專利名稱：一種ito導(dǎo)電玻璃的檢測方法及其全自動(dòng)光學(xué)檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種ITO導(dǎo)電玻璃的檢測方法及其全自動(dòng)光學(xué)檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
氧化銦錫(俗稱ΙΤ0)膜加工制作成的。ITO導(dǎo)電玻璃是一種科技含量高的特種鍍膜玻璃，也是電子工業(yè)的基礎(chǔ)材料。主要用于生產(chǎn)液晶顯示器件(LCD)。因液晶顯示器(LCD)體積小、重量輕、厚度薄、無輻射、電壓低、節(jié)能環(huán)保，所以它是當(dāng)今國際上最受重視和歡迎的顯示器件。它在計(jì)算機(jī)、通訊、家電、儀器儀表、軍工、輕工、醫(yī)療等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，是目前電子工業(yè)中用途最廣泛、發(fā)展最迅速的一類產(chǎn)品。隨著液晶顯示器行業(yè)的迅速發(fā)展和顯示器件的最新?lián)Q代，ITO導(dǎo)電玻璃的市場需求量將大于液晶顯示器行業(yè)的增長速度迅速增長。目前國內(nèi)大批量的ITO導(dǎo)電玻璃表面質(zhì)量檢測大部分是直接通過人眼進(jìn)行觀察和判斷。大批量的 ITO導(dǎo)電玻璃產(chǎn)品檢測往往需要大量的員工進(jìn)行高重復(fù)性的工作。這種產(chǎn)品缺陷檢測方式有許多不足之處，首先，人眼長時(shí)間工作在高光源下工作，極易疲勞，容易誤判和漏判；其次，由于每個(gè)人對標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識程度和理解程度不同，主觀判斷的標(biāo)準(zhǔn)也不一樣，難以量化，因此在檢測過程中，沒有統(tǒng)一的檢測標(biāo)準(zhǔn)；最后，由于檢測的工作量大、重復(fù)性高，對人眼的傷害嚴(yán)重。而且有些時(shí)候，如微小的尺寸要精確快速測量，形狀匹配，顏色識別等，人們根本無法用肉眼連續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行，其他物理傳感器也難于有用武之地。不僅效率較低，工作強(qiáng)度大，而且產(chǎn)品的附加值也比較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供了一種ITO導(dǎo)電玻璃的檢測方法及其全自動(dòng)光學(xué)檢測系統(tǒng)，通過改良，使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了采用機(jī)器視覺技術(shù)來檢測整個(gè)ITO導(dǎo)電玻璃的各項(xiàng)參數(shù)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種ITO導(dǎo)電玻璃的全自動(dòng)光學(xué)檢測系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)包括圖像管理及采集模塊、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換及管理模塊、圖像處理模塊、主控制模塊，所述主控制模塊包括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)及識別控制模塊，所述各模塊通過數(shù)據(jù)傳輸線路互相連接，所述檢測系統(tǒng)還包括圖像采集機(jī)構(gòu)；所述圖像采集機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于可移動(dòng)機(jī)架上的至少一臺攝影機(jī)、至少一個(gè)點(diǎn)光源、至少一個(gè)同軸鏡頭及安裝于鏡頭正下方的檢測底板。優(yōu)選地，所述攝影機(jī)為CXD和COMS其中的一種。優(yōu)選地，所述點(diǎn)光源為同軸式點(diǎn)光源，波長:455 470nm,所述點(diǎn)光源包括外殼,夕卜殼外層下部設(shè)有散熱片，外殼內(nèi)底部設(shè)有大功率LED，所述外殼中部設(shè)有發(fā)光鏡，所述外殼上部設(shè)有發(fā)光光纖。優(yōu)選地，所述同軸鏡頭為同軸遠(yuǎn)光鏡頭，進(jìn)入光路與射出光路完全垂直或者平行。優(yōu)選地，所述檢測底板為聚甲醛底板。一種ITO導(dǎo)電玻璃的檢測方法，
包括以下步驟；(I)擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃通過傳送控制機(jī)械臂，從生產(chǎn)流水線移動(dòng)到檢測區(qū)域，并安置于檢測臺上；(2)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整安裝于檢測臺上方的同軸CXD檢測鏡頭，使鏡頭，光路，擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃保證垂直；(3)同軸式點(diǎn)光源照射的光線通過棱鏡進(jìn)行分光，光線經(jīng)過45度角照射，然后漫反射到被測物體表面，使系統(tǒng)可以通過同軸CCD檢測鏡頭分辨出擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃表面的情況，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)將擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃分割成小的區(qū)域，通過運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)帶動(dòng)，達(dá)到系統(tǒng)解析率為0. 