[发明专利]一种材质光滑均匀的玻璃缺陷检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种材质光滑均匀的玻璃缺陷检测装置及方法，该装置包括工作台、线阵相机、四个同轴线性光源和图像处理主机，从四个不同的方向对玻璃进行补光照射，对于材质光滑均匀的玻璃，如果玻璃不存在缺陷，则光会被反射，而不会进入相机；如果玻璃存在缺陷，如划痕、凹凸、异色、亮点等，则光会发生散射，会从不同方向进入线阵相机，由此可以获得缺陷对比度较强的图像。并采用图像区域生长法进行玻璃缺陷图像的分割进行检测，能够快速高效地对材质光滑均匀玻璃表面缺陷进行检测，有效解决了材质光滑均匀玻璃的缺陷检测难题。

技术领域

本发明属于工业自动化机器视觉检测领域，具体涉及一种材质光滑均匀的玻璃缺陷检测装置及方法。

背景技术

近年来自动化制造领域对于高精尖技术需求逐步提升，我国制造业将由传统低附加值制造业向高端装备制造业的转型升级，用户对产品的质量检测要求越来越高。基于机器视觉的智能检测技术在工业自动化制造中的定位检测、元件表面质量检测中具有重要且广泛的应用。而在物体表面缺陷检测中，由于传统的人工检测方法存在效率低下，主观性强，无法长时间连续工作等问题，结合光学成像及图像处理技术的机器视觉检测技术具有准确、高效、非接触无损伤、连续工作时间长等优点，是最为理想的元件表面检测方法。所以，机器视觉检测能够在高端装备制造业中得到广泛的应用。

我国是全球最大的玻璃生产制造国，约占全球70％以上的玻璃产能。但是，由于缺乏有效的检测技术，玻璃表面的缺陷检测一直以来还主要依赖人工用眼睛进行检测，导致检测效率低下、次品率高，给企业带来了很大的经济损失。另一方面，由于玻璃表面光滑和透明，在成像过程中会发生反射、透射和折射，使得玻璃缺陷很难形成清晰的图像，对下一步图像的处理分析造成很大的困难，也就很难有效地检测出玻璃的缺陷。

发明内容

为解决现有材质光滑均匀玻璃的缺陷检测难题，本发明提供了一种材质光滑均匀的玻璃缺陷检测装置及方法，有效解决了材质光滑均匀玻璃的缺陷检测难题，能够快速高效地对材质光滑均匀玻璃表面缺陷进行检测，检测平台结构简单、灵活，使用方便，自动化程度高。

为了实现上述技术目的，本发明具体采用以下技术方案：

一种材质光滑均匀的玻璃缺陷检测装置，包括：

工作台，所述工作台匀速运动，用于放置待检测玻璃；

线阵相机，用于采集被检测玻璃的图像，距工作台70cm；

同轴线性光源，四个同轴线性光源平行于工作台设置，分别位于以线阵相机为中心的虚拟正方形的四个边上，每个同轴线性光源距工作台的高度是50cm，距中心点的距离是50cm，并保持同轴线性光源与工作台严格平行，光源入射角度为45度；

图像处理主机，与线阵相机连接，用于缺陷图像的预处理和缺陷提取；

所述同轴线性光源位于线阵相机和工作台之间，线阵相机距工作台70cm经测试，这种安装方式能很好的满足工作要求。

在本发明的另一方面，提供一种材质光滑均匀的玻璃缺陷机器视觉检测方法，包括以下步骤：

1)图像非均匀校正

选取没有缺陷的光滑均匀玻璃成像，设成像的图像大小为M×N，在像素(x,y)处，该像素的灰度值为I(x,y)，该图像所有像素的平均灰度值为：

则在像素(x,y)处的成像增益系数为：

将待测玻璃进行成像，设成像的图像大小为M×N，像素(x,y)处的灰度值为H(x,y)，则非均匀性校正后的图像像素值为

K(x,y)＝λ(x,y)H(x,y)；

2)采用引导滤波算法对图像进行降噪；