玻璃缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)常見問(wèn)題的解決方法

郝星斗

（伊斯拉視像設(shè)備制造（上海）有限公司 上海 201901）

0 引言

傳統(tǒng)的由人工檢測(cè)玻璃質(zhì)量因其固有的問(wèn)題逐漸被淘汰，越來(lái)越多的玻璃生產(chǎn)線為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少人力支出，紛紛引進(jìn)了自動(dòng)缺陷檢測(cè)設(shè)備。這種設(shè)備能夠不間斷地對(duì)生產(chǎn)出來(lái)的玻璃帶進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)將檢測(cè)出來(lái)的缺陷類型、尺寸及位置等重要數(shù)據(jù)發(fā)送到線控，再由線控進(jìn)行優(yōu)化切割，可以在很大程度上提高生產(chǎn)效率。所以很多玻璃廠對(duì)于玻璃在線檢測(cè)儀的依賴性較大，一旦出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致不能正常檢測(cè)，會(huì)對(duì)企業(yè)的信用和經(jīng)濟(jì)效益影響很大。能夠快速找到問(wèn)題的原因并解決是非常必要的。根據(jù)多年服務(wù)玻璃生產(chǎn)線的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)玻璃生產(chǎn)企業(yè)檢驗(yàn)設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)的幾個(gè)問(wèn)題及解決方法，希望能夠幫助企業(yè)更好地使用玻璃質(zhì)量檢驗(yàn)設(shè)備。

1 相鄰相機(jī)位置持續(xù)性漏檢

在兩個(gè)相機(jī)相鄰的位置，缺陷始終不能被檢出，客戶抱怨產(chǎn)品漏檢。但是檢查后發(fā)現(xiàn)相機(jī)、光源以及軟件都正常，那么問(wèn)題可能會(huì)出現(xiàn)在哪里呢？一般主要由下列原因?qū)е拢?/p>

（1）固定相機(jī)的螺絲松動(dòng)

導(dǎo)致相機(jī)的位置發(fā)生了變化，所以出現(xiàn)了檢測(cè)空白區(qū)域，導(dǎo)致此區(qū)域無(wú)法檢測(cè)，解決辦法是根據(jù)機(jī)械圖紙復(fù)原相機(jī)的位置，復(fù)原后要重新進(jìn)行相機(jī)的位置標(biāo)定。

（2）相機(jī)位置標(biāo)定時(shí)未算上兩個(gè)相機(jī)的重合部分

解決方法是重新進(jìn)行相機(jī)位置標(biāo)定，但是在標(biāo)定位置的過(guò)程中，需要保證前一個(gè)相機(jī)標(biāo)定的最后一個(gè)位置與后一個(gè)相機(jī)的第一個(gè)位置重合，這樣就能保證每個(gè)相機(jī)的所有像素點(diǎn)都被使用。如圖1（a）和圖1（b）所示。1號(hào)相機(jī)與2號(hào)相機(jī)能夠同時(shí)看到相同的一個(gè)點(diǎn)，在這種情況下進(jìn)行位置標(biāo)定，就能保證沒(méi)有遺漏的像素點(diǎn)，因而就不會(huì)存在沒(méi)有檢測(cè)的區(qū)域，也就解決了相鄰相機(jī)漏檢。

2 缺陷核心尺寸不穩(wěn)定

客戶連續(xù)進(jìn)行缺陷取樣跟檢測(cè)儀測(cè)量的缺陷尺寸比對(duì)，發(fā)現(xiàn)核心尺寸有時(shí)候偏大有時(shí)候偏小。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因，主要是因?yàn)橄鄼C(jī)的掃描頻率與線速度脈沖匹配出現(xiàn)了問(wèn)題。首先，線陣 CCD 相機(jī)的分辨率可以分為橫向分辨率和縱向分辨率。當(dāng)線陣 CCD 相機(jī)選定以后，系統(tǒng)的橫向分辨率就是確定的，即線陣 CCD 拍攝到的實(shí)際玻璃帶的檢測(cè)寬度與相對(duì)應(yīng)的線陣 CCD 相機(jī)有效像素的比值。系統(tǒng)所采用的高速線陣 CCD 相機(jī)的有效像素 5150 像元，最高行頻為7.5 kHz。根據(jù)玻璃缺陷檢測(cè)系統(tǒng)精度要求，檢測(cè)系統(tǒng)可以檢測(cè) 0.1 mm 的玻璃缺陷。在實(shí)際的玻璃缺陷檢測(cè)過(guò)程中，單個(gè)的線陣 CCD 相機(jī)在垂直玻璃運(yùn)行方向（橫向）需要采 集 515 mm 寬度的玻璃帶，Sw=515 mm/5 150 pixel=0.1mm/pixel。線陣 CCD 相機(jī)的縱向分辨率與 CCD 相機(jī)的行掃描頻率和生產(chǎn)線的傳輸速度有關(guān)。當(dāng)生產(chǎn)線的傳輸速度與線陣 CCD 相機(jī)的行掃描頻率相匹配時(shí)，系統(tǒng)采集到的缺陷圖像是實(shí)際的缺陷圖像，如圖 2（a）所示。當(dāng)線陣 CCD 相機(jī)的行掃描頻率大于生產(chǎn)線的傳輸速率時(shí)，系統(tǒng)采集到的圖像是拉伸的缺陷圖像，如圖 2（b）所示；當(dāng)線陣 CCD 相機(jī)的行掃描頻率小于生產(chǎn)線的傳輸速率時(shí)，系統(tǒng)采集到的圖像是壓縮的缺陷圖像，如圖2（c）所示。所以，檢測(cè)系統(tǒng)必須使相機(jī)在外同步模式下工作，通過(guò)生產(chǎn)線上安裝的速度編碼器產(chǎn)生行觸發(fā)信號(hào)，這樣才能使得當(dāng)生產(chǎn)線的傳輸速率發(fā)生改變時(shí)，線陣CCD的行掃描頻率相應(yīng)的進(jìn)行調(diào)整，才能保證檢測(cè)系統(tǒng)的縱向分辨率，即保證傳輸速率和行掃描頻率的比值是一個(gè)確定的值。