002mm ；(4)同軸CCD檢測鏡頭在同軸式電光源的照明下，進(jìn)行分割區(qū)域掃描，以取得擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃的圖像；(5)對需檢測的灰度圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)開運(yùn)算得到擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃的圖像A，對需檢測的灰度圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算得到擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃的圖像B，兩幅圖像相減，灰度變化大于閾值的認(rèn)為是缺陷，系統(tǒng)可以選擇發(fā)出警報(bào)，并上報(bào)主控制程序；(6)從整個(gè)圖像中分割出ITO銀漿部分，對分割出的部分進(jìn)行連通域分解，對每一個(gè)連通域再次分出線的相對左右邊緣，求出左右邊緣的所有距離，距離不滿足條件的部分為缺陷部分，系統(tǒng)可以選擇發(fā)出警報(bào)，并上報(bào)主控制程序；(7)上一步驟中求出連通域后，記錄OK的連通域信息做為模板，然后用此模板與新的ITO銀漿連通區(qū)域信息進(jìn)行對比，如有誤差則認(rèn)為ITO銀漿短路或斷路，系統(tǒng)可以選擇發(fā)出警報(bào)，并上報(bào)主控制程序；(8)對形狀不規(guī)則，或線路交叉部分的檢測采用模板對比的方式進(jìn)行檢測，如有誤差系統(tǒng)可以選擇發(fā)出警報(bào)，并上報(bào)主控制程序；(9)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)控制傳送控制機(jī)械臂將合格產(chǎn)品和不合格產(chǎn)品分開運(yùn)送到指定區(qū)域，檢測結(jié)束。本發(fā)明的有益效果包括1、對ITO檢測中的各類缺陷均可靠穩(wěn)定地檢測，檢測精度可以達(dá)到O. 003mm,大于
O.008的缺陷檢出率為100%;2、可檢測表面缺陷，劃傷，劃痕，可檢測銀線是否殘缺，斷列，凹陷，可檢測ITO是否完整，漏印刷；3、本實(shí)用新型精度為0. 003mm,速度20秒/PCS，可以清晰的分辨物體表面細(xì)微的變化；4、聚甲醛底板具有良好的電質(zhì)性，乳白的背景顏色對接近透明的薄膜涂層(ITO)來說，具有良好的反射作用，并且聚甲醛底板有良好的硬度和密度，配合垂直平行光路，對CCD成像有良好的輔助效果。


圖1是本發(fā)明一種ITO導(dǎo)電玻璃的全自動(dòng)光學(xué)檢測系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明一種ITO導(dǎo)電玻璃的全自動(dòng)光學(xué)檢測系統(tǒng)的點(diǎn)光源示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。一種ITO導(dǎo)電玻璃的全自動(dòng)光學(xué)檢測系統(tǒng)，如圖1、2所示，檢測系統(tǒng)包括圖像管理及采集模塊、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換及管理模塊、圖像處理模塊、主控制模塊，所述主控制模塊包括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)及識別控制模塊，所述各模塊通過數(shù)據(jù)傳輸線路互相連接，所述檢測系統(tǒng)還包括圖像采集機(jī)構(gòu)；所述圖像采集機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于可移動(dòng)機(jī)架上的至少一臺攝影機(jī)1、至少一個(gè)點(diǎn)光源2、至少一個(gè)同軸鏡頭3及安裝于鏡頭正下方的檢測底板4。所述攝影機(jī)I為CXD和COMS其中的一種。所述點(diǎn)光源2為同軸式點(diǎn)光源,波長455 470nm,所述點(diǎn)光源包括外殼5,外殼5外層下部設(shè)有散熱片6，外殼5內(nèi)底部設(shè)有大功率LED7，所述外殼5中部設(shè)有發(fā)光鏡8，所述外殼5上部設(shè)有發(fā)光光纖9。所述同軸鏡頭3為同軸遠(yuǎn)光鏡頭，進(jìn)入光路與射出光路完全垂直或者平行。所述檢測底板4為聚甲醛底板。一種ITO導(dǎo)電玻璃的檢測方法，包括以下步驟；(I)擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃10通過傳送控制機(jī)械臂，從生產(chǎn)流水線移動(dòng)到檢測區(qū)域，并安置于檢測臺上；(2)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整安裝于檢測臺上方的同軸CXD檢測鏡頭，使鏡頭，光路，擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃10保證垂直；(3)同軸式點(diǎn)光源照射的光線通過棱鏡進(jìn)行分光，光線經(jīng)過45度角照射，然后漫反射到被測物體表面，使系統(tǒng)可以通過同軸CCD檢測鏡頭分辨出擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃10表面的情況，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)將擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃10分割成小的區(qū)域，通過運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)帶動(dòng)，達(dá)到系統(tǒng)解析率為0. 002mm ；(4)同軸CCD檢測鏡頭在同軸式電光源的照明下，進(jìn)行分割區(qū)域掃描，以取得擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃10的圖像；(5)對需檢測的灰度圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)開運(yùn)算得到擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃10的圖像A，對需檢測的灰度圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算得到擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃10的圖像B，兩幅圖像相減，灰度變化大于閾值的認(rèn)為是缺陷，系統(tǒng)可以選擇發(fā)出警報(bào)，并上報(bào)主控制程序；(6)從整個(gè)圖像中分割出ITO銀漿部分，對分割出的部分進(jìn)行連通域分解，對每一個(gè)連通域再次分出線的相對左右邊緣，求出左右邊緣的所有距離，距離不滿足條件的部分為缺陷部分，系統(tǒng)可以選擇發(fā)出警報(bào)，并上報(bào)主控制程序；(7)上一步驟中求出連通域后，記錄OK的連通域信息做為模板，然后用此模板與新的ITO銀漿連通區(qū)域信息進(jìn)行對比，如有誤差則認(rèn)為ITO銀漿短路或斷路，系統(tǒng)可以選擇發(fā)出警報(bào)，并上報(bào)主控制程序；(8)對形狀不規(guī)則，或線路交叉部分的檢測采用模板對比的方式進(jìn)行檢測，如有誤差系統(tǒng)可以選擇發(fā)出警報(bào)，并上報(bào)主控制程序；(9)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)控制傳送控制機(jī)械臂將合格產(chǎn)品和不合格產(chǎn)品分開運(yùn)送到指定區(qū)域，檢測結(jié)束。具體過程如下
通過采集系統(tǒng)把圖像采集到計(jì)算機(jī)的內(nèi)存里，數(shù)字圖象可以表征于一個(gè)二維函數(shù)f(x.1), x.y是空間坐標(biāo)，也是內(nèi)存的區(qū)域地址；而在內(nèi)存空間中地址(X. y)的函數(shù)即為圖像中該點(diǎn)的灰度，通過數(shù)學(xué)算法對此函數(shù)進(jìn)行不同公式的運(yùn)算，即圖星像的前處理，中處理和后處理，這樣處理后，能讓原本不可見的圖像變得比較理想的圖像效果；接下來對圖像進(jìn)行特征提取，因?yàn)椴Ａ系耐繉佑屑?xì)微的異差，深淺不同，反映到圖像上也有所不同；首先采取直方圖對圖像進(jìn)行閾值分割，對差異大的圖像部分進(jìn)行分割，同時(shí)采用方差最大法，類間方差最大時(shí)，可以得到類明顯區(qū)分的圖像；然后進(jìn)行膨脹，腐蝕算法，對圖像其他特征進(jìn)行提取，接下來采取輪廓搜索法，俗稱連通域法，就是把黑白邊緣輪廓向火車軌道一般搜索一邊，將不能連通的地方進(jìn)行記錄，并說明此地方有問題，然后進(jìn)行模式匹配算法，最終得出測試結(jié)果。上述實(shí)施方式只是本發(fā)明的實(shí)例，不是用來限制本發(fā)明的實(shí)施與權(quán)利范圍，凡依據(jù)本發(fā)明申請專利保護(hù)范圍所述的內(nèi)容做出的等效變化和修飾，均應(yīng)包括在本發(fā)明申請專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種ITO導(dǎo)電玻璃的全自動(dòng)光學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征在于:檢測系統(tǒng)包括圖像管理及采集模塊、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換及管理模塊、圖像處理模塊、主控制模塊，所述主控制模塊包括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)及識別控制模塊，所述各模塊通過數(shù)據(jù)傳輸線路互相連接，所述檢測系統(tǒng)還包括圖像采集機(jī)構(gòu)；所述圖像采集機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于可移動(dòng)機(jī)架上的至少一臺攝影機(jī)、至少一個(gè)點(diǎn)光源、至少一個(gè)同軸鏡頭及安裝于鏡頭正下方的檢測底板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ITO導(dǎo)電玻璃的全自動(dòng)光學(xué)檢測系統(tǒng),其特征在于:所述攝影機(jī)為CXD和COMS其中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ITO導(dǎo)電玻璃的全自動(dòng)光學(xué)檢測系統(tǒng),其特征在于:所述點(diǎn)光源為同軸式點(diǎn)光源，波長:455 470nm,所述點(diǎn)光源包括外殼,外殼外層下部設(shè)有散熱片，外殼內(nèi)底部設(shè)有大功率LED，所述外殼中部設(shè)有發(fā)光鏡，所述外殼上部設(shè)有發(fā)光光纖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的一種ITO導(dǎo)電玻璃的全自動(dòng)光學(xué)檢測系統(tǒng),其特征在于:所述同軸鏡頭為同軸遠(yuǎn)光鏡頭，進(jìn)入光路與射出光路完全垂直或者平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ITO導(dǎo)電玻璃的全自動(dòng)光學(xué)檢測系統(tǒng),其特征在于:所述檢測底板為聚甲醛底板。
