本發(fā)明涉及視覺檢測技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種ito導(dǎo)電玻璃檢測系統(tǒng)及其檢測方法。
背景技術(shù):
氧化銦錫(ito,indiumtinoxides)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,liquidcrystaldisplay)。因液晶顯示器體積小、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,它在計算機、通訊、家電、儀器儀表、軍工、輕工、醫(yī)療等國民經(jīng)濟的各個領(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。
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,工作強度大,而且產(chǎn)品的附加值也比較低。
隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,如何快速有效進(jìn)行生產(chǎn)檢測越來越受到重視,而以往的人海戰(zhàn)術(shù)因人工成本的猛增而不再受到青睞,因此新興檢測技術(shù)如機器視覺檢測技術(shù)則得到推廣。所謂機器視覺,就是給機器以視覺功能以代替人眼來進(jìn)行測量、分析和判別,即通過工業(yè)相機(包含工業(yè)鏡頭,一般分 為cmos和ccd兩種)將被檢測物體表面信息轉(zhuǎn)換為圖像信號,由圖像處理系統(tǒng)(例如為工業(yè)pc及其所設(shè)置的圖像采集卡)進(jìn)行處理,得到被攝目標(biāo)(被檢測物體)的形態(tài)信息,根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息,轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號,對這些信號進(jìn)行各種運算來提取所需要的檢測特征如面積、位置、長度、角度、數(shù)量、顏色等等,再和預(yù)設(shè)的判別依據(jù)比較,從而輸出相應(yīng)判別數(shù)據(jù)或結(jié)果?,F(xiàn)有技術(shù)中機器視覺檢測系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)可以參考圖1。機器視覺技術(shù)自誕生以來,就被應(yīng)用在工業(yè)自動化控制中,以其非接觸性、高速高精度和穩(wěn)定性、高柔性、長效性以及高性價比等特點,成為一種優(yōu)秀的檢測技術(shù)。
目前,機器視覺檢測技術(shù)已經(jīng)被越來越多地應(yīng)用于ito導(dǎo)電玻璃的自動檢測。由于lcd基板玻璃為透明物體,其表面的ito層非常薄,為一層接近透明的薄膜涂層,對于這樣的一個被檢測物體,要想取得一個清晰高對比度的圖像,無疑是非常困難的,這就對系統(tǒng)的光學(xué)照明方式提出較大挑戰(zhàn)。在機器視覺檢測系統(tǒng)中,常見的照明方式有前向照明、背向照明和結(jié)構(gòu)光照明,而前向照明又可分為明場照明、暗場照明、同軸照明和漫射照明。
現(xiàn)有技術(shù)中,對于單面鍍有銀漿(單面布局導(dǎo)電線路)的ito導(dǎo)電玻璃的機器視覺檢測,通常可以采用如圖2所示的方式進(jìn)行檢測:圖2中的ito導(dǎo)電玻璃檢測系統(tǒng)包括待檢測的ito導(dǎo)電玻璃20、輔助光源204和圖像攝取裝置205,其中待檢測的ito導(dǎo)電玻璃20的一個表面201上鍍有銀漿203(導(dǎo)電線路),另一個表面202則并未鍍銀漿,在進(jìn)行機器視覺檢測時,表面201自然作為待檢測表面,表面202則并非為待檢測表面(非待檢測表面),輔助光源204設(shè)置于表面202的下方,圖像攝取裝置205設(shè)置于表面201的上方,若銀漿203中間存在斷裂(如圖2所示),則輔助光源204發(fā)出的光能夠透過該斷裂處被圖像攝取裝置205所接收,從而使拍攝獲得的圖像上存在對應(yīng)該光的明顯特征,由此能夠檢測出該斷裂的存在,反之則表明銀漿203是完整的。
