[发明专利]一种光学膜在线检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学膜生产检测装置，特别是一种采用视觉检测的多通道、高精度的光学膜在线检测装置。

背景技术

在光学膜的制备过程中，由于薄膜厚度较薄生产工序多等原因，常会出现各种污渍、凝胶、划伤、皱折、破损、涂布不均，气泡等瑕疵，影响光学膜的光学性质，因此在生产过程中须实时检测薄膜品质，以反馈给相应控制单元对工艺参数进行调整。

采用机器视觉缺陷检测的方法具有非接触、快速、高精度和智能化等独特优势，近年来得到了越来越广泛的应用。其过程为：首先由多台工业CCD相机实时采集薄膜灰度图像，然后通过图像处理模块对图像进行比对分析，得到缺陷的形态、类型，坐标等信息，进而根据检测结果对缺陷位置进行在线标记，或反馈给控制单元以对工艺参数进行调整，达到稳定产品质量的目的。

实际生产线上，薄膜卷绕在导辊上，并随着导辊的转动而运动。与生产特点有关，薄膜运行速度可在一个较宽的范围内变动，这种变动既可源于人工调节，也可因薄膜张力变化而引起，因此瞬时膜速具有不可预知性。这给CCD相机采集图像带来了困难，为了不引起采集的运动图像失真，CCD行扫描频率必须严格与膜速同步，即：无论膜速如何变化，CCD的纵向图像分辨率必须保持恒定，且多台CCD相机同步性要求较高，当检测精度要求较高时，位置和速度信号分辨率必须足够高。目前常用编码器测量位置和速度，但是常用编码器每圈线数有限，原始编码器信号往往无法达到要求的检测精度。

中国专利公开号:CN101403704A公开了一种氟塑料薄膜在线疵点检测系统和方法，此在线检测系统包括：多个高分辨率线阵CCD相机、多台工控机和一个触摸屏、图像传输和处理装置。此系统通过每一个工控机控制两个CCD相机采集图像数据，同时采用总线结构由一个总工控机对多个线阵CCD相机采集来的图像数据进行融合和处理，实现多个线阵CCD相机图像的融合，恢复出整个图像。

此系统由多台工控机和触摸屏构成CCD相机阵列控制装置，同时对多个线阵CCD相机实现同步控制，获得同一被测物在不同位置的线阵图像以满足线阵CCD相机的图像融合，实现带状材料的动态视觉在线质量监控，由于使用多台工控机分别对多个线阵CCD相机进行控制（每个工控机控制两台线阵CCD相机），各线阵CCD相机采集的图形数据同步性不高，即使在图像处理模块经过二次差分方法处理后图像还会有所失真，在后续与标准图像对比中可能出现误判的问题，主要是确定的疵点位置不准确。

光学膜是利用光的干涉现象以改变其光学特性来产生增透、反射、分光、分色、带通或截止等光学现象来实现其功能，所以对薄膜的品质要求较高，若有任何瑕疵都将影响薄膜的光学特性，所以对光学膜实时在线检测和对瑕疵进行准确定位至关重要。

发明内容

本发明旨在提供一种高精度，多通道的光学膜在线检测装置，可解决多台线阵CCD相机采集图像数据同步性差，定位不准确，导致图像失真的问题。

本发明所述的光学膜在线检测装置包括：用于采集位置信号的编码器、用于电平转换的信号前置处理模块、FPGA信号处理模块、两个以上的驱动模块、两台以上的用于采集图像信号的线阵CCD相机，所述FPGA信号处理模块包括同步检测电路和信号选择电路；编码器输出的信号经前置信号处理模块后，送入FPGA信号处理模块，在FPGA信号处理模块中经同步检测电路和信号选择电路后，送入多路驱动模块，一个驱动模块连接一台线阵CCD相机，同时驱动多台CCD相机工作。

本发明所述的光学膜在线检测装置，从编码器输出的信号经信号前置处理模块进行电平转换后，送入FPGA信号处理模块进行信号同步细分和信号选择，然后分配给多路驱动电路，同时驱动多台线阵CCD相机工作，采集图像数据。

因为多台线阵CCD相机的驱动信号来自同一个编码器，解决了控制信号的信号源一致性问题，信号同步性高，由编码器输出的位置信号，在信号前置处理模块处理后进入FPGA信号处理模块，在FPGA模块中经过同步检测电路进行信号同步细分，进一步提高信号同步性，然后输送给信号选择电路进行信号再分配，在信号选择电路，信号被分配给多个通道，输出给多路驱动电路，控制多台线阵CCD相机同时开始拍摄工作，多台线阵CCD相机由同步性很高的信号驱动，其采集的图像信号一致性好，可为图像处理模块提供同步性高的灰度图像，减少图像失真，来自同一编码器的信号在FPGA信号处理模块，还经过同步监测电路提高了信号精度，可准确定位图像位置。

附图说明

图1为本发明的连接框图。

图2为本发明的信号前置处理模块的一种电路结构图。