[发明专利]一种检测基质内缺陷的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及缺陷检测技术，尤其涉及一种检测基质内缺陷的方法及装置。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明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。