玻璃缺陷在线检测系统常见问题的解决方法

郝星斗

（伊斯拉视像设备制造（上海）有限公司 上海 201901）

0 引言

传统的由人工检测玻璃质量因其固有的问题逐渐被淘汰，越来越多的玻璃生产线为了提高产品质量，减少人力支出，纷纷引进了自动缺陷检测设备。这种设备能够不间断地对生产出来的玻璃带进行检测，同时将检测出来的缺陷类型、尺寸及位置等重要数据发送到线控，再由线控进行优化切割，可以在很大程度上提高生产效率。所以很多玻璃厂对于玻璃在线检测仪的依赖性较大，一旦出现问题导致不能正常检测，会对企业的信用和经济效益影响很大。能够快速找到问题的原因并解决是非常必要的。根据多年服务玻璃生产线的经验，总结玻璃生产企业检验设备经常出现的几个问题及解决方法，希望能够帮助企业更好地使用玻璃质量检验设备。

1 相邻相机位置持续性漏检

在两个相机相邻的位置，缺陷始终不能被检出，客户抱怨产品漏检。但是检查后发现相机、光源以及软件都正常，那么问题可能会出现在哪里呢？一般主要由下列原因导致：

（1）固定相机的螺丝松动

导致相机的位置发生了变化，所以出现了检测空白区域，导致此区域无法检测，解决办法是根据机械图纸复原相机的位置，复原后要重新进行相机的位置标定。

（2）相机位置标定时未算上两个相机的重合部分

解决方法是重新进行相机位置标定，但是在标定位置的过程中，需要保证前一个相机标定的最后一个位置与后一个相机的第一个位置重合，这样就能保证每个相机的所有像素点都被使用。如图1（a）和图1（b）所示。1号相机与2号相机能够同时看到相同的一个点，在这种情况下进行位置标定，就能保证没有遗漏的像素点，因而就不会存在没有检测的区域，也就解决了相邻相机漏检。

2 缺陷核心尺寸不稳定

客户连续进行缺陷取样跟检测仪测量的缺陷尺寸比对，发现核心尺寸有时候偏大有时候偏小。出现这种现象的原因，主要是因为相机的扫描频率与线速度脉冲匹配出现了问题。首先，线阵 CCD 相机的分辨率可以分为横向分辨率和纵向分辨率。当线阵 CCD 相机选定以后，系统的横向分辨率就是确定的，即线阵 CCD 拍摄到的实际玻璃带的检测宽度与相对应的线阵 CCD 相机有效像素的比值。系统所采用的高速线阵 CCD 相机的有效像素 5150 像元，最高行频为7.5 kHz。根据玻璃缺陷检测系统精度要求，检测系统可以检测 0.1 mm 的玻璃缺陷。在实际的玻璃缺陷检测过程中，单个的线阵 CCD 相机在垂直玻璃运行方向（横向）需要采 集 515 mm 宽度的玻璃带，Sw=515 mm/5 150 pixel=0.1mm/pixel。线阵 CCD 相机的纵向分辨率与 CCD 相机的行扫描频率和生产线的传输速度有关。当生产线的传输速度与线阵 CCD 相机的行扫描频率相匹配时，系统采集到的缺陷图像是实际的缺陷图像，如图 2（a）所示。当线阵 CCD 相机的行扫描频率大于生产线的传输速率时，系统采集到的图像是拉伸的缺陷图像，如图 2（b）所示；当线阵 CCD 相机的行扫描频率小于生产线的传输速率时，系统采集到的图像是压缩的缺陷图像，如图2（c）所示。所以，检测系统必须使相机在外同步模式下工作，通过生产线上安装的速度编码器产生行触发信号，这样才能使得当生产线的传输速率发生改变时，线阵CCD的行扫描频率相应的进行调整，才能保证检测系统的纵向分辨率，即保证传输速率和行扫描频率的比值是一个确定的值。

在遇到这种情况时，首先要保证外部速度信号的稳定。如果接收到的速度信号不稳定，则很难保证检测仪检出的缺陷尺寸精确。根据经验，解决方法如下：

速度信号的电缆，必须带有屏蔽层，并且在布线的时候要跟强电隔离开。如果用了带屏蔽层的电缆，信号还是不稳定，建议串联一个1K的电阻，起到过滤的作用。

在软件方面，因为速度信号是一个脉冲信号，所以要确认其脉冲频率，将软件中接收的频率与实际发送的频率调成一致。

3 缺陷类型准确分类

缺陷不能被准确区分出来，尤其是气泡与夹杂类的缺陷，经常出现相互之间误判的现象。造成这种现象的原因，主要是因为相机信号的噪音没有被有效剔除，所以这两种缺陷的特征值就会非常地相似。在分类过程中，选取的数值有微小的偏差就会产生两者误判的情况发生。

分析气泡和夹杂类缺陷的原始信号和剔除噪音后的信号对比。

（1）气泡

气泡图像如图 3（a）所示，图3（b）为图3（a）中位于气泡中心线的特征信号。

（2）夹杂

夹杂图像如图4（a）所示，图4（b）为图4（a）中位于夹杂中心线的特征信号。

（3）气泡、夹杂和划伤剔除噪音后的图像和信号

气泡、夹杂和划伤剔除噪音后的图像和信号如图5、图6所示。

要解决以上问题，首先，在调节信号过程中，尽量做到精确，尤其是信号的高度以及左右的平衡。信号高度必须保证在当前使用的光源亮度下达到最高；信号的收尾则要保证能够同时升降，以求左右没有偏差。同时，在软件中尽可能的剔除信号的噪音，使信号的效果达到最佳状态。

4 软件死机

检测仪有时会出现死机的情况，这也是客户经常会投诉的一个重要问题。造成软件死机的原因有很多种，常见的死机原因和解决方法：

（1）某个相机无法连接到主机

解决方法：①重新插拔相机的电源线，重启相机； ②重新插拔相机的网线，观察指示灯是否正常连接； ③在主机中运行“CMD”，并且ping之前有问题的相机IP地址，确认连接。

（2）缺陷过多相机处理不过来

尤其在玻璃炸板的时候，会突然产生大量的真缺陷和伪缺陷，导致相机过载。

解决方法：①暂停检测仪的检测，直到玻璃板面正常； ②关闭软件，并将相机和光源断电，这样既能减少相机和光源的损耗，也能减少主机的数据存储，降低主机的负荷。

5 结语

玻璃质量在线监测有广阔的发展前景, 是智能化工业不可缺少设备, 希望通过对问题产生原因的分析及提供解决问题的方法，广大的用户能够及时解决玻璃在线监测设备出现的问题。