6.一種ITO導(dǎo)電玻璃的檢測方法，其特征在于: 包括以下步驟； (1)擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃通過傳送控制機(jī)械臂，從生產(chǎn)流水線移動(dòng)到檢測區(qū)域，并安置于檢測臺上； (2)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整安裝于檢測臺上方的同軸CCD檢測鏡頭，使鏡頭，光路，擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃保證垂直； (3)同軸式點(diǎn)光源照射的光線通過棱鏡進(jìn)行分光，光線經(jīng)過45度角照射，然后漫反射到被測物體表面，使系統(tǒng)可以通過同軸CCD檢測鏡頭分辨出擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃表面的情況，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)將擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃分割成小的區(qū)域，通過運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)帶動(dòng)，達(dá)到系統(tǒng)解析率為:0.002mm ； (4)同軸CCD檢測鏡頭在同軸式電光源的照明下，進(jìn)行分割區(qū)域掃描，以取得擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃的圖像； (5)對需檢測的灰度圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)開運(yùn)算得到擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃的圖像A，對需檢測的灰度圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算得到擬檢測ITO導(dǎo)電玻璃的圖像B，兩幅圖像相減，灰度變化大于閾值的認(rèn)為是缺陷，系統(tǒng)可以選擇發(fā)出警報(bào)，并上報(bào)主控制程序； (6)從整個(gè)圖像中分割出ITO銀漿部分，對分割出的部分進(jìn)行連通域分解，對每一個(gè)連通域再次分出線的相對左右邊緣，求出左右邊緣的所有距離，距離不滿足條件的部分為缺陷部分，系統(tǒng)可以選擇發(fā)出警報(bào)，并上報(bào)主控制程序； (7)上一步驟中求出連通域后，記錄OK的連通域信息做為模板，然后用此模板與新的ITO銀漿連通區(qū)域信息進(jìn)行對比，如有誤差則認(rèn)為ITO銀漿短路或斷路，系統(tǒng)可以選擇發(fā)出警報(bào)，并上報(bào)主控制程序； (8 )對形狀不規(guī)則，或線路交叉部分的檢測采用模板對比的方式進(jìn)行檢測，如有誤差系統(tǒng)可以選擇發(fā)出警報(bào)，并上報(bào)主控制程序； (9)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)控制傳送控制機(jī)械臂將合格產(chǎn)品和不合格產(chǎn)品分開運(yùn)送到指定區(qū)域，檢測結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種ITO導(dǎo)電玻璃的全自動(dòng)光學(xué)檢測系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)包括圖像管理及采集模塊、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換及管理模塊、圖像處理模塊、主控制模塊，所述主控制模塊包括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)及識別控制模塊，所述各模塊通過數(shù)據(jù)傳輸線路互相連接，所述檢測系統(tǒng)還包括圖像采集機(jī)構(gòu)；所述圖像采集機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于可移動(dòng)機(jī)架上的至少一臺攝影機(jī)、至少一個(gè)點(diǎn)光源、至少一個(gè)同軸鏡頭及安裝于鏡頭正下方的檢測底板。對ITO檢測中的缺陷均可靠穩(wěn)定地檢測，精度可以達(dá)到0.003mm,大于0.008的缺陷檢出率為100%;可檢測表面缺陷，劃傷，劃痕，銀線是否殘缺，斷列，凹陷，ITO完整度，漏印刷；本發(fā)明精度為0.003mm,速度20秒/PCS。
文檔編號G01N21/958GK103076345SQ20131001676
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者張慶祥 申請人:東莞市三姆森光電科技有限公司