然而,現(xiàn)有技術(shù)卻難以實現(xiàn)對兩面鍍有銀漿(雙面布局導(dǎo)電線路)的ito導(dǎo)電玻璃進(jìn)行機器視覺檢測。圖3示出了待檢測的ito導(dǎo)電玻璃30、輔助光源304和圖像攝取裝置305,所述待檢測的ito導(dǎo)電玻璃30的兩個表面均鍍有銀漿,其中一個表面301上鍍有銀漿303,另一個表面302上鍍有銀漿306,在進(jìn) 行機器視覺檢測時,若將表面301作為待檢測表面,則表面302暫時作為非待檢測表面,那么設(shè)置于表面302的下方的輔助光源304發(fā)出的光會被銀漿306所阻擋,假設(shè)銀漿303中間存在斷裂(如圖3所示),那么設(shè)置于表面301的上方的圖像攝取裝置305也無法接收到輔助光源304發(fā)出的光,從而難以檢測出該斷裂的存在。無論是將輔助光源304設(shè)置于表面302的下方,還是采用現(xiàn)有技術(shù)中其他的光學(xué)照明方式,均無法準(zhǔn)確地檢測表面301上所鍍銀漿303是否存在缺陷。
因此,對于雙面布線的lcd顯示屏,現(xiàn)有技術(shù)中ito導(dǎo)電玻璃機器視覺檢測系統(tǒng)可能會存在漏檢的情況。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的問題是現(xiàn)有技術(shù)無法準(zhǔn)確地實現(xiàn)對兩面鍍有銀漿的ito導(dǎo)電玻璃進(jìn)行機器視覺檢測。
為解決上述問題,本發(fā)明技術(shù)方案提供一種ito導(dǎo)電玻璃檢測系統(tǒng),包括:待檢測的ito導(dǎo)電玻璃、圖像攝取裝置和輔助光源;所述待檢測的ito導(dǎo)電玻璃的兩個表面均鍍有寬度為w的銀漿;所述待檢測的ito導(dǎo)電玻璃的玻璃基板厚度為t;所述圖像攝取裝置設(shè)置于所述待檢測的ito導(dǎo)電玻璃的待檢測表面的一端,用于采集所述待檢測表面的圖像信息;所述輔助光源設(shè)置于所述待檢測的ito導(dǎo)電玻璃的非待檢測表面的一端,與所述非待檢測表面所鍍銀漿的中心之間的水平距離為l,與所述非待檢測表面的垂直距離為h;所述輔助光源發(fā)出的光從空氣中通過所述非待檢測表面入射至所述玻璃基板,并通過所述待檢測表面全反射到所述非待檢測表面的銀漿上形成漫反射的光。
可選的,所述待檢測的ito導(dǎo)電玻璃的折射率為n,玻璃材質(zhì)的全反射臨界角為c;所述輔助光源發(fā)出的光從空氣中通過所述非待檢測表面入射至所述玻璃基板的最小入射角α1通過下面式子求得:
可選的,所述輔助光源與所述非待檢測表面所鍍銀漿的中心之間的水平距離l符合以下條件:
可選的,所述輔助光源包括一個以上點光源,每個點光源與所述非待檢測表面所鍍銀漿的中心之間的水平距離為l,與所述非待檢測表面的垂直距離為h。
可選的,所述輔助光源為水平截面呈環(huán)形的面光源。
可選的,所述的ito導(dǎo)電玻璃檢測系統(tǒng)還包括與所述圖像攝取裝置相連的圖像處理裝置,用于對所述圖像攝取裝置獲取的圖像信息進(jìn)行處理與分析后輸出檢測結(jié)果。
可選的,所述圖像攝取裝置為ccd和cmos其中的一種。
為解決上述問題,本發(fā)明技術(shù)方案還提供一種上述ito導(dǎo)電玻璃檢測系統(tǒng)的檢測方法,包括:
使所述輔助光源發(fā)出的光從空氣中通過所述非待檢測表面入射至所述玻璃基板,并通過所述待檢測表面全反射到所述非待檢測表面的銀漿上以形成漫反射的光;
若所述圖像攝取裝置接收到由所述非待檢測表面的銀漿所漫反射的光,則所述待檢測表面所鍍的銀漿存在斷裂,否則所述待檢測表面所鍍的銀漿為完整的。
可選的,控制所述輔助光源發(fā)出的光從空氣中通過所述非待檢測表面入射至所述玻璃基板的角度大于或等于最小入射角α1;α1通過下面式子求得:
其中,n為所述待檢測的ito導(dǎo)電玻璃的折射率,c為玻璃材質(zhì)的全反射臨界角。
可選的,所述輔助光源與所述非待檢測表面所鍍銀漿的中心之間的水平距離l符合以下條件:
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)方案至少具有以下優(yōu)點:
