CN117949470A - 多工位透明材料磨边边角缺陷检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种多工位透明材料磨边边角缺陷检测系统及方法，所述系统用于根据不同光源模式采集待检透明材料不同位置的图像，基于采集的图像，检测待检透明材料的缺陷。所述系统至少包括一个检测单元，其中，检测单元包括光源镜头组件和成像组件，光源镜头组件至少包括第一光源镜头、第二光源镜头、第三光源镜头、第四光源镜头；第一光源镜头和第四光源镜头相对设置，第二光源镜头与第三光源镜头沿待检透明材料第一方向对称设置，第二光源镜头与第三光源镜头的光源方向与待检透明材料第一方向呈第一角度。所述方法通过将不同的光源镜头设置在不同的检测工位上，实现不同位置缺陷的有效检出，并且利用不同光源镜头的特性，进而增加检测的准确性。

Description

多工位透明材料磨边边角缺陷检测系统及方法

技术领域

本申请涉及透明材料检测技术领域，尤其涉及一种多工位透明材料磨边边角缺陷检测系统及方法。

背景技术

玻璃在生产过程中，需要利用磨边机对玻璃四边进行磨削，形成具有磨砂状的C形口边，C形口边可以提高玻璃的边缘光滑度，避免边缘锋利，并且，C形口边还可以增强玻璃的抗冲击性能，提高玻璃的使用寿命。

但在磨削C形口边的过程中，由于玻璃本身材质及工艺问题，容易导致玻璃出现边部爆边、板面爆边、丝印漏底、爆角、掉角、焦边等缺陷。为检验上述缺陷，以提高玻璃质量，可采用人工目检或双工位对称分布采集图像检验缺陷。

但在双工位对称分布检验过程中，对于同种或不同种类的玻璃，由于双工位对称分布的存在光源分布问题，无法检测到玻璃存在的全部缺陷，导致缺陷检测不准确。

发明内容

本申请提供一种多工位透明材料磨边边角缺陷检测系统及方法，以解决缺陷检测不准确的问题。

第一方面，本申请提供一种多工位透明材料磨边边角缺陷检测系统，包括：

至少一个检测单元，所述检测单元包括光源镜头组件和成像组件，所述光源镜头组件用于为待检透明材料提供不同光源模式，所述成像组件用于采集所述待检透明材料不同位置的图像；

所述光源镜头组件至少包括第一光源镜头、第二光源镜头、第三光源镜头、第四光源镜头；所述第一光源镜头和所述第四光源镜头相对设置，所述第二光源镜头与所述第三光源镜头沿所述待检透明材料第一方向对称设置，所述第二光源镜头与所述第三光源镜头的光源方向与所述待检透明材料第一方向呈第一角度；

控制单元，所述控制单元用于向所述检测单元发送同步控制信号，以控制至少一个所述检测单元根据不同光源模式采集所述待检透明材料不同位置的图像；

图像处理单元，所述图像处理模块与所述控制单元和所述成像组件连接，所述图像处理单元基于所述成像组件采集的图像，检测所述待检透明材料的缺陷。

在一些可行的实施例中，所述成像组件至少包括第一相机、第二相机、第三相机和第四相机；

所述第一相机与所述第一光源镜头同轴心排列；

所述第二相机与所述第四相机沿所述待检透明材料第一方向对称设置；

所述第二相机与所述第四相机的成像方向与所述待检透明材料第一方向呈第二角度；

所述第三相机的成像方向为所述待检透明材料第一方向。

在一些可行的实施例中，所述第一光源镜头和所述第四光源镜头用于提供的光源为波峰是第一波长的窄带颗粒光源，所述第二光源镜头和所述第三光源镜头用于提供的光源为波峰是第二波长的窄带颗粒光源；

所述系统包括：

第一窄带滤光片，所述第一窄带滤光片设置在所述第一光源镜头和所述第一相机之间，所述第一窄带滤光片的中心波长为第一波长，所述第一窄带滤光片用于透过波峰为第一波长的窄带颗粒光源；

第二窄带滤波片，所述第二窄带滤波片与所述第三相机连接，所述第二窄带滤波片的中心波长为第二波长，所述第二窄带滤波片用于透过波峰为第二波长的窄带颗粒光源。

在一些可行的实施例中，所述光源镜头组件还包括第五光源镜头；

所述第五光源镜头设置在所述待检透明材料下方，所述第五光源镜头的光源方向为与所述待检透明材料的边部板面相对设置。

第二方面，本申请提供一种多工位透明材料磨边边角缺陷检测方法，应用于第一方面所述的多工位透明材料磨边边角缺陷检测系统，包括：

获取检测单元根据不同光源模式采集待检透明材料不同位置的图像；

基于所述图像，检测所述待检透明材料的缺陷；

其中，所述检测单元包括光源镜头组件和成像组件，所述光源镜头组件用于为待检透明材料提供不同光源模式，所述成像组件用于采集所述待检透明材料不同位置的图像；所述光源镜头组件至少包括第一光源镜头、第二光源镜头、第三光源镜头、第四光源镜头；所述第一光源镜头和所述第四光源镜头相对设置，所述第二光源镜头与所述第三光源镜头沿所述待检透明材料第一方向对称设置，所述第二光源镜头与所述第三光源镜头的光源方向与所述待检透明材料第一方向呈第一角度。

