液晶玻璃基板缺陷在线检测系统设计
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作者 系南 京熊猫装 备有限公司工程师 枣 木 作者 系南 京熊猫装 备有限公司工程师
２０１６年第 １期
通信与广播 电视
５３
பைடு நூலகம்
玻璃基板的透光性 、机械强度和热稳定性 ，若发现及时清除就能保证 出厂后玻璃基板的质 量 。为提 高玻璃 基板 的质 量和 玻璃 质量 等级划 分 ，必须 对玻 璃基 板进 行缺 陷 在线检 测 或者人 工检 测 。
目前 ，玻璃基板质量检测现场应用通常使用三种检测手段 ：第一种是多数 国内玻璃基板 厂家普 遍使 用 的人工 检测方 法 ；第二 种是 通过 光学 技术 实现 检测 的 目的 ；第 三种是 利用 机器 视觉技术及设备对生产线上的玻璃基板图像进行实时采集 ，并利用图像处理技术对其快速处 理 ，实 现实 时检测 的 目的。关 于第一 种检 测方 法 ，通过人 眼观测并 判 断玻璃 基 板是 否含 有缺 陷 ，该 方法 受检测 者 主观影 响较 大 ，检测 结果 不可靠 ，若 生 产线运 行 速度较 快 ，人 眼来 不及 判 断 ，极易 造成 漏检 且检测 结果 不易 保存 。第 二种 基 于光 的干涉 原理 的检 测方 法 ，对 比玻璃 基 板表 面光 强变 化进行 系统 的设 计 ，光透 射过 运行 生产 线上 的玻璃 基 板 ，产生 干涉 条纹 ，若 玻 璃基 板存 在缺 陷则 条纹变 化 明显 ，检测 系统 的灵 敏度很 高 ，可 以实 现生产 线 的 自动检 测且 速度快能够达到实时检测 ，系统根据这种变化确定玻璃缺陷。但对光学检测设备要求较高 ， 且 检测 方法 及原理 复 杂 ，生 产线 的安装 使 用时成 本 高 ，所 以玻 璃基 板 生产 厂家采 用该 种 检测 方 法 的较 少 。第三 种采 用机 器视 觉方法 的检测技 术 ，可 以 同时处理 大量 数据 检测 速度 快 ，检 测 系统较 稳定 ，检 测 效 率 高且 准 确 率 高 ，检 测 结果 易 于保 存 ，并 可 进 行 统 计分 析 Ｊ。高 速 的处理 器可 以连续 对采 集到 的玻 璃基板 图像 进 行 实 时 的处 理 分 析 ，检测 系统 便 于移 植 通 用 ， 基 于机 器视 觉 的检 测手 段是 玻 璃 基 板 缺 陷检 测 技 术 的一 个 新 的发 展 方 向 Ｊ。因此 把 机 器 视 觉技术应用于玻璃基板生产线来检测玻璃质量 ，对减少人为误差 、提高企业 的经济效益 、降 低玻璃基板生产成本以及节约能源等具有极其长远的意义 。
关键 词 ：玻 璃表 面检 测 图像 处理 系统设 计 在 线检 测
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｏｎ－ｌｉｎｅ Ｄｅｆｅｃｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ＬＣＤ Ｇｌａｓｓ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ
Ｚｏｕ Ｃｈｕｉｇｕｏ Ｌｕ Ｘｉａｏｊｕｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｎ Ｔ丌 一ＬＣＤ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｗ ｄｉｓｐｌａｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃａｌｌｓ ｆｏｒ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｈｉｇｈ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ＬＣＤ ｇｌａｓｓ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ． Ｓｉｎｃｅ ｔｈｅ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｎ ｏｎ— ｌｉｎｅ ｑｕａｌ ｉｔｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｇｌａｓｓ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｉｓ ｆａｒ ｌａｇｇｉｎｇ ｂｅｈｉｎｄ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｄｅｍａｎｄ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｇｌａｓｓ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｏｎ－ｌｉｎｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏ ｒ ｇｌａｓｓ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｗｈｉｃｈ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆ ｔｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎｓ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｌｓｏ ｇｉｖｅｓ ｔｈｅ ｏｖｅｒａ ｌｌ ｄｅｓｉｇｎ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅａ ｌ－ｔｉｍｅ ａｌｇｏｒ ｉｔｈｍ ａｎｄ ｓｏｆ ｔｗａｒｅ ｆ ｏｒ ｍｏｔｉｏｎ ｉｍａｇｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍａｃｈｉｎｅ ｖｉｓｉｏｎ，ａｎｄ ＣＯＢ－ ｐｌｅｔｅｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ ｙ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｎ——ｌｉｎｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｇｌａｓｓ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｇｌａｓｓ ｓｕｒｆａｃｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｉｍａｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ Ｏｎ—ｌｉｎｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
一 、 课题 研究 的背景
液 晶玻璃 基板 在 生 产过 程 中 ，会 产 生 各 种 各样 的 缺 陷 ，比如 ：气 泡 、锡 点 、结 石 、小 坑、波形 、玻筋 、节瘤 、夹 杂物、其他 。这些缺陷都会影响玻 璃基板 的外 观质量 ，降低
５２
通信与广播 电视
２０１６年第 １期
液 晶玻 璃 基 板 缺 陷在 线 检 测 系统 设 计
邹 垂 国 陆 小 军
摘
要
随 着 ＴＦＴ—ＬＣＤ及 新 型显 示技 术 的迅 速发 展 ，对 液 晶玻 璃基 板 质 量 的要 求越 来 越 高 ，针 对 国 内玻 璃基 板质 量在 线检 测 系统研 发 的严 重滞 后 ，本 文通过 对玻 璃基 板 检 测 的技 术要 求和 应 用特 点进行 分析 ，提 出了玻 璃基 板质 量在 线检 测 系统 的总体技 术 方案 ，从 硬 件和 软件 两个层 次对检 测 系统进 行 设计 ，提 出基 于机 器视 觉的运 动 图 像 实 时处理 算法 与软件 的 总体 设计框 图 ，并在此 基础 上 完成 了玻璃 基板 质 量在 线检 测 的关键技 术设计 与 系统 实现 。
２０１６年第 １期
通信与广播 电视
５３
பைடு நூலகம்
玻璃基板的透光性 、机械强度和热稳定性 ，若发现及时清除就能保证 出厂后玻璃基板的质 量 。为提 高玻璃 基板 的质 量和 玻璃 质量 等级划 分 ，必须 对玻 璃基 板进 行缺 陷 在线检 测 或者人 工检 测 。
目前 ，玻璃基板质量检测现场应用通常使用三种检测手段 ：第一种是多数 国内玻璃基板 厂家普 遍使 用 的人工 检测方 法 ；第二 种是 通过 光学 技术 实现 检测 的 目的 ；第 三种是 利用 机器 视觉技术及设备对生产线上的玻璃基板图像进行实时采集 ，并利用图像处理技术对其快速处 理 ，实 现实 时检测 的 目的。关 于第一 种检 测方 法 ，通过人 眼观测并 判 断玻璃 基 板是 否含 有缺 陷 ，该 方法 受检测 者 主观影 响较 大 ，检测 结果 不可靠 ，若 生 产线运 行 速度较 快 ，人 眼来 不及 判 断 ，极易 造成 漏检 且检测 结果 不易 保存 。第 二种 基 于光 的干涉 原理 的检 测方 法 ，对 比玻璃 基 板表 面光 强变 化进行 系统 的设 计 ，光透 射过 运行 生产 线上 的玻璃 基 板 ，产生 干涉 条纹 ，若 玻 璃基 板存 在缺 陷则 条纹变 化 明显 ，检测 系统 的灵 敏度很 高 ，可 以实 现生产 线 的 自动检 测且 速度快能够达到实时检测 ，系统根据这种变化确定玻璃缺陷。但对光学检测设备要求较高 ， 且 检测 方法 及原理 复 杂 ，生 产线 的安装 使 用时成 本 高 ，所 以玻 璃基 板 生产 厂家采 用该 种 检测 方 法 的较 少 。第三 种采 用机 器视 觉方法 的检测技 术 ，可 以 同时处理 大量 数据 检测 速度 快 ，检 测 系统较 稳定 ，检 测 效 率 高且 准 确 率 高 ，检 测 结果 易 于保 存 ，并 可 进 行 统 计分 析 Ｊ。高 速 的处理 器可 以连续 对采 集到 的玻 璃基板 图像 进 行 实 时 的处 理 分 析 ，检测 系统 便 于移 植 通 用 ， 基 于机 器视 觉 的检 测手 段是 玻 璃 基 板 缺 陷检 测 技 术 的一 个 新 的发 展 方 向 Ｊ。因此 把 机 器 视 觉技术应用于玻璃基板生产线来检测玻璃质量 ，对减少人为误差 、提高企业 的经济效益 、降 低玻璃基板生产成本以及节约能源等具有极其长远的意义 。
关键 词 ：玻 璃表 面检 测 图像 处理 系统设 计 在 线检 测
