[发明专利]一种基于反射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法

说明书

本发明提供了一种基于反射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法，其配置简单、检测方便，不仅瑕疵增强效果明显，且可实现面阵检测，待检玻璃样品通过成像模组成像，所得图像中的待检玻璃样品被结构光光源调制，进而获得调制度分布图和相位梯度分布图，通过调制度分布图和相位梯度分布图可实现增强各种玻璃内外部的瑕疵，从而实现了面阵探测，提高了瑕疵检测效率。

技术领域

本发明涉及一种在线玻璃瑕疵检测方法，具体为一种基于反射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法。

背景技术

在玻璃的生产、组装过程中，玻璃内、外部会产生气泡、结石、扭曲、碎裂以及划痕等缺陷，这些缺陷会影响玻璃产品的功能和美观程度。其中，对于大尺寸的玻璃瑕疵，可使用高亮度线光源与线阵相机的配合实现明场和暗场的照明结构，其可以显著增强图像中的瑕疵特征，从而实现了很好的检测效果。

但是，这种方法有如下缺陷：1)其需要根据瑕疵特征来相应调整照明角度、光源尺寸等参数，在实际使用中还需要大量的验证试验方可确认最优工作状态，比较繁琐；2)而对于玻璃内部的小尺寸瑕疵，由于散射光强度较弱，这种明场、暗场配合的检测方法依然无法得到高对比度的瑕疵图像，也就需要对后端的瑕疵检测算法提出极高的要求；3)需要配合线阵相机和直线模组使用，且无法实现面阵探测。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于反射式结构光照明的玻璃瑕疵检测方法，其配置简单、检测方便，不仅瑕疵增强效果明显，且可实现面阵检测。

其技术方案是这样的：其特征在于：其包括如下步骤：

S1、结构光光源设置于待检玻璃样品上方，所述结构光光源上的光强呈条纹分布，所述待检玻璃样品放置于运动扫描机构上；

S2、成像模组安装于所述待检玻璃样品斜上方，调节所述成像模组的镜头，以使其对所述待检玻璃样品清晰成像；

S3、所述结构光光源的结构光条纹沿法向平移，平移距离为所述结构光光源周期的1/N，N＝3,4,5…；

S4、所述成像模组对所述待检玻璃样品成像，所得图像中的所述待检玻璃样品被所述结构光光源调制，使得所述待检玻璃样品图像上出现明显的条纹结构；

S5、重复N次所述步骤S3和S4，获得N幅调制后的待检玻璃样品图像，记图像为I_j(j＝1，2，3，…N)；随后根据获得的N幅图像计算出每个像素对应的调制度和相位梯度，获得调制度分布图和相位梯度分布图；

S6、通过机器视觉算法或者深度学习算法，分析调制度分布图、相位梯度分布图和原始灰度图之间的特征形式，即可实现玻璃表面瑕疵的全类型检测。

其进一步特征在于：

所述步骤S5中，重复4次所述步骤S3和S4，获得4幅调制后的待检玻璃样品图像，记图像为I₁、I₂、I₃、I₄，根据获得的4幅图像计算出每个像素对应的调制度和相位梯度，其中，调制度和相位梯度θ的计算公式为：

I₁＝I₀+Icos(θ)

I₃＝I₀+Icos(θ+π)

根据上述公式,I₁-I₃＝2I cos(θ),I₂-I₄＝2I sin(θ)

得到

其中，I₀为图像光强分布的基频信息，I为图像光强分布中波动信息的幅值；