在一些可行的实施例中，所述成像组件至少包括第一相机、第二相机、第三相机和第四相机；

所述获取检测单元根据不同光源模式采集待检透明材料不同位置的图像，包括：

当所述光源镜头组件提供窄带颗粒光源时，获取第一边部板面图像、第一角部图像、第一上端部图像、第一端部正面图像以及第一下端部图像；

其中，所述第一边部板面图像为第一相机通过第一窄带滤光片以及第一光源镜头采集的图像；所述第一角部图像为第一相机通过第一窄带滤光片以及第一光源镜头采集图像；所述第一上端部图像为第二相机采集图像；所述第一端部正面图像为第三相机通过第二窄带滤光片采集的图像，所述第一下端部图像为第四相机采集的图像。

在一些可行的实施例中，两个所述检测单元设置在所述待检透明材料的第一端和第二端；

所述获取检测单元根据不同光源模式采集待检透明材料不同位置的图像，还包括：

当所述第一端的第一光源镜头提供同轴光源，所述第一端的第四光源镜头为窄带颗粒光源并亮起白光，所述第二端的第二光源镜头、第三光源镜头为窄带颗粒光源并亮起白光时，获取第二边部板面图像和第二端部正面图像，所述第二边部板面图像为所述第一端的第一相机通过第一光源镜头采集的图像，所述第二端部正面图像为所述第二端的第三相机采集的图像；

当所述第一端的第二光源镜头、第三光源镜头为窄带颗粒光源并亮起白光，所述第二端的第一光源镜头提供同轴光源、第四光源镜头为窄带颗粒光源并亮起白光时，获取第三端部正面图像和第三边部板面图像，所述第三端部正面图像为所述第一端的第三相机采集的图像，所述第二边部板面图像为所述第二端的第一相机通过第一光源镜头采集的图像；

所述第一端与所述第二端的光源镜头组件全部亮起白光时，获取第二上端部图像、第二下端部图像、第三上端部图像以及第四下端部图像，所述第二上端部图像为第一端的第二相机采集的图像，所述第二下端部图像为第一端的第四相机采集的图像，所述第三上端部图像为第二端的第二相机采集的图像，所述第二下端部图像为第二端的第三相机采集的图像。

在一些可行的实施例中，所述光源镜头组件还包括第五光源镜头；

所述获取检测单元根据不同光源模式采集待检透明材料不同位置的图像，包括：

当所述第五光源镜头亮起时，获取第四边部板面图像和第五边部板面图像，所述第四边部板面图像为所述第一端的第一相机采集的图像，所述第五边部板面图像为第二端的第一相机采集的图像。

在一些可行的实施例中，所述方法还包括：

获取不同类型的缺陷样本图像；

对所述缺陷样本图像执行预处理，以标记样本缺陷；

根据所述样本缺陷，建立缺陷样本数据库；

对所述缺陷样本数据库中的缺陷样本数据设置标签；

建立深度学习模型；

将设置标签的所述缺陷样本数据作为训练集，输入至所述深度学习模型，通过训练以得到优化模型；

获取新的缺陷图像；

将所述新的缺陷图像输入至所述优化模型内检测，并设置阈值筛选缺陷样本，以输出标记结果，所述标记结果用于表征缺陷区域；

通过所述缺陷区域确定缺陷类别。

在一些可行的实施例中，所述获取检测单元根据不同光源模式采集待检透明材料不同位置的图像前，包括：

获取所述待检透明材料的位置；

若所述待检透明材料的位置与预设位置重合，向所述检测单元发出信号，以控制至少一个所述检测单元根据不同光源模式采集所述待检透明材料不同位置的图像。

本申请提供一种多工位透明材料磨边边角缺陷检测系统及方法，所述系统用于根据不同光源模式采集待检透明材料不同位置的图像，基于采集的图像，检测待检透明材料的缺陷。所述系统至少包括一个检测单元，其中，检测单元包括光源镜头组件和成像组件，光源镜头组件至少包括第一光源镜头、第二光源镜头、第三光源镜头、第四光源镜头；第一光源镜头和第四光源镜头相对设置，第二光源镜头与第三光源镜头沿待检透明材料第一方向对称设置，第二光源镜头与第三光源镜头的光源方向与待检透明材料第一方向呈第一角度。所述方法通过将不同的光源镜头设置在不同的检测工位上，实现不同位置缺陷的有效检出，并且利用不同光源镜头的特性，进而增加检测的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例示出的多工位透明材料磨边边角缺陷检测系统结构示意图；

