一种检测基质内缺陷的方法及装置制造方法及图纸

一种检测基质内缺陷的方法及装置。其中，检测基质内缺陷的方法包括：提供检测光束和参考光束；将所述检测光束自所述基质第一表面的入射点沿光学检测路径入射至第二表面上与入射点一一对应的反射点，分别以检测光束经过的光学检测路径上各点处产生的背向散射光的集合作为该点对应的样本光束；分别采集各样本光束和所述参考光束相互干涉形成的干涉信号，以获取光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，与该光学检测路径上各点之间的光学长度信息；根据所述光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，判断所述光学检测路径上是否存在缺陷。本发明专利技术的检测方法能正确区分基质内缺陷的类型，提高了检测缺陷的正确率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及缺陷检测技术，尤其涉及一种检测基质内缺陷的方法及装置。
技术介绍
在现有透明基质，尤其是玻璃生产过程中，种种原因会导致缺陷产生和存在，主要缺陷包括划痕、气泡和污点等等，如何自动识别玻璃的缺陷是玻璃生产企业进行生产过程质量控制和产品质量检验急待解决的问题。目前，国内许多玻璃生产企业还依靠工人通过眼睛来识别玻璃中的缺陷，效率很低，但是人工检测玻璃内缺陷的方法容易产生误差。为了解决上述问题，采用自动光学检测(AOI)技术对玻璃内缺陷进行检测，具体利用检测光线(包括激光束或LED光束等)对玻璃表面进行扫描，用检测器检测透射光或反射光的光强变化来检测玻璃缺陷。现有利用检测光线扫描玻璃获取玻璃内缺陷的位置的方法为:利用检测光线经柱面镜扩展成面光束，从被检玻璃厚度侧面入射玻璃，玻璃中或玻璃表面的缺陷诸如气泡、划痕等成为散射体，摄像头在计算机控制下对放置在载物平台上的被检玻璃进行正面拍摄，得到清晰的缺陷图像由计算机图像处理及识别软件进行判别，给出缺陷标记和提示；若在所述光源发生器和柱面镜之间增加由转镜及f_ Θ透镜构成的光学扫描机构，检测光线先变换成沿柱面镜轴线方向的扫描光束，再经柱面镜展开成面光束射入玻璃，则可进行缺陷深度位置的检测。但是，现有自动光学检测技术分辨率低，区分缺陷类型的正确率不高或者根本无法有效区分缺陷的类型。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种检测基质内缺陷的方法及装置，提高区分缺陷类型的正确率。为解决上述问题，本专利技术提供一种检测基质内缺陷的方法，所述基质具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面上分布多个入射点，所述方法包括:提供检测光束和参考光束；将所述检测光束自所述基质第一表面的入射点沿光学检测路径入射至第二表面上与入射点一一对应的反射点，分别以检测光束经过的光学检测路径上各点处产生的背向散射光的集合作为该点对应的样本光束；分别采集各样本光束和所述参考光束相互干涉形成的干涉信号，以获取光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，与该光学检测路径上各点之间的光学长度信息；根据所述光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，判断所述光学检测路径上是否存在缺陷。可选的，如果所述光学检测路径上存在缺陷，根据已知的所属光学检测路径的物理长度、所述光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息、所述光学检测路径的光学长度以及所述光学基质相对于所述检测光束的折射率，判断所述缺陷的类型。可选的,根据所述光学检测路径上的各点的背向散射光的光强信息确定光学检测路径上的物理界面的数量。可选的，所述光学长度为所述检测光束沿所述光学检测路径传播的距离与所述距离内分布的物质相对于所述检测光束的折射率的积分。可选的，所述基质是玻璃、塑料，或玻璃陶瓷或以上材料的复合材料。可选的，所述检测光束和参考光束是光源发射的单光束通过分光部件分光形成。可选的，所述光源具有相干性，光源的分辨率为5微米 200微米，光源功率谱半高宽为10纳米 100纳米。可选的，所述光源的分辨率为100微米 200微米，光源功率谱半高宽大于10纳米。可选的，所述分别采集各样本光束和所述参考光束相互干涉形成的干涉信号，以获取光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，与该光学检测路径的光学长度的信息的步骤包括:各样本光束分别和所述参考光束在耦合部件中发生合束且相互干涉。可选的，分别采集各样本光束和所述参考光束相互干涉形成的干涉信号，以获取光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息与该光学检测路径的光学长度信息的步骤是采用光电探测部件进行的。