為了檢測兩面鍍有銀漿的ito導(dǎo)電玻璃的其中一面銀漿是否斷裂,通過設(shè)計一種特定的光路系統(tǒng),將檢測面一端距離表面一定距離處放置鏡頭(圖像攝取裝置)以備接收光信號,并在與另一面垂直距離為h且距離銀漿中心l處放置一個光源,當(dāng)從空氣中入射的光通過玻璃的檢測面全反射到另一面的銀漿上,光在銀漿面漫反射的作用下向四處發(fā)散,若檢測面的銀漿出現(xiàn)斷裂,漫射光將通過裂口被設(shè)置的所述鏡頭接收到,如果沒有裂痕,所述鏡頭將接收不到信號,如此便可以檢測銀漿是否完整,由此能夠方便、準(zhǔn)確地實現(xiàn)對兩面鍍有銀漿的ito導(dǎo)電玻璃進(jìn)行機器視覺檢測。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中機器視覺檢測系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是現(xiàn)有技術(shù)中對單面鍍有銀漿的ito導(dǎo)電玻璃進(jìn)行機器視覺檢測的示意圖;
圖3是現(xiàn)有技術(shù)無法實現(xiàn)對兩面鍍有銀漿的ito導(dǎo)電玻璃進(jìn)行機器視覺檢測的示意圖;
圖4是本發(fā)明一個實施例中對兩面鍍有銀漿的ito導(dǎo)電玻璃進(jìn)行機器視覺檢測的示意圖;
圖5是本發(fā)明另一個實施例中對兩面鍍有銀漿的ito導(dǎo)電玻璃進(jìn)行機器視覺檢測的示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例作詳細(xì)的說明。
本發(fā)明實施例提供一種ito導(dǎo)電玻璃機器視覺檢測系統(tǒng),針對雙面布線的lcd顯示屏(兩面鍍有銀漿的ito導(dǎo)電玻璃),設(shè)計了特定的光路系統(tǒng),從而能夠有效避免漏檢的情況,確保檢測的準(zhǔn)確性。
如圖4所示,本發(fā)明一個實施例提供的ito導(dǎo)電玻璃檢測系統(tǒng)包括:待檢測的ito導(dǎo)電玻璃40、圖像攝取裝置405和輔助光源404;所述待檢測的 ito導(dǎo)電玻璃40具有兩個表面,分別是表面401和表面402,這兩個表面均鍍有寬度為w的銀漿,即表面401上的銀漿403以及表面402上的銀漿406,本實施例中以表面401作為待檢測表面為例進(jìn)行說明,則表面402作為非待檢測表面,在其他實施例中也可以將表面402作為待檢測表面,表面401作為非待檢測表面。
本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解,若將待檢測的ito導(dǎo)電玻璃40置于某一檢測機臺之上,表面402接觸所述檢測機臺,則此時一般也可以將表面401稱為待檢測的ito導(dǎo)電玻璃40的上表面,將表面402稱為待檢測的ito導(dǎo)電玻璃40的下表面;當(dāng)然,上表面、下表面的概念是相對而言的,若將表面401接觸所述檢測機臺,則一般將表面402稱為待檢測的ito導(dǎo)電玻璃40的上表面,將表面401稱為待檢測的ito導(dǎo)電玻璃40的下表面。
需要說明的是,在本實施例中,表面401及其上所鍍的銀漿403、表面402及其上所鍍的銀漿406均為待檢測的ito導(dǎo)電玻璃40的組成部分,此外待檢測的ito導(dǎo)電玻璃40還包括由表面401與表面402共同限定出來的玻璃基板;為了能夠清楚地表示出銀漿,本實施例還放大了銀漿403和銀漿406的厚度,本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉,實際的銀漿相對于玻璃基板的厚度而言其實是幾乎可以忽略不計的。
繼續(xù)參閱圖4,在本實施例中,所述待檢測的ito導(dǎo)電玻璃40的玻璃基板厚度為t;所述圖像攝取裝置405設(shè)置于所述待檢測的ito導(dǎo)電玻璃40的待檢測表面(即表面401)的一端,用于采集表面401的圖像信息;所述輔助光源404設(shè)置于所述待檢測的ito導(dǎo)電玻璃40的非待檢測表面(即表面402)的一端,與表面402所鍍銀漿402的中心之間的水平距離為l,與表面402之間的垂直距離為h。
在本實施例中,可以通過控制所述輔助光源404的發(fā)光方向,使所述輔助光源發(fā)出的光(如圖4虛線箭頭所示)從空氣中通過表面402入射至玻璃基板(即圖4中由表面401與表面402所限定的部分),并通過ito導(dǎo)電玻璃40的表面401全反射到表面402的銀漿406上,光在銀漿406漫反射的作用下向四處發(fā)散,若表面401的銀漿403出現(xiàn)斷裂(如圖4所示的裂口),漫射光將通過該裂口被設(shè)置于ito導(dǎo)電玻璃40上方的圖像攝取裝置405接收到, 從而使拍攝獲得的圖像上存在對應(yīng)該光的明顯特征,那么對該圖像處理與分析后便能得出相應(yīng)的檢測結(jié)果(即:銀漿403出現(xiàn)斷裂),如果沒有裂痕,則圖像攝取裝置405將接收不到漫反射的光信號,如此便可以檢測銀漿是否完整,從而避免漏檢的產(chǎn)生。