图2为本实施例示出的待检透明材料检测位置示意图；

图3为本实施例示出的检测单元分布示意图；

图4为本实施例示出的检测系统连接示意图；

图5为本实施例示出的光源控制器与相机、光源的连接示意图；

图6为本实施例示出的增加滤光片的检测单元示意图；

图7为本实施例示出的增加滤光片与未增加滤光片的对比图；

图8为本实施例示出的光源全部亮起与部分亮起的对比图；

图9为本实施例示出的表面检测相机位置示意图；

图10为本实施例示出的多工位透明材料磨边边角缺陷检测方法流程示意图。

图示说明：

其中，100-检测单元、110-成像组件、120-光源镜头组件、120-控制单元、130-图像处理单元。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

双工位对称分布的玻璃边角检测系统采集缺陷图像，通过光源打亮边部、上下对称光源对玻璃边部成像，以检测边部缺陷特征，但由于玻璃本申请的加工工艺不一致，相同的缺陷可能在不同种类的玻璃中表现不一致。例如：丝印玻璃，丝印玻璃为一种带有涂有丝印白条的光伏玻璃，在进行丝印漏底缺陷成像时，光源打亮丝印，而丝印作用二次光源，光线透过缺陷，进入相机，使缺陷位置被完全打亮，导致正常缺陷亮度被提高，缺陷被淹没，造成缺陷漏检。

并且，在有丝印区及无丝印区，边部成像亮度也受到丝印影响，导致正常边部灰度值较低，与缺陷灰度值相近，容易造成误检。同时，双工位对称分布的玻璃边角检测系统的工位成像区域无法完全照射角部及边部，容易造成短边及角部偏暗，造成缺陷误检及漏检。同时边角模组对称分布，边角模组容易受到对面光源的影响。导致背景过高，影响缺陷检测，导致缺陷检测不准确。

为解决透明材料边角缺陷检测不准确的问题，参见图1，本申请部分实施例提供一种多工位透明材料磨边边角缺陷检测系统，包括：至少一个检测单元100，检测单元100包括光源镜头组件120和成像组件110，光源镜头组件120用于为待检透明材料提供不同光源模式，成像组件110用于采集待检透明材料不同位置的图像。

光源镜头组件120可通过不同光源镜头的光源类型以及频闪策略提供不同的光源模式，不同的光源模型的光源方向照向待检透明材料的边部和角部，在本实施例中，待检透明材料为不同种类的玻璃，例如：丝印玻璃，当光源镜头组件120将不同光源模式照向玻璃时，成像组件110根据不同光源模式采集玻璃不同位置的图像。

参见图2，对于玻璃的磨边边角缺陷，可包括端面爆边、丝印漏底、爆角、焦边、掉角，不同的缺陷分布于玻璃的边部板面、端部正面、端部上面、端部下面以及角部。根据不同光源模式可清晰照射缺陷分布在玻璃的不同位置，使成像组件110可采集到位于不同位置的缺陷图像，再利用图像处理单元130分析图像，以检测玻璃的缺陷。

光源镜头组件120至少包括第一光源镜头、第二光源镜头、第三光源镜头、第四光源镜头；第一光源镜头和第四光源镜头相对设置，第二光源镜头与第三光源镜头沿待检透明材料第一方向对称设置，第二光源镜头与第三光源镜头的光源方向与待检透明材料第一方向呈第一角度。

参见图3，玻璃两端分别设置一个检测单元100，两个检测单元100中，W1、W5为第一光源镜头，W2、W6为第二光源镜头，W3、W7为第三光源镜头，W4、W8为第四光源镜头；以其中一个检测单元100为例，W1的光源方向与W4的光源方向相对设置，若将玻璃的端部正面设置为待检透明材料的第一方向，W2的光源方向与W3的光源方向沿玻璃的端部正面延伸方向对称设置，在本实施例中，第一角度为30°，W2的光源方向与玻璃的端部正面为30°，W3的光源方向与玻璃的端部正面也为30°，W2与W3的光源方向夹角为60°。

光源镜头组件120可包括提供不同光源类型的光源镜头，为便于检测缺陷，第一光源镜头可提供同轴光源，同轴光源镜头采用同轴落射光照明技术的镜头，同轴光源镜头的同轴光源包括漫射同轴灯和金属平面漫反射照明光源，可提供更均匀的照明。第一光源镜头还提供窄带颗粒光源，窄带颗粒光源具有狭窄波长范围的光源，可以发射特定波长的光。

第二光源镜头、第三光源镜头和第四光源镜头为既可提供普通光源也可提供窄带颗粒光源的光源镜头，可以理解的是，可通过切换镜头达到提供普通光源和窄带颗粒光源；也可以仅利用窄带颗粒光源镜头，在使用窄带颗粒光源时，如果不需要特定波段的光线，或者不需要对特定波段的光线进行过滤或选择，那么在不使用窄带滤光片的情况下，窄带颗粒光源可以发出普通白光光源，即光谱范围较广、颜色较为均匀的光线，以为玻璃提供光源。