在遇到這種情況時(shí)，首先要保證外部速度信號(hào)的穩(wěn)定。如果接收到的速度信號(hào)不穩(wěn)定，則很難保證檢測(cè)儀檢出的缺陷尺寸精確。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，解決方法如下：

速度信號(hào)的電纜，必須帶有屏蔽層，并且在布線的時(shí)候要跟強(qiáng)電隔離開。如果用了帶屏蔽層的電纜，信號(hào)還是不穩(wěn)定，建議串聯(lián)一個(gè)1K的電阻，起到過(guò)濾的作用。

在軟件方面，因?yàn)樗俣刃盘?hào)是一個(gè)脈沖信號(hào)，所以要確認(rèn)其脈沖頻率，將軟件中接收的頻率與實(shí)際發(fā)送的頻率調(diào)成一致。

3 缺陷類型準(zhǔn)確分類

缺陷不能被準(zhǔn)確區(qū)分出來(lái)，尤其是氣泡與夾雜類的缺陷，經(jīng)常出現(xiàn)相互之間誤判的現(xiàn)象。造成這種現(xiàn)象的原因，主要是因?yàn)橄鄼C(jī)信號(hào)的噪音沒(méi)有被有效剔除，所以這兩種缺陷的特征值就會(huì)非常地相似。在分類過(guò)程中，選取的數(shù)值有微小的偏差就會(huì)產(chǎn)生兩者誤判的情況發(fā)生。

分析氣泡和夾雜類缺陷的原始信號(hào)和剔除噪音后的信號(hào)對(duì)比。

（1）氣泡

氣泡圖像如圖 3（a）所示，圖3（b）為圖3（a）中位于氣泡中心線的特征信號(hào)。

（2）夾雜

夾雜圖像如圖4（a）所示，圖4（b）為圖4（a）中位于夾雜中心線的特征信號(hào)。

（3）氣泡、夾雜和劃傷剔除噪音后的圖像和信號(hào)

氣泡、夾雜和劃傷剔除噪音后的圖像和信號(hào)如圖5、圖6所示。

要解決以上問(wèn)題，首先，在調(diào)節(jié)信號(hào)過(guò)程中，盡量做到精確，尤其是信號(hào)的高度以及左右的平衡。信號(hào)高度必須保證在當(dāng)前使用的光源亮度下達(dá)到最高；信號(hào)的收尾則要保證能夠同時(shí)升降，以求左右沒(méi)有偏差。同時(shí)，在軟件中盡可能的剔除信號(hào)的噪音，使信號(hào)的效果達(dá)到最佳狀態(tài)。

4 軟件死機(jī)

檢測(cè)儀有時(shí)會(huì)出現(xiàn)死機(jī)的情況，這也是客戶經(jīng)常會(huì)投訴的一個(gè)重要問(wèn)題。造成軟件死機(jī)的原因有很多種，常見的死機(jī)原因和解決方法：

（1）某個(gè)相機(jī)無(wú)法連接到主機(jī)

解決方法：①重新插拔相機(jī)的電源線，重啟相機(jī)； ②重新插拔相機(jī)的網(wǎng)線，觀察指示燈是否正常連接； ③在主機(jī)中運(yùn)行“CMD”，并且ping之前有問(wèn)題的相機(jī)IP地址，確認(rèn)連接。

（2）缺陷過(guò)多相機(jī)處理不過(guò)來(lái)

尤其在玻璃炸板的時(shí)候，會(huì)突然產(chǎn)生大量的真缺陷和偽缺陷，導(dǎo)致相機(jī)過(guò)載。

解決方法：①暫停檢測(cè)儀的檢測(cè)，直到玻璃板面正常； ②關(guān)閉軟件，并將相機(jī)和光源斷電，這樣既能減少相機(jī)和光源的損耗，也能減少主機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，降低主機(jī)的負(fù)荷。

5 結(jié)語(yǔ)

玻璃質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)有廣闊的發(fā)展前景, 是智能化工業(yè)不可缺少設(shè)備, 希望通過(guò)對(duì)問(wèn)題產(chǎn)生原因的分析及提供解決問(wèn)題的方法，廣大的用戶能夠及時(shí)解決玻璃在線監(jiān)測(cè)設(shè)備出現(xiàn)的問(wèn)題。