需要說明的是,本實施例中,為了確保所述輔助光源404發(fā)出的光能夠按設(shè)想的光路行進(jìn),需要同時考慮光的反射與折射,因此除了需要考慮光入射至所述玻璃基板的入射角度,還需要考慮玻璃基板的厚度、玻璃基板的材質(zhì)、玻璃基板上的涂層(銀漿)材質(zhì)。
如果待檢測的ito導(dǎo)電玻璃的折射率為n,玻璃材質(zhì)的全反射臨界角為c:
則所述輔助光源發(fā)出的光從空氣中通過所述非待檢測表面入射至所述玻璃基板的最小入射角α1通過下面式子(1)求得:
此外,所述輔助光源與所述非待檢測表面所鍍銀漿的中心之間的水平距離l必須符合以下條件:
需要說明的是,圖4僅示出了輔助光源404的其中一個位置,而在實際實施時,所述輔助光源可以由一個以上點光源組成,每個點光源均與所述非待檢測表面(圖4的表面402)所鍍銀漿的中心之間的水平距離為l,與所述非待檢測表面(圖4的表面402)的垂直距離為h。如此,多個點光源發(fā)出的光均有可能穿過檢測面(圖4的表面401)所鍍銀漿的裂口(如果銀漿斷裂的話),圖像攝取裝置405能接收到的漫射光會更為充足,由此形成的檢測面(圖4的表面401)圖像也易于識別。
當(dāng)然,所述輔助光源也可以是水平截面呈環(huán)形的面光源。如圖5所示,本發(fā)明另一個實施例提供的ito導(dǎo)電玻璃檢測系統(tǒng)包括:待檢測的ito導(dǎo)電玻璃50、圖像攝取裝置505和輔助光源504;所述待檢測的ito導(dǎo)電玻璃40 具有兩個表面,分別是表面501和表面502,這兩個表面均鍍有寬度為w的銀漿,即表面501上的銀漿503以及表面502上的銀漿506,本實施例中以表面501作為待檢測表面為例進(jìn)行說明,則表面502作為非待檢測表面。
圖5所示ito導(dǎo)電玻璃檢測系統(tǒng)與圖4所示ito導(dǎo)電玻璃檢測系統(tǒng)之間的區(qū)別在于輔助光源,圖5中的是水平截面呈環(huán)形的面光源(圖5示出的是剖面圖),而圖4表示的是其中一個點光源,顯然圖5中的面光源能夠提供更充足、更均勻的光線,從而使圖像攝取裝置505獲得更好的成像效果,提高檢測的準(zhǔn)確性。
圖5所示ito導(dǎo)電玻璃檢測系統(tǒng)的其他具體實施也可以參考圖4所示ito導(dǎo)電玻璃檢測系統(tǒng)的實施,此處不再贅述。
本發(fā)明實施例中,所述ito導(dǎo)電玻璃檢測系統(tǒng)還可以包括與所述圖像攝取裝置相連的圖像處理裝置,用于對所述圖像攝取裝置獲取的圖像信息進(jìn)行處理與分析后輸出檢測結(jié)果。所述圖像處理裝置的具體實現(xiàn)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉,此處不再詳細(xì)描述。
在實際實施時,所述圖像攝取裝置可以采用ccd和cmos其中的一種。
基于上述ito導(dǎo)電玻璃檢測系統(tǒng),本發(fā)明實施例還提供一種上述ito導(dǎo)電玻璃檢測系統(tǒng)的檢測方法,包括:使所述輔助光源發(fā)出的光從空氣中通過所述非待檢測表面入射至所述玻璃基板,并通過所述待檢測表面全反射到所述非待檢測表面的銀漿上以形成漫反射的光;若所述圖像攝取裝置接收到所述漫反射的光,則所述待檢測表面所鍍的銀漿存在斷裂,否則所述待檢測表面所鍍的銀漿為完整的。
具體實施時,可以控制所述輔助光源發(fā)出的光從空氣中通過所述非待檢測表面入射至所述玻璃基板的角度大于或等于最小入射角α1;α1通過下面式子求得:
其中,n為所述待檢測的ito導(dǎo)電玻璃的折射率,c為玻璃材質(zhì)的全反射臨界角。
本實施例中,所述輔助光源與所述非待檢測表面所鍍銀漿的中心之間的水平距離l符合以下條件:
所述ito導(dǎo)電玻璃檢測系統(tǒng)的檢測方法的具體實施也可以參考上述ito導(dǎo)電玻璃檢測系統(tǒng)的實施,此處不再贅述。
本發(fā)明雖然已以較佳實施例公開如上,但其并不是用來限定本發(fā)明,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動和修改,因此,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾,均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。