控制单元130，控制单元130用于向检测单元100发送同步控制信号，以控制至少一个检测单元100根据不同光源模式采集待检透明材料不同位置的图像。

参见图4，控制单元130可包括工控机和光源控制器，其中，工控机用于输出信号至光源控制器，光源控制器会根据玻璃的检测顺序或检测位置预设不同的光源模式，在需要检测缺陷时，向光源镜头组件120发送控制信号，光源镜头组件120控制不同的光源镜头启动，向光源镜头组件120发送控制信号的同时，向成像组件110发送控制信号，以控制成像组件110根据不同的光源模式采集玻璃不同位置的图像。

图像处理单元130，图像处理单元130与控制单元130和成像组件110连接，图像处理单元130基于成像组件110采集的图像，检测待检透明材料的缺陷。

参见图5，为准确检测成像组件110采集的图像中的缺陷，在一些实施例中，还包括图像预处理单元，图像预处理单元连接成像组件110与图像处理单元130，图像预处理单元接收成像组件110采集的图像后，用于对采集的图像执行预处理，并将预处理后的图像发送至图像处理单元130。本实施例不限定对图像执行预处理的具体方式，图像预处理单元可根据不同的缺陷图像采用对应的处理方式。

对于图像预处理，在本实施例中，至少包括：增强算法和基于区域生长和分割的算法，其中，增强算法可通过直方图均衡化，来改善采集图像的对比度，以突出图像中的缺陷特征，在图像处理单元130可准确检测出缺陷并准确判断缺陷类型；增强算法可以通过拉普拉斯算子增强图像的边缘，可以突出玻璃表面上的缺陷特征，从而便于缺陷检测；增强算法还可以通过小波变换，小波变换可以在多个尺度上增强缺陷的特征，以提高检测的准确性。

基于区域生长和分割的算法可通过区域生长算法，区域生长算法在玻璃缺陷检测中，可以选择缺陷区域的种子点，并使用适当的生长准则，例如：灰度、纹理或颜色相似性，来将相似的像素点合并到缺陷区域中，以便于图像处理单元130准确检测缺陷。

进一步的，在图像预处理后，将预处理后的图像输入至图像处理单元130，将预处理后的图像输入至预先训练好的深度学习模型中，其中，深度学习模型是根据玻璃磨边边角缺陷样本图像作为训练数据训练的深度学习模型，深度学习模型设置阈值筛选规则，阈值筛选可通过基于像素的阈值分割，通过设置一个或多个阈值将图像的像素分为不同的类别，在玻璃缺陷检测中，可以根据缺陷与背景的灰度或颜色差异选择合适的阈值进行分割，输出并标记缺陷区域，以确定缺陷类别。为便于用户查看玻璃缺陷类型以及图像，图像处理单元130还可以与终端连接，在图像处理单元130输出结果后，将输出结果发送至终端。

在一些实施例中，成像组件110至少包括第一相机、第二相机、第三相机和第四相机；第一相机与第一光源镜头同轴心排列；第二相机与第四相机沿待检透明材料第一方向对称设置；第二相机与第四相机的成像方向与待检透明材料第一方向呈第二角度；第三相机的成像方向为待检透明材料第一方向。

继续参见图3，玻璃两端分别设置一个检测单元100，两个检测单元100中，1#和5#为第一相机，2#和6#为第二相机，3#和7#为第三相机，4#和8#为第四相机；以其中一个检测单元100为例，1#相机与W1同轴心排列，2#相机与玻璃的端部正面为60°，3#相机的成像方向与玻璃的端部正面相对，4#相机与玻璃的端部正面为60°，2#相机与4#相机为上下堆成工位，2#相机与4#相机成像方向的夹角为120°。

本实施例对成像组件110中的相机不作限定，相机可以为工业相机，例如：线扫描相机、面扫描相机、高分辨率相机等。

基于上述实施例，本申请通过采用多个不同模式的光源与成像组件110采集待检透明材料的图像，由控制单元130统一发送控制信号，得到待检透明材料的缺陷检测图像，以及缺陷类型，不同种类的待检透明材料可根据不同模式的光源准确检测缺陷，并且，根据不同光源镜头和成像组件110的分布，可检测到透明材料磨边边角存在的全部缺陷，提高缺陷检测的准确性。

为提供不同的光源模式，在一些实施例中，当第一光源镜头和第四光源镜头用于提供的光源为波峰是第一波长的窄带颗粒光源，第二光源镜头和第三光源镜头用于提供的光源为波峰是第二波长的窄带颗粒光源时，可利用窄带滤光片与窄带颗粒光源配合，以解决背景光干扰的问题。

参见图6，第一波长为λ1波长，λ1波长为525nm，半宽20nm的绿色颗粒光谱，第二波长为λ2波长，λ2波长为625nm，半宽5nm的红色颗粒光谱，图6中第一光源镜头和第四光源镜头为绿色颗粒光谱光源，第二光源镜头和第三光源镜头为红色颗粒光谱光源。

绿色光源光谱在600nm时，相对光谱发射已趋近于零，而红色滤光片在600nm以下光波截止通过，可以有效屏蔽绿光；红色光源光谱在575nm时，相对光谱发射也趋近于零，同时绿色滤光片在575nm以上光波截止通过，可以有效屏蔽红光。因此，红绿光谱可以有效解决背景光干扰问题。

