玻璃生(sheng)產的工業化(hua)和(he)(he)規模化(hua)后，各種用途和(he)(he)各種性能(neng)的玻璃相繼問世(shi)。現代(dai)，玻璃已成為日常生(sheng)活(huo)、生(sheng)產和(he)(he)科學技術領(ling)域(yu)的重要材料，被廣泛用于建筑、日用、藝術、醫療、化(hua)學、電(dian)子、儀(yi)表、核工程(cheng)等領(ling)域(yu)。

       隨著現代工業(ye)自(zi)動化技術日趨成熟，越來(lai)越多的制造企業(ye)考慮(lv)如何采用(yong)機器(qi)視(shi)覺來(lai)幫助生(sheng)產(chan)線實(shi)現檢查、測(ce)量和(he)自(zi)動識別等功能，以提高效(xiao)率并降低成本，實(shi)現生(sheng)產(chan)效(xiao)益(yi)最大化，視(shi)覺檢測(ce)也向玻(bo)璃行(xing)業(ye)的各類產(chan)品“發起”挑戰。

01玻璃表面缺陷類型(xing)

       玻璃(li)在(zai)成形(xing)時(shi)，由于生產材料(liao)及生產過程原因引入的，不可避免的在(zai)玻璃(li)表面（含內部）出(chu)現氣泡和結石、黑點、斑點等(deng)缺陷。

       玻(bo)璃上的結(jie)石、砂(sha)粒因(yin)運輸過程(cheng)中振動摩擦，會出(chu)現玻(bo)璃表(biao)面劃傷；隨著玻(bo)璃加工設計的多(duo)樣化，對玻(bo)璃的打孔、挖(wa)槽、磨邊的情(qing)形(xing)越來越多(duo)，受(shou)定位、手法、機器等因(yin)素影響(xiang)，會出(chu)現劃痕(hen)、裂紋、缺損；受(shou)環境或操作原因(yin)，也會出(chu)現油污、水漬(zi)及其(qi)它臟污等污漬(zi)。

       常見的缺(que)陷(xian)包括氣泡、結(jie)石、凹凸、劃傷和(he)色斑等。開口(kou)泡和(he)結(jie)石等缺(que)陷(xian)會導(dao)致玻璃或組件存在(zai)爆(bao)片風(feng)險，所以這些缺(que)陷(xian)的檢(jian)出尤(you)其重要

02傳統玻(bo)璃檢測方法

       傳統的(de)玻(bo)璃(li)檢測方法是依靠人眼來判(pan)斷(duan)玻(bo)璃(li)表(biao)面各種問題，存在很(hen)大的(de)局限性：

·        人(ren)眼對微小的缺陷不敏感(gan)，有(you)誤檢、漏檢風(feng)險；

·        人眼無法連(lian)續(xu)、穩(wen)定完成高強度重復性檢測工作，會產生疲勞，速度慢、效率低；

·        主觀判斷受心情、思維、光照等(deng)影響，具有很大的不穩定性和非(fei)標(biao)準性。

·        目前玻璃的(de)(de)尺寸向(xiang)著(zhu)超薄和大(da)尺寸的(de)(de)方向(xiang)發展(zhan)，這樣就(jiu)要求生產(chan)速度隨之提升，給人工檢測也帶來了很大(da)的(de)(de)困難，此(ci)外開(kai)口泡和結石此(ci)類缺陷尺寸在(zai)小(xiao)于0.5mm時(shi)，人工往往很難發現。

 ·       人眼檢(jian)測(ce)已無(wu)法滿足現代(dai)企(qi)業高速、精確、實時的品檢(jian)要求，而人工成本(ben)不斷上漲(zhang)給(gei)企(qi)業經營帶來壓(ya)力。

·       以iPhone OEM工(gong)廠為例，生產過程中的(de)外觀檢(jian)查(cha)耗(hao)費30%以上的(de)人力(li)，每年檢(jian)查(cha)人力(li)成(cheng)本(ben)高達48億(yi)元人民幣(bi)。然而(er)，隨著(zhu)中國平均工(gong)資增長率超過10%，低成(cheng)本(ben)勞(lao)動力(li)的(de)日子已經一(yi)去不復返(fan)。

·       降低(di)人力(li)成(cheng)本已成(cheng)為企業最(zui)重要、最(zui)迫(po)切(qie)需要解決的問(wen)題。為了(le)減輕昂貴的勞(lao)動力(li)負擔，機(ji)器視覺(jue)替代人眼，采用智(zhi)能圖像采集和圖像處(chu)理技術，檢測(ce)系(xi)統利(li)用視覺(jue)處(chu)理算法，實現缺陷精確檢測(ce)，智(zhi)能分(fen)類和分(fen)級，已成(cheng)為一種行業趨勢(shi)

