玻璃生產(chǎn)的工業(yè)化和規(guī)�；�后，各種用途和各種性能的玻璃相繼問世�，F(xiàn)代，玻璃已成為日常生活、生產(chǎn)和科學技術領域的重要材料，被廣泛用于建筑、日用、藝術、醫(yī)療、化學、電子、儀表、核工程等領域。

隨著現(xiàn)代工業(yè)自動化技術日趨成熟，越來越多的制造企業(yè)考慮如何采用機器視覺來幫助生產(chǎn)線實現(xiàn)檢查、測量和自動識別等功能，以提高效率并降低成本，實現(xiàn)生產(chǎn)效益最大化，視覺檢測也向玻璃行業(yè)的各類產(chǎn)品“發(fā)起”挑戰(zhàn)。

01 玻璃表面缺陷類型

玻璃在成形時，由于生產(chǎn)材料及生產(chǎn)過程原因引入的，不可避免的在玻璃表面（含內(nèi)部）出現(xiàn)氣泡和結石、黑點、斑點等缺陷。

玻璃上的結石、砂粒因運輸過程中振動摩擦，會出現(xiàn)玻璃表面劃傷；隨著玻璃加工設計的多樣化，對玻璃的打孔、挖槽、磨邊的情形越來越多，受定位、手法、機器等因素影響，會出現(xiàn)劃痕、裂紋、缺損；受環(huán)境或操作原因，也會出現(xiàn)油污、水漬及其它臟污等污漬。

常見的缺陷包括氣泡、結石、凹凸、劃傷和色斑等。開口泡和結石等缺陷會導致玻璃或組件存在爆片風險，所以這些缺陷的檢出尤其重要。

02 傳統(tǒng)玻璃檢測方法

傳統(tǒng)的玻璃檢測方法是依靠人眼來判斷玻璃表面各種問題，存在很大的局限性：

1. 人眼對微小的缺陷不敏感，有誤檢、漏檢風險；

2.人眼無法連續(xù)、穩(wěn)定完成高強度重復性檢測工作，會產(chǎn)生疲勞，速度慢、效率低；

3.主觀判斷受心情、思維、光照等影響，具有很大的不穩(wěn)定性和非標準性。

目前玻璃的尺寸向著超薄和大尺寸的方向發(fā)展，這樣就要求生產(chǎn)速度隨之提升，給人工檢測也帶來了很大的困難，此外開口泡和結石此類缺陷尺寸在小于0.5mm時，人工往往很難發(fā)現(xiàn)。

人眼檢測已無法滿足現(xiàn)代企業(yè)高速、精確、實時的品檢要求，而人工成本不斷上漲給企業(yè)經(jīng)營帶來壓力。

以iPhone OEM工廠為例，生產(chǎn)過程中的外觀檢查耗費30%以上的人力，每年檢查人力成本高達48億元人民幣。然而，隨著中國平均工資增長率超過10%，低成本勞動力的日子已經(jīng)一去不復返。

降低人力成本已成為企業(yè)最重要、最迫切需要解決的問題。為了減輕昂貴的勞動力負擔，機器視覺替代人眼，采用智能圖像采集和圖像處理技術，檢測系統(tǒng)利用視覺處理算法，實現(xiàn)缺陷精確檢測，智能分類和分級，已成為一種行業(yè)趨勢。

03 基于深度學習的玻璃表面質(zhì)量檢測關鍵技術

基于機器視覺技術的玻璃質(zhì)量檢測：圖像獲取單元，LED紅光垂直入射待檢測玻璃后，若玻璃中存在缺陷，CCD相機的靶面檢測到不均勻的出射光，然后圖像采集卡對輸出的信號進行實時采集并將數(shù)字化處理后的圖像傳輸至計算機中，對缺陷圖像進行訓練和分類，最終達到玻璃智能檢測的目的。

玻璃表面缺陷檢測系統(tǒng)硬件部分以計算機為控制中心，由光源、光學鏡頭、攝像機等硬件搭建而成。

圖像的采集是機器視覺檢測系統(tǒng)首先要完成的工作，而圖像的采集需要足夠的光照，所以光源要提供足夠的光照條件，由工業(yè)攝像機完成圖像的采集工作，并將圖像通過高速串行線傳輸給計算機，計算機中的軟件結合強大的視覺庫完成對圖像的處理工作，判別出缺陷的形狀和種類。

基于機器視覺檢測技術的玻璃表面缺陷檢測系統(tǒng)軟件部分主要依靠軟件平臺結合機器視覺庫完成玻璃缺陷圖像的濾波、邊緣檢測、特征提取以及分類的功能，軟件功能及界面可根據(jù)用戶要求進行定制開發(fā)，提高了玻璃表面缺陷檢測系統(tǒng)的精度和智能化水平。

以下為4點基于深度學習的玻璃表面質(zhì)量檢測關鍵技術：

1. 如何大程度避免漏檢

· 采用多通道高速頻閃成像技術，1個工位實現(xiàn)多種打光方式。

· 高分辨率成像，超越人眼的觀察效果。

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

· 多組光源對玻璃進行分層立體成像。

· 多模式融合/圖像特征提取及深度學習算法，有效區(qū)分開閉口泡，開口泡，結石，凹凸類缺陷。

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，消除玻璃壓花的干擾

· 每秒數(shù)據(jù)吞吐量接近400MB

4. 可以更方便快捷的進行系統(tǒng)安裝和調(diào)試

· 模塊化組合成像機械結構

· 龍門式多組線掃描結構框架

04 玻璃產(chǎn)品的AI視覺瑕疵缺陷檢測應用

案例1：玻璃表面污點劃痕檢測

針對MACBook LCD液晶屏進行污點劃痕質(zhì)量檢測，替代原有人工檢測方式。

采用線陣相機將LCD屏架設在運動平臺上，進行LCD屏質(zhì)量檢測，判斷表面是否有異物\劃傷、異色、凸包、凹痕、針孔、毛邊、亮點等缺陷。

（1）黑點

（2) 異物

（3）劃傷

（4）氣泡

（5）異物

案例2：透鏡缺陷檢測

當前有三種尺寸的透鏡，分別是直徑約為3.4cm的透鏡，直徑約為3.8cm的透鏡，直徑約為4.2cm的透鏡，分別對這三種尺寸透鏡進行檢測。

檢測效果圖中，藍色代表污漬等有問題的區(qū)域（精度為0.39mm）；綠色代表透鏡缺損部分。檢測效率可達3秒/個，誤檢率低于0.1%。

檢測材質(zhì)也延展至：PS、ABS、PC、PMMA、PE、PO、PVC、PP、PBT、環(huán)氧樹脂等。

測試1：對直徑約為3.4cm的透鏡進行檢測

(1)源圖像

(2) 檢測效果圖

測試2：對直徑約為3.8cm的透鏡進行檢測

(1) 源圖像

(2) 檢測效果圖

測試3：對直徑約為3.8cm的破損透鏡進行檢測

(1) 源圖像

(2) 檢測效果圖