继续参见图6，第一窄带滤光片F1设置在第一光源镜头和第一相机之间，第一窄带滤光片的中心波长为第一波长，第一窄带滤光片用于透过波峰为第一波长的窄带颗粒光源；第二窄带滤波片F2与第三相机连接，第二窄带滤波片的中心波长为第二波长，第二窄带滤波片用于透过波峰为第二波长的窄带颗粒光源。

当光源镜头均亮起时，相机在成像时，会受到其他光源影响，背景造成干扰，为解决背景干扰的问题，F1用于透过波峰为λ1的窄带颗粒光源打在玻璃端部带来的反射光线信息，F2用于透过波峰为λ2的窄带颗粒光源打在玻璃端部带来的反射光线信息。

参见图7、图8，其中，7a为未增加滤光片采集的图像，7b为增加滤光片采集的图像，8a为光源全部打亮，8b为只打开第二光源和第四光源，若将所有光源同时打开，不设置滤光片，则3#相机对于端部成像不均匀，容易对缺陷产生误判。设置滤光片F2，仅仅利用上下对称的第二光源和第四光源λ2，可屏蔽λ1光源的光波干扰，使得3#相机工位对玻璃端部成像均匀，有利于缺陷检出。

参见图9，为实现分工位检测，在一些实施例中，光源镜头组件120还包括第五光源镜头，第五光源镜头设置在待检透明材料下方，第五光源镜头的光源方向为与待检透明材料的边部板面相对设置。

第五光源镜头为可以提供白光的光源，为提高检测效率，第五光源镜头的尺寸可以与待检透明材料的尺寸相同，可同时照亮待检透明材料的整个板面，当第五光源镜头点亮时，1#相机的成像方向正对待检透明材料的边部板面。

但由于不同的待检透明材料尺寸不同，可在第五光源镜头两端设置轨道，当需要检测板面的缺陷时，控制第五光源镜头在轨道上滑动，通过滑动到不同位置，采集不同位置的图像，再通过采集的图像检测缺陷。

作为本申请另一实施例，还提供一种多工位透明材料磨边边角缺陷检测方法，应用于上述实施例提供的多工位透明材料磨边边角缺陷检测系统，参见图10，方法包括：

S100：获取检测单元100根据不同光源模式采集待检透明材料不同位置的图像。

检测单元100包括光源镜头组件120和成像组件110，光源镜头组件120用于为待检透明材料提供不同光源模式，成像组件110用于采集待检透明材料不同位置的图像；光源镜头组件120至少包括第一光源镜头、第二光源镜头、第三光源镜头、第四光源镜头；第一光源镜头和第四光源镜头相对设置，第二光源镜头与第三光源镜头沿待检透明材料第一方向对称设置，第二光源镜头与第三光源镜头的光源方向与待检透明材料第一方向呈第一角度。成像组件110至少包括第一相机、第二相机、第三相机和第四相机。

光源模式一：当光源镜头组件120提供窄带颗粒光源时，获取第一边部板面图像、第一角部图像、第一上端部图像、第一端部正面图像以及第一下端部图像。其中，第一边部板面图像为第一相机通过第一窄带滤光片以及第一光源镜头采集的图像；第一角部图像为第一相机通过第一窄带滤光片以及第一光源镜头采集图像；第一上端部图像为第二相机采集图像；第一端部正面图像为第三相机通过第二窄带滤光片采集的图像，第一下端部图像为第四相机采集的图像。

再次参见图6，在检测时，设有第一窄带滤光片和第二窄带滤光片，那么W1、W4、W5以及W8为提供的光源为波峰是λ2的窄带颗粒光源，W2、W3、W6以及W7为提供的光源为波峰是λ1的窄带颗粒光源，所有光源同步点亮，利用第一窄带滤光片和第二窄带滤光片的截止远离可消除背景光的干扰，无需频闪可实现玻璃边部板面、角部、上端部、端部正面以及下端部的图像采集，从而检测图像。

光源模式二，当不设置滤光片时，启动频闪模式，实现消除背景干扰，频闪模式如下：

当第一端的第一光源镜头提供同轴光源，第一端的第四光源镜头为窄带颗粒光源并亮起白光，第二端的第二光源镜头、第三光源镜头为窄带颗粒光源并亮起白光时，获取第二边部板面图像和第二端部正面图像。

第二边部板面图像为第一端的第一相机通过第一光源镜头采集的图像，第二端部正面图像为第二端的第三相机采集的图像。

当第一端的第二光源镜头、第三光源镜头为窄带颗粒光源并亮起白光，第二端的第一光源镜头提供同轴光源、第四光源镜头为窄带颗粒光源并亮起白光时，获取第三端部正面图像和第三边部板面图像。

第三端部正面图像为第一端的第三相机采集的图像，第二边部板面图像为第二端的第一相机通过第一光源镜头采集的图像。

第一端与第二端的光源镜头组件120全部亮起白光时，获取第二上端部图像、第二下端部图像、第三上端部图像以及第四下端部图像。

第二上端部图像为第一端的第二相机采集的图像，第二下端部图像为第一端的第四相机采集的图像，第三上端部图像为第二端的第二相机采集的图像，第二下端部图像为第二端的第三相机采集的图像。