0基于深(shen)度學習的玻璃表面檢測技(ji)術

（1）如何大程度避免漏檢：

·        采用多通道高(gao)速頻閃成像技術(shu)，1個(ge)工(gong)位(wei)實現多種打光(guang)方式(shi)。

·      ;  高分辨率成像，超越人(ren)眼(yan)的觀察效(xiao)果。

（2）如何對缺陷進行分類，可以不同標準檢測影響程度不同的缺陷：

·        多組(zu)光源對玻(bo)璃進(jin)行分層立體成像。

·        多模式融合/圖(tu)像特征提取(qu)及深度學習算法(fa)，有效區分開閉口泡，開口泡，結石(shi)，凹(ao)凸(tu)類缺陷。

（3）針對光伏玻璃等玻璃，怎么樣才能更好的適應壓延棍差異導致的壓花差異：

·        復合紋理分析，消除玻璃壓花(hua)的干擾。

·        每秒數據吞吐量(liang)接近400MB。

（4）可以更方便快捷的進行系統安裝和調試：

·        模(mo)塊化組合成像(xiang)機(ji)械結(jie)構。

·        龍門式多(duo)組線掃(sao)描結構框架。

 （5）以透鏡缺陷檢測為例：

       當前(qian)有三種(zhong)尺(chi)寸的透(tou)(tou)鏡，分別是(shi)直徑約為3.4cm的透(tou)(tou)鏡，直徑約為3.8cm的透(tou)(tou)鏡，直徑約為4.2cm的透(tou)(tou)鏡，分別對這三種(zhong)尺(chi)寸透(tou)(tou)鏡進行(xing)檢測(ce)。

       檢(jian)(jian)測效果(guo)圖(tu)中，藍(lan)色代表(biao)(biao)污漬等有問題(ti)的區域（精度為0.39mm）；綠色代表(biao)(biao)透鏡(jing)缺損部分。檢(jian)(jian)測效率可達3秒/個，誤(wu)檢(jian)(jian)率低(di)于0.1%。

       檢測材質也延展至(zhi)：PS、ABS、PC、PMMA、PE、PO、PVC、PP、PBT、環氧(yang)樹脂等。

測試1：對直徑約為3.4cm的透鏡進行檢測

源圖像 

檢測效果圖

測試2：對直徑約為3.8cm的透鏡進行檢測

源圖像 

檢測效果圖

測試3：對直徑約為3.8cm的破損透鏡進行檢測

源圖像 

檢測效果圖

04

玻璃產品的AI視覺瑕疵缺陷檢測應用

No.1 手機蓋(gai)板缺陷檢測

 ;      蓋板(ban)玻(bo)璃(li)主要應用于觸(chu)摸(mo)屏最外層，產品的主要原材料為超薄平板(ban)玻(bo)璃(li)，具有防沖擊、耐(nai)刮花、耐(nai)油污、防指紋(wen)、增(zeng)強透光率等功(gong)能，目前廣泛應用于帶觸(chu)控功(gong)能和顯(xian)示(shi)功(gong)能的多(duo)種電子消費產品。

       切割、CNC精雕(diao)、研磨、強化(hua)、絲(si)印、鍍膜、清洗......每一片蓋板玻璃的(de)(de)生產過(guo)程十分繁雜不易(yi)，且為保證成品優質性，每一個環節(jie)都涉及到(dao)玻璃質量的(de)(de)檢(jian)測。

    ;     那么，如何高效、高質的實(shi)現蓋板(ban)玻璃生(sheng)(sheng)產(chan)線(xian)的實(shi)時生(sheng)(sheng)產(chan)質量管理(li)和過程控制？

     ;   高速線陣(zhen)相機和(he)智能(neng)光(guang)源相配合后，可對同(tong)一(yi)片蓋板玻璃形(xing)成多(duo)場多(duo)角(jiao)度高清圖(tu)(tu)像，再由高速圖(tu)(tu)像預處理(li)器對高清圖(tu)(tu)像進行(xing)(xing)預處理(li)，形(xing)成缺(que)陷(xian)圖(tu)(tu)像和(he)缺(que)陷(xian)特征值，發送(song)到上位機，進行(xing)(xing)最終的缺(que)陷(xian)處理(li)、識別和(he)展示。

       檢(jian)測精度上，玻璃(li)缺陷檢(jian)測系(xi)統可達10um，并擁有1.5s/pcs的檢(jian)測速度，有效保證企業低(di)誤(wu)檢(jian)率(lv)與高(gao)效率(lv)。同時(shi)，系(xi)統還能(neng)為生產(chan)(chan)質(zhi)量(liang)管理系(xi)統提供產(chan)(chan)線的生產(chan)(chan)效率(lv)、良品率(lv)等數(shu)據，讓企業更快速地改(gai)進產(chan)(chan)線生產(chan)(chan)工藝，提高(gao)產(chan)(chan)線最終成品率(lv)，推(tui)進智能(neng)化轉型升(sheng)級(ji)。

