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机器视觉 课程设计说明书 题 目： 液晶表面缺陷检测 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导教师：  目录 摘要 ……………………………………………………3 0引言 ……………………………………………………3 1系统结构………………………………………………3 3 图像处理算法及软件实现……………………………5 3.1图像处理算法………………………………………5 3.2 软件实现……………………………………………6 4 结语………………………………………………………7 参考文献……………………………………………………8 摘要： 介绍了一种基于机器视觉的液晶玻璃基板质量在线检测系统。利用分布式视觉处理技术、采用模块化的图像处理系统设计，能够实现缺陷的精确提取，能实现对缺陷的智能分类和分级，满足了LCD液晶玻璃基板质量在线检测的需要。关键词：机器视觉；玻璃基板；缺陷检测 0 引言 液晶示器在很多产品上得到广泛的应用，已经逐渐取代了CRT显示器。薄膜晶体管液晶显示器（TFT－LCD）已经成为液晶显示器的主流产品。随着液晶显示器件制造技术的飞速进步，也带动了所需基板的更新换代。 在传统的玻璃缺陷检测中，通过激光扫描或多组静态传感来实现平板玻璃缺陷的自动检测。检测系统采用缺陷分析光束图和标准缺陷光束图表对比而鉴别出玻璃缺陷。 手工检验速度慢，受主观影响大，同时受聚光灯的分辨率的影响，检测的宽度也很狭窄直接影响检测速度。 随着现代生产技术的不断发展，高端产品（如液晶屏幕）对玻璃原板的质量要求越来越高。TFT－LCD显示器制造工艺包括多次精密光刻，要求基板外形尺寸加工精度达到0.1mm误差，制造电路的基板表面应无任何划伤和污点，缺陷应小于几微米，对玻璃基板有非常严格的求。 因此，要全面保证玻璃质量，提高玻璃质量等级，对玻璃表面质量进行高效准确的在线实时检测就显得十分重要。 1系统结构 本系统是针对1100*1300mm 宽的生产线，采用分布式视觉系统，利用一个主机完成人机交互、缺陷统计、玻璃分级、采集信号控制、数据汇总和分析、以及实现对各硬件的控制；利用三台从机安装15块图像采集卡分别对各自接收到的图像进行处理，并将实时图像数据发送给主机。由于液晶玻璃基板生产线的玻璃幅宽比较宽，单台相机无法满足检测要求，因此系统采用了多个光源、相机、采集卡、工业计算机组成的图象采集处理部分，由这些模块协同完成图像的采集和处理，保证对整个幅宽玻璃的100％检测。各从机和主机之间通过千兆以太网相连，与相机采用光纤进行数据传输，保证数据的可靠、快速传送，以现场总线的方式实现系统控制指令的传送。 2 图像采集系统 本系统采用了由高速、高精度的相机和镜头与高亮、高稳定、均匀的高性能照明系统组成的光学系统，保证了图像采集的准确性和可靠性。 图像采集的光学系统主要有工业相机、镜头、光源系统等组成。根据系统对生产线上的液晶玻璃基板进行不间断的全面质量检测的要求，我们在图像采集系统设计时采用了双线高速线扫描相机。该摄像机扫描速率达到12kHz/s，每线像素数4096。 在水平方向上基板传送速度设计为250mm/s,则即在水平方向上能满足检测到最小20um的缺陷。在垂直方向上15个相机直线排列，基板垂直尺寸1100mm,则 即在垂直方向上能满足检测到最小20um的缺陷。系统设计中相机镜头采用物距为f=180的标准Nikon镜头，畸变小，还原性好，并可以适配各种滤镜，控制进入镜头的光线，使曝光满足系统检测要求，具有大光圈可以满足在快速运动条件下高速快门对通光量的要求。对玻璃基板表面缺陷控制在不超过100um的质量控制要求，本系统完全满足检测要求。光源系统的质量直接决定是机器视觉系统的图像采集效果。根据玻璃图像采集对照明条件的要求，光源照明系统需要保证采集到的图像不失真、不变形。此外，玻璃作为一种透明物质，反射率低，不适用常用的反射照明方式，因此我们采用透射照明。光源部分采用独特的设计，漫射亮场照明和光束线型照明。漫射亮场照明为透射过程中的光学尺寸通道，光束线型照明透射过程中的光学失真通道。根据波长越长，光的透射能力越强的特点，为了尽可能的增大透射光线的强度，我们采用红光作为照明光源。而且，考虑到使用寿命，稳定性等因素，我选择了波长627nm的LED作为发光体。光源设计见图2: 3 图像处理算法及软件实现 基于机器