示例的，当W1为同轴光源时，W4亮起白光与W6、W7亮起白光时，W1和W4同时为边部板面提供光源，使缺陷更容易被捕捉，W6、W7同时照向玻璃的端部正面，1#相机采集边部板面的图像，7#相机采集端部正面的图像。同理，当W2、W3亮起白光与W5为同轴光源时，W8亮起白光时，W5和W8同时为边部板面提供光源，使缺陷更容易被捕捉，W2、W3同时照向玻璃的端部正面，5#相机采集边部板面的图像，3#相机采集端部正面的图像。

再次示例性的，当W1-W8光源全部亮起白光时，2#相机采集玻璃左侧上端部图像，4#相机采集玻璃左侧下端部图像，同理，6#相机采集玻璃右侧上端部图像，7#相机采集玻璃右侧下端部图像。

光源模式一与光源模式二在对称工位的基础上，引入同轴工位，利用同轴光源的抗高反性和透射光源，实现对端部和角部的缺陷检测，可扩展检测范围；并且，通过正视工位，即第三光源镜头，解决丝印玻璃打亮缺陷，例如：漏底，爆边等缺陷；以及，采用颗粒光谱特性及滤光片光谱截止特性的原理，解决背景干扰及玻璃角部、边部均匀性问题；避免了采用分时频闪的方案，可以保证高分辨率情况下，适应产线的高速运动环境。

由于光源镜头组件120还包括第五光源镜头，第五光源镜头可照亮玻璃的边部板面；利用光源模式三检测，光源模式三为：当第五光源镜头亮起时，获取第四边部板面图像和第五边部板面图像。第四边部板面图像为第一端的第一相机采集的图像，第五边部板面图像为第二端的第一相机采集的图像。

再次参见图9，第五光源镜头为表面检测镜头，第五光源镜头点亮时，1#相机和5#相机采集玻璃两端的边部板面图像，实现与角部的分工位检测，辅助玻璃边部板面与角部的缺陷检测。

参见图9，在本实施例中，1#相机与5#相机为玻璃表面检测相机，可利用表面检测相机实现玻璃边部板面与角部的缺陷检测。

光源模式三还包括：当第一端与第二端的光源全部亮起白光时，利用第一端的第二相机采集第一端待检透明材料的上端部图像以及端部板面图像，第一端的第四相机采集第一端待检透明材料的下端部图像以及端部板面图像，第二端的第二相机采集第二端待检透明材料的上端部图像以及端部板面图像，第二端的第四相机采集第二端待检透明材料的下端部图像以及端部板面图像。

当第一端的第二光源镜头和第三光源镜头亮起白光时，利用第一端的第三相机采集第一端待检透明材料的端部正面图像，同理，当第二端的第二光源镜头和第三光源镜头亮起白光时，利用第二端的第三相机采集第二端待检透明材料的端部正面图像。

继续参见图9，当光源W1-W8全部亮起时，2#相机采集上端部和端部板面图像，4#相机采集下端部和端部板面图像，6#相机采集上端部和端部板面图像，8#相机采集下端部和端部板面图像。当W2和W3亮起时，3#相机采集端部正面图像，当W6和W7亮起时，7#相机采集端部正面图像。

光源模式三利用三频闪的方式，解决背景干扰及玻璃角部、边部均匀性问题。

S200：基于图像，检测待检透明材料的缺陷。

根据图像检测缺陷的步骤如下：

获取不同类型的缺陷样本图像；

对缺陷样本图像执行预处理，以标记样本缺陷；

根据样本缺陷，建立缺陷样本数据库；

对缺陷样本数据库中的缺陷样本数据设置标签；

建立深度学习模型；

将设置标签的缺陷样本数据作为训练集，输入至深度学习模型，通过训练以得到优化模型；

获取新的缺陷图像；

将新的缺陷图像输入至优化模型内检测，并设置阈值筛选缺陷样本，以输出标记结果，标记结果用于表征缺陷区域；

通过缺陷区域确定缺陷类别。

示例性的，首先，采集已存在缺陷的玻璃图像，这些缺陷包括玻璃可产生的所有缺陷类型，再执行预处理，例如灰度化、噪声滤波、对比度增强等，可通过预处理改善图像质量。在预处理之后，标记出样本中的缺陷，将标记好的缺陷图像存储在数据库中，数据库为建立深度学习模型的基础。再为数据库中的每个缺陷样本设置标签，以标识其类型。例如，如果缺陷是缺角或裂角，可以分别设置标签。

基于深度学习，建立一个模型，用于自动检测和分类新的缺陷图像，使用带有标签的缺陷样本数据作为训练集，输入到深度学习模型中，通过训练，模型将学会识别和分类不同的缺陷。

