夹具22；图像采集器3；镜头31；相机32；第一驱动机构4；第一电机41；主动轮42；从动轮43；第二驱动机构5；第三电机51；待测玻璃6。

具体实施方式

权利要求书和说明书中，除非另有限定，术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

权利要求书和说明书中，除非另有限定，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于简化描述，而不是暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作。

权利要求书和说明书中，除非另有限定，术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

权利要求书和说明书中，除非另有限定，术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意为“包含但不限于”。

下面将结合附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

参见图1，图1示出了实施例一的结构。如图1所示，玻璃缺陷图像采集设备包括条纹光源1、承载件2、图像采集器3、第一驱动机构4和第二驱动机构5。

其中，

条纹光源1包括普通光源和光栅，其中光栅置于普通光源的发光面，从而使条纹光源1发射明暗相间的光。实施例一中，条纹光源1向上发光。

承载件2用于承载待测玻璃6，在实施例一中承载件2为转盘，转盘水平设置，其上沿转盘的周向设有若干与待测玻璃6形状相适配的凹坑，凹坑的底部设有通孔21，待测玻璃6置于凹坑内并对应通孔设置。此设置有利于待测玻璃6的定位，而待测玻璃6空间位置固定，有利于下一步在进行图像处理时对不同的区域(例如平面区域和曲面区域)进行分割处理。

图像采集器3用于采集条纹光源1发射的光透过待测玻璃6后形成的图像。实施例一中，图像采集器3位于待测玻璃4的上方，其包括用于成像的镜头31和用于采集图像的相机32，其中，镜头31正对待测玻璃4，相机32位于镜头31的上方。

第一驱动机构4在实施例一中为第一电机41，转盘与第一电机51的输出端固接，第一电机51驱动转盘沿平行于图像采集器光轴的第一转轴转动并停靠于若干不连续的停靠位置。转盘上的凹坑和通孔21相对第一转轴周向分布，在处于停靠位置时，相应的通孔21位于条形光源1和图像采集器3之间。

第二驱动机构5在实施例一中包括第三电机51。在转盘停靠于停靠位置时，第三电机51驱动条形光源1绕与图像采集器3光轴重合的第三转轴转动并停靠于不连续的照射位置。各照射位置上条纹光源1发射的光明暗相间的变化方向彼此相交。实施例一中，至少设有两个照射位置。在第一照射位置，待测玻璃6与条形光源1的关系如图2所示；而在第二照射位置，待测玻璃6与条形光源1的关系如图3所示。

图4还示出了一个带缺陷的待测玻璃6在条纹光源1处于第一照射位置时被采集到的图像的一部分。图5则是图4在缺陷位置的放大图，我们可以看到，缺陷被很明显地显示于图5中。而图6示出了同样的待测玻璃6在条纹光源1处于第二照射位置时被采集到的图像的一部分。图7则是图6在缺陷位置的放大图。我们可以看到，此时缺陷在图像中非常不明显，甚至容易被忽略。

因此，可以证实申请人所发现的条纹光透过待测玻璃6形成图像中缺陷显像的一个规律，即，沿着明暗变化方向，玻璃缺陷更易于显像，也就是说，过玻璃缺陷沿明暗变化方向取一像素条，要比过玻璃缺陷垂直于明暗变化方向取一像素条，玻璃缺陷所在位置与周围的像素相比，灰度值变化更剧烈。

而采用旋转条纹光源1的方法，可以使条纹光源以不同的明暗变化方向照射待测玻璃，从而使一些具有方向性的玻璃缺陷(如划痕)即使在一个明暗变化方向上不易被显像，也会在明暗变化方向发生变化后被显像，从而降低了缺陷漏检率。

实施例一中，小型的玻璃，包括曲面玻璃可以置于凹坑中采集图像，同时，由于具备多个凹坑和通孔21的转盘，并使承载件2在不连续的若干停靠位置间运动，因此可以提高图像采集效率，设备本身可以间歇式地连续运转，即可以利用停靠期间放置和取下位于不同位置的待测玻璃6，或者可以一次采集多个待测玻璃6的图像，从而提高了采集效率。

实施例二

实施例二的结构请参见图8。如图8所示，实施例二与实施例一的主要区别是转盘上没有设置凹坑，而是直接开设若干通孔21，通孔21同样是沿第一转轴的周向分布。而在各通孔周边还设有夹具22，夹具22用于夹持待测玻璃6的侧边，此时待测玻璃6的投影位于通孔21内。这样设置的主要目的是有利于对待测玻璃的全部面积进行图像采集。

实施例三

实施例三的结构请参见图9。如图9所示，实施例三与实施例一的主要区别是承载件2变为皮带，皮带张紧于第一驱动机构4的主动轮42和从动轮43上。而主动轮42由第二电机(图中未示出)，第二电机驱动主动轮绕垂直于图像采集器3光轴的第二转轴转动(即水平)；而在皮带上，各通孔21沿皮带长度方向分布。本实施例中，通孔周边还设置有凸起(图中的黑点)，其作用与凹坑相同，同样是为了定位待测玻璃6。实施例三与实施例还有一个差别就是取消了第二驱动机构5。承载件2采用皮带，放置和取下待测玻璃的工位一般位于承载件2的两头，一端放置，另一端取下，其相对于实施例一来说，更有利于连续采集。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本申请保护范围，但并不构成对本申请保护范围的限定。