可选的，根据所述基质第一表面和第二表面之间至少两个光学检测路径定义相应的连接两个表面的检测面。可选的，根据检测面上各光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息获取该检测面的检测图像。可选的，所述检测光束由点光源或线光源产生。可选的，当检测光束为点光源发出的光束时，检测光束沿待分析的检测面与第一表面之间的界线进行扫描，通过各入射点逐个入射至第二表面上对应的反射点。可选的，当检测光束为线光源发出的光束时，检测光束同时从待分析的检测面与第一表面之间的界线上各入射点入射至第二表面。可选的，沿与检测面和第一表面之间的界线垂直的方向扫描获得各检测面的检测图像。本专利技术还提供一种检测基质内缺陷的方法，所述基质具有相对的第一表面和第二表面，其中所述第一表面与所述第二表面分别为所述基质与外界环境的分界面，所述方法包括:提供检测光束与参考光束；所述检测光束入射于所述第一表面的检测区域内的至少一入射点，所述检测光束沿对应的光学检测路径传播至位于所述第二表面的对应于所述入射点的反射点；获取分布在所述光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息；以及根据所述光学检测路径上分布的各点的背向散射光的光强信息确定检测区域范围内的基质的内部及/或表面是否存在缺陷。 可选的,根据所述光学检测路径上分布的各点的背向散射光的光强信息确定的所述光学检测路径上分布的各点之间的光学长度信息。可选的，当所述检测区域范围内的基质的内部及/或表面存在缺陷时，采用所述光学检测路径上分布的各点之间的光学长度信息来确定缺陷的类型。可选的，当缺陷的沿光学检测路径上的光学长度和缺陷两侧基质沿光学检测路径上的光学长度之和小于所述光学检测路径的物理长度与基质相对于检测光束的折射率之积时，判断所述缺陷为气泡。可选的，检测基质内缺陷的方法还包括:采用光学检测路径上分布的各点的背向散射光的光学强度信息来确定气泡的开闭类型。可选的，采用下述步骤来确定气泡的开闭类型:根据光学检测路径上分布的各点的背向散射光的光强信息判断所述光学检测路径所经过的物理界面的数量，并根据所述物理界面的数量判断气泡的开闭类型。可选的，当所述物理界面的数量为4时，判断所述气泡为封闭气泡；当所述物理界面的数量小于4时，判断所述气泡为开口气泡。可选的，当缺陷沿所述光学检测路径的光学长度和缺陷两侧基质的沿所述光学检测路径的光学长度之和大于所述光学检测路径的物理长度与基质相对于所述检测光束的折射率之积时，判断所述缺陷为固体缺陷。可选的，当所述检测区域范围内的基质的内部及/或表面存在缺陷时，根据所述光学路径的物理长度、所述基质相对于所述检测光束的折射率以及所述光学检测路径上分布的所述缺陷的光学长度来确定缺陷的折射率。可选的，采用下述步骤计算缺陷的折射率:根据分布在缺陷一侧或两侧的基质沿所述光学检测路径的光学长度除以基质相对于所述检测光束的折射率，获取分布在缺陷一侧或两侧的沿所述光学检测路径的基质的物理厚度； 以光学检测路径的物理长度减去分布在缺陷一侧或两侧的沿所述光学检测路径的基质的物理厚度，获取所述缺陷的物理厚度；以及将缺陷的光学长度除以缺陷的物理厚度，获得缺陷的折射率。可选的，根据所述缺陷的折射率判断缺陷类型。可选的，所述光学检测路径上分布的各点之间的光学长度为所述检测光束沿所述光学检测路径在各点之间传播的距离与所述距离内分布的物质相对于所述检测光束的折射率的积分。可选的，基质是玻璃、塑料、或玻璃陶瓷或以上材料的复合材料。可选的,所述第一表面与所述第二表面两侧的外界环境为相同的介质。可选的，所述外界环境为空气或水或非腐蚀性气体或非腐蚀性液体。可选的，所述第一表面与所述第二表面两侧的外界环境为非相同的介质。可选的，所述第一表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测基质内缺陷的方法，所述基质具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面上分布多个入射点，其特征在于，所述方法包括：提供检测光束和参考光束；将所述检测光束自所述基质第一表面的入射点沿光学检测路径入射至第二表面上与入射点一一对应的反射点，分别以检测光束经过的光学检测路径上各点处产生的背向散射光的集合作为该点对应的样本光束；分别采集各样本光束和所述参考光束相互干涉形成的干涉信号，以获取光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，与该光学检测路径上各点之间的光学长度信息；根据所述光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，判断所述光学检测路径上是否存在缺陷。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林晓峰，刘家朋，
申请(专利权)人：法国圣戈班玻璃公司，
类型：发明
国别省市：