使用光源模式一、二、三照射玻璃磨边边角，通过成像组件110对边部板面、端部正面、上端部、下端部以及角部图像采集，将采集的图像输入到训练好的深度学习模型中进行检测，通过设置阈值，筛选出模型检测到的缺陷样本，其中，阈值可以根据实际需求进行调整。对于筛选出的缺陷样本，输出标记结果。例如，可以绘制一个覆盖缺陷区域的矩形框或其它形状。根据标记结果，结合之前设置的标签，确定缺陷的类别。例如，如果标记结果显示的是一个缺角缺陷，那么该缺陷可以被分类为缺角类型。

在玻璃生产线上，为可以实现实时检测生产出的玻璃，还可以设置放置待检透明材料的固定板，固定板的可为透明材质，或待检透明材料可在固定板上移动，以避免被固定板遮挡发生漏检的情况。

在获取检测单元100根据不同光源模式采集待检透明材料不同位置的图像之前，可获取待检透明材料的位置；若待检透明材料的位置与预设位置重合，向检测单元100发出信号，以控制至少一个检测单元100根据不同光源模式采集待检透明材料不同位置的图像。

可通过在固定板上设置光学传感器和/或机器视觉系统来检测玻璃的位置，还可以设置在玻璃本身上，记录玻璃的位置数据，并实时监测玻璃在生产线上的移动，将获取的玻璃位置与预设位置比较，可使用算法来确认玻璃是否位于预设位置上，当玻璃的位置与预设的检测位置重合后，向检测单元100发送启动信号。

基于上述实施例，本申请通过获取玻璃的位置，将不同的光源镜头设置在不同的检测工位上，再对玻璃照射后成像，以得到缺陷图像，再根据图像处理单元130对缺陷图像标记并确认类别，实现不同位置缺陷的有效检出，并且利用不同光源镜头的特性，进而增加检测的准确性。

本申请提供一种多工位透明材料磨边边角缺陷检测系统及方法，所述系统用于根据不同光源模式采集待检透明材料不同位置的图像，基于采集的图像，检测待检透明材料的缺陷。所述系统至少包括一个检测单元100，其中，检测单元100包括光源镜头组件120和成像组件110，光源镜头组件120至少包括第一光源镜头、第二光源镜头、第三光源镜头、第四光源镜头；第一光源镜头和第四光源镜头相对设置，第二光源镜头与第三光源镜头沿待检透明材料第一方向对称设置，第二光源镜头与第三光源镜头的光源方向与待检透明材料第一方向呈第一角度。所述方法通过将不同的光源镜头设置在不同的检测工位上，实现不同位置缺陷的有效检出，并且利用不同光源镜头的特性，进而增加检测的准确性。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的系统或是方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种系统或是方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括要素的系统或是方法中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种多工位透明材料磨边边角缺陷检测系统，其特征在于，包括：

至少一个检测单元，所述检测单元包括光源镜头组件和成像组件，所述光源镜头组件用于为待检透明材料提供不同光源模式，所述成像组件用于采集所述待检透明材料不同位置的图像；

所述光源镜头组件至少包括第一光源镜头、第二光源镜头、第三光源镜头、第四光源镜头；所述第一光源镜头和所述第四光源镜头相对设置，所述第二光源镜头与所述第三光源镜头沿所述待检透明材料第一方向对称设置，所述第二光源镜头与所述第三光源镜头的光源方向与所述待检透明材料第一方向呈第一角度；

控制单元，所述控制单元用于向所述检测单元发送同步控制信号，以控制至少一个所述检测单元根据不同光源模式采集所述待检透明材料不同位置的图像；

图像处理单元，所述图像处理模块与所述控制单元和所述成像组件连接，所述图像处理单元基于所述成像组件采集的图像，检测所述待检透明材料的缺陷。

2.根据权利要求1所述的多工位透明材料磨边边角缺陷检测系统，其特征在于，所述成像组件至少包括第一相机、第二相机、第三相机和第四相机；

所述第一相机与所述第一光源镜头同轴心排列；

所述第二相机与所述第四相机沿所述待检透明材料第一方向对称设置；

所述第二相机与所述第四相机的成像方向与所述待检透明材料第一方向呈第二角度；

所述第三相机的成像方向为所述待检透明材料第一方向。

3.根据权利要求2所述的多工位透明材料磨边边角缺陷检测系统，其特征在于，所述第一光源镜头和所述第四光源镜头用于提供的光源为波峰是第一波长的窄带颗粒光源，所述第二光源镜头和所述第三光源镜头用于提供的光源为波峰是第二波长的窄带颗粒光源；

所述系统包括：

第一窄带滤光片，所述第一窄带滤光片设置在所述第一光源镜头和所述第一相机之间，所述第一窄带滤光片的中心波长为第一波长，所述第一窄带滤光片用于透过波峰为第一波长的窄带颗粒光源；