手機蓋(gai)板玻璃外觀瑕疵檢(jian)測對(dui)比表

No.2 汽車玻璃缺(que)陷(xian)實(shi)時檢(jian)測

       汽車玻(bo)璃(li)(li)主要分為(wei)三類，包括夾(jia)層(ceng)玻(bo)璃(li)(li)，鋼化(hua)(hua)玻(bo)璃(li)(li)和區(qu)域鋼化(hua)(hua)玻(bo)璃(li)(li)。其中，擋(dang)風玻(bo)璃(li)(li)采用(yong)的是夾(jia)層(ceng)玻(bo)璃(li)(li)，而作為(wei)夾(jia)層(ceng)玻(bo)璃(li)(li)的原片(pian)必須滿足其使用(yong)要求，如光學變形、氣泡夾(jia)雜物、結石(shi)等(deng)缺陷都需在生產(chan)過程(cheng)進(jin)行嚴(yan)格檢(jian)驗。

       在(zai)線高速掃描每個產品，形成高分辨率的(de)(de)片(pian)材圖像，進(jin)行實時的(de)(de)圖像處理(li)，精確捕捉各種表面缺(que)陷，并實現統計(ji)、質量分析等處理(li)，企業就可根據終端結果劃定每塊(kuai)玻璃的(de)(de)等級，進(jin)而分配(pei)至不同的(de)(de)應用領域。

No.3 玻璃瓶(ping)缺(que)陷檢(jian)測

       玻璃瓶在食品(pin)(pin)、藥品(pin)(pin)、飲料等產品(pin)(pin)包裝中得到了廣泛的(de)應用(yong)。玻璃瓶缺陷檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)可以提高檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)精(jing)度，統一檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)標準，消除(chu)人工檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)個體差異；降低生(sheng)產成本、提高產品(pin)(pin)競爭力；提高檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)速度，實(shi)現產品(pin)(pin)全方位實(shi)時檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)，大幅(fu)提高生(sheng)產效率及生(sheng)產自動化(hua)程度。

       檢(jian)測瑕疵類型主要包括：瓶(ping)(ping)(ping)口破損(sun)、缺(que)塊、裂縫、瓶(ping)(ping)(ping)口是否存在異(yi)物等(deng)適用于圓形(xing)、扁形(xing)、異(yi)型瓶(ping)(ping)(ping)等(deng)，分(fen)布行業(ye)有 食(shi)品飲(yin)料、藥瓶(ping)(ping)(ping)、化妝瓶(ping)(ping)(ping)瓶(ping)(ping)(ping)等(deng)，有玻璃瓶(ping)(ping)(ping)、塑膠(jiao)瓶(ping)(ping)(ping)等(deng)，透明瓶(ping)(ping)(ping)、般(ban)透明瓶(ping)(ping)(ping)等(deng)多種。

       在生產線上(shang)安裝玻(bo)璃瓶(ping)(ping)(ping)(ping)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)口(kou)(kou)缺(que)(que)陷檢測系(xi)統，玻(bo)璃瓶(ping)(ping)(ping)(ping)流入視覺檢測工位時(shi)(shi)，通過觸發(fa)機器視覺傳感器拍(pai)得玻(bo)璃瓶(ping)(ping)(ping)(ping)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)口(kou)(kou)圖片送入系(xi)統，系(xi)統對所拍(pai)圖片進行提取分析并(bing)和設定的(de)比(bi)較得知瓶(ping)(ping)(ping)(ping)口(kou)(kou)是否有缺(que)(que)陷，當(dang)檢測到玻(bo)璃瓶(ping)(ping)(ping)(ping)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)口(kou)(kou)有缺(que)(que)陷時(shi)(shi)，系(xi)統發(fa)出聲光報警并(bing)發(fa)出停機信號。

        深圳市雙翌光電科技有限公司是一家以機器視覺為技術核心，自主技術研究與應用拓展為導向的高科技企業。公司自成立以來不斷創新，在智能自動化領域研發出視覺對位系統、機械手視覺定位、視覺檢測、圖像處理庫等為核心的20多款自主知識產權產品。涉及自動貼合機、絲印機、曝光機、疊片機、貼片機、智能檢測、智能鐳射等眾多行業領域。雙翌視覺系統最高生產精度可達um級別，圖像處理精準、速度快，將智能自動化制造行業的生產水平提升到一個更高的層次，改進了以往落后的生產流程，得到廣大用戶的認可與肯定。隨著智能自動化生產的普及與發展，雙翌將為廣大生產行業帶來更全面、更精細、更智能化的技術及服務。