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｏｎ－ｌｉｎｅ Ｄｅｆｅｃｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ＬＣＤ Ｇｌａｓｓ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ
Ｚｏｕ Ｃｈｕｉｇｕｏ Ｌｕ Ｘｉａｏｊｕｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｎ Ｔ丌 一ＬＣＤ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｗ ｄｉｓｐｌａｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃａｌｌｓ ｆｏｒ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｈｉｇｈ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ＬＣＤ ｇｌａｓｓ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ． Ｓｉｎｃｅ ｔｈｅ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｎ ｏｎ— ｌｉｎｅ ｑｕａｌ ｉｔｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｇｌａｓｓ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｉｓ ｆａｒ ｌａｇｇｉｎｇ ｂｅｈｉｎｄ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｄｅｍａｎｄ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｇｌａｓｓ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｏｎ－ｌｉｎｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏ ｒ ｇｌａｓｓ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｗｈｉｃｈ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆ ｔｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎｓ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｌｓｏ ｇｉｖｅｓ ｔｈｅ ｏｖｅｒａ ｌｌ ｄｅｓｉｇｎ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅａ ｌ－ｔｉｍｅ ａｌｇｏｒ ｉｔｈｍ ａｎｄ ｓｏｆ ｔｗａｒｅ ｆ ｏｒ ｍｏｔｉｏｎ ｉｍａｇｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍａｃｈｉｎｅ ｖｉｓｉｏｎ，ａｎｄ ＣＯＢ－ ｐｌｅｔｅｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ ｙ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｎ——ｌｉｎｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｇｌａｓｓ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｇｌａｓｓ ｓｕｒｆａｃｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｉｍａｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ Ｏｎ—ｌｉｎｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
一 、 课题 研究 的背景
液 晶玻璃 基板 在 生 产过 程 中 ，会 产 生 各 种 各样 的 缺 陷 ，比如 ：气 泡 、锡 点 、结 石 、小 坑、波形 、玻筋 、节瘤 、夹 杂物、其他 。这些缺陷都会影响玻 璃基板 的外 观质量 ，降低
５２
通信与广播 电视
２０１６年第 １期
液 晶玻 璃 基 板 缺 陷在 线 检 测 系统 设 计
邹 垂 国 陆 小 军
摘
要
随 着 ＴＦＴ—ＬＣＤ及 新 型显 示技 术 的迅 速发 展 ，对 液 晶玻 璃基 板 质 量 的要 求越 来 越 高 ，针 对 国 内玻 璃基 板质 量在 线检 测 系统研 发 的严 重滞 后 ，本 文通过 对玻 璃基 板 检 测 的技 术要 求和 应 用特 点进行 分析 ，提 出了玻 璃基 板质 量在 线检 测 系统 的总体技 术 方案 ，从 硬 件和 软件 两个层 次对检 测 系统进 行 设计 ，提 出基 于机 器视 觉的运 动 图 像 实 时处理 算法 与软件 的 总体 设计框 图 ，并在此 基础 上 完成 了玻璃 基板 质 量在 线检 测 的关键技 术设计 与 系统 实现 。