第二窄带滤波片，所述第二窄带滤波片与所述第三相机连接，所述第二窄带滤波片的中心波长为第二波长，所述第二窄带滤波片用于透过波峰为第二波长的窄带颗粒光源。

4.根据权利要求1所述的多工位透明材料磨边边角缺陷检测系统，其特征在于，所述光源镜头组件还包括第五光源镜头；

所述第五光源镜头设置在所述待检透明材料下方，所述第五光源镜头的光源方向为与所述待检透明材料的边部板面相对设置。

5.一种多工位透明材料磨边边角缺陷检测方法，其特征在于，应用于权利要求1-4任一项所述的多工位透明材料磨边边角缺陷检测系统，包括：

获取检测单元根据不同光源模式采集待检透明材料不同位置的图像；

基于所述图像，检测所述待检透明材料的缺陷；

其中，所述检测单元包括光源镜头组件和成像组件，所述光源镜头组件用于为待检透明材料提供不同光源模式，所述成像组件用于采集所述待检透明材料不同位置的图像；所述光源镜头组件至少包括第一光源镜头、第二光源镜头、第三光源镜头、第四光源镜头；所述第一光源镜头和所述第四光源镜头相对设置，所述第二光源镜头与所述第三光源镜头沿所述待检透明材料第一方向对称设置，所述第二光源镜头与所述第三光源镜头的光源方向与所述待检透明材料第一方向呈第一角度。

6.根据权利要求5所述的多工位透明材料磨边边角缺陷检测方法，其特征在于，所述成像组件至少包括第一相机、第二相机、第三相机和第四相机；

所述获取检测单元根据不同光源模式采集待检透明材料不同位置的图像，包括：

当所述光源镜头组件提供窄带颗粒光源时，获取第一边部板面图像、第一角部图像、第一上端部图像、第一端部正面图像以及第一下端部图像；

其中，所述第一边部板面图像为第一相机通过第一窄带滤光片以及第一光源镜头采集的图像；所述第一角部图像为第一相机通过第一窄带滤光片以及第一光源镜头采集图像；所述第一上端部图像为第二相机采集图像；所述第一端部正面图像为第三相机通过第二窄带滤光片采集的图像，所述第一下端部图像为第四相机采集的图像。

7.根据权利要求5所述的多工位透明材料磨边边角缺陷检测方法，其特征在于，两个所述检测单元设置在所述待检透明材料的第一端和第二端；

所述获取检测单元根据不同光源模式采集待检透明材料不同位置的图像，还包括：

当所述第一端的第一光源镜头提供同轴光源，所述第一端的第四光源镜头为窄带颗粒光源并亮起白光，所述第二端的第二光源镜头、第三光源镜头为窄带颗粒光源并亮起白光时，获取第二边部板面图像和第二端部正面图像，所述第二边部板面图像为所述第一端的第一相机通过第一光源镜头采集的图像，所述第二端部正面图像为所述第二端的第三相机采集的图像；

当所述第一端的第二光源镜头、第三光源镜头为窄带颗粒光源并亮起白光，所述第二端的第一光源镜头提供同轴光源、第四光源镜头为窄带颗粒光源并亮起白光时，获取第三端部正面图像和第三边部板面图像，所述第三端部正面图像为所述第一端的第三相机采集的图像，所述第二边部板面图像为所述第二端的第一相机通过第一光源镜头采集的图像；

所述第一端与所述第二端的光源镜头组件全部亮起白光时，获取第二上端部图像、第二下端部图像、第三上端部图像以及第四下端部图像，所述第二上端部图像为第一端的第二相机采集的图像，所述第二下端部图像为第一端的第四相机采集的图像，所述第三上端部图像为第二端的第二相机采集的图像，所述第二下端部图像为第二端的第三相机采集的图像。

8.根据权利要求5所述的多工位透明材料磨边边角缺陷检测方法，其特征在于，所述光源镜头组件还包括第五光源镜头；

所述获取检测单元根据不同光源模式采集待检透明材料不同位置的图像，包括：

当所述第五光源镜头亮起时，获取第四边部板面图像和第五边部板面图像，所述第四边部板面图像为所述第一端的第一相机采集的图像，所述第五边部板面图像为第二端的第一相机采集的图像。

9.根据权利要求5所述的多工位透明材料磨边边角缺陷检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取不同类型的缺陷样本图像；

对所述缺陷样本图像执行预处理，以标记样本缺陷；

根据所述样本缺陷，建立缺陷样本数据库；

对所述缺陷样本数据库中的缺陷样本数据设置标签；

建立深度学习模型；

将设置标签的所述缺陷样本数据作为训练集，输入至所述深度学习模型，通过训练以得到优化模型；

获取新的缺陷图像；

将所述新的缺陷图像输入至所述优化模型内检测，并设置阈值筛选缺陷样本，以输出标记结果，所述标记结果用于表征缺陷区域；

通过所述缺陷区域确定缺陷类别。

10.根据权利要求5所述的多工位透明材料磨边边角缺陷检测方法，其特征在于，所述获取检测单元根据不同光源模式采集待检透明材料不同位置的图像前，包括：

获取所述待检透明材料的位置；

若所述待检透明材料的位置与预设位置重合，向所述检测单元发出信号，以控制至少一个所述检测单元根据不同光源模式采集所述待检透明材料不同位置的图像。