基于oct復信號的玻璃表面真?zhèn)稳毕葑R別系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于光學相干測量領域，具體涉及一種基于OCT復信號的玻璃表面真?zhèn)稳毕葑R別系統(tǒng)。
技術背景
[0002]質量控制在玻璃制造工業(yè)中是一個關鍵問題，玻璃中存在的缺陷會大大降低玻璃的質量。人工檢測速度慢，易受檢測人員主觀因素的影響而對玻璃缺陷造成漏檢或誤檢，已經不能適應現(xiàn)代玻璃工業(yè)生產線。目前，自動玻璃缺陷檢測已經成為一種趨勢。自動玻璃缺陷檢測系統(tǒng)主要有激光掃描檢測和摩爾干涉檢測兩種。激光掃描檢測對微小缺陷不敏感，抗干擾能力差。摩爾干涉檢測可以根據(jù)圖像灰度變化識別出點缺陷，如結石、錫點等，也可以通過條紋扭曲變化識別出光學缺陷，如氣泡、畸變、砸傷、波筋等。然而，不管使用以上哪種方法，都有可能將灰塵等偽缺陷識別為點缺陷，造成誤判，而在玻璃生產線上，通常是沒有灰塵防控系統(tǒng)的，因此這種誤判將會大大降低自動檢測的準確率和生產的效率。為解決這一問題，華中科技大學的余文勇等人在摩爾干涉檢測的基礎上提出通過檢測點缺陷周圍區(qū)域是否存在光學畸變，即點缺陷周圍是否存在扭曲的摩爾條紋的方法來區(qū)分真缺陷和偽缺陷，依據(jù)是點缺陷同時會造成缺陷核心周圍區(qū)域的光學畸變從而引起摩爾條紋扭曲，而偽缺陷不會引起摩爾條紋扭曲。在對質量要求不高，缺陷尺寸較大的情況下，這一方法一定程度上解決了真?zhèn)稳毕莸淖R別問題，但在質量要求更高的情況下，當尺寸更小的缺陷也要求被檢出并與灰塵等偽缺陷區(qū)分開時，這一方法則無法達到相應的檢測和識別要求。原因有以下兩點:一是摩爾條紋的灰度變化與缺陷造成的圖像灰度變化是疊加在一起的，影響缺陷核心邊界劃定的準確性，二是當摩爾條紋的變化對微小的光學畸變并不敏感，而微小尺寸的真?zhèn)稳毕葑R別對邊界劃定的準確性和光學畸變的檢測靈敏度都有很高的要求。
[0003]光學相干層析成像(Optical Coherence Tomography，簡稱OCT)能夠實施非接觸、無損傷、高分辨率的三維成像，在生物醫(yī)學領域已經得到廣泛應用，在工業(yè)檢測領域的應用也正在逐步發(fā)展之中。目前的應用于工業(yè)檢測的OCT技術，主要通過探測樣品中的散射物質的背向散射光光強以及樣品界面的反射或背向散射光強來獲得樣品的三維結構信息。由于玻璃是低散射物質，且具有很高的光學均勻性，沒有任何缺陷的玻璃在OCT圖像中僅有玻璃表面這一界面反射信號；而玻璃中的點缺陷是散射物質，玻璃中的氣泡和裂紋等具有反射界面，因此OCT技術可以通過玻璃的三維圖像檢測到結石、錫點、劃痕、氣泡、畸變等玻璃缺陷，并且相對于前面提到的幾種技術具有高分辨能力的深度分辨能力。然而，僅僅利用OCT的三維成像能力仍然會將灰塵誤識為玻璃表面的點缺陷，無法排除灰塵等偽缺陷。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型針對現(xiàn)有技術的不足，提出一種OCT復信號的玻璃表面真?zhèn)稳毕葑R別系統(tǒng)。
[0005]—種基于OCT復解析信號的識別玻璃缺陷的系統(tǒng)，包括:光源，光束整形模塊，用于接收所述光源發(fā)出的光，并輸出整形光束，分束器，用于將所述整形光束分成第一光束和第二光束，參考臂模塊，用于將所述第一光束聚焦在參考反射鏡上，并使所述參考反射鏡反射的光返回所述分束器，
[0006]樣品臂模塊，用于將所述第二光束聚焦在玻璃上，并使所述玻璃反射的光返回所述分束器，其中，所述參考反射鏡反射的光和所述玻璃反射的光形成干涉光，成像光譜儀模塊，用于接收所述干涉光，形成干涉光譜信號并進行光電轉換，以及數(shù)據(jù)采集及處理模塊，用于接收所述光電轉換的干涉光譜信號；
[0007]邊界圖單元，用于根據(jù)玻璃界面處沿深度方向的干涉復解析信號與標準單一反射界面所產生的干涉復解析信號的差異，確定玻璃缺陷的邊界圖，形貌圖單元，用于根據(jù)玻璃的干涉復解析信號的相位重構玻璃表面形貌圖，識別單元，用于對比玻璃缺陷的邊界圖和玻璃表面形貌圖，從而識別玻璃缺陷是真缺陷或者偽缺陷。
[0008]所述光源是寬帶光源。
[0009]所述光束整形模塊包括:光纖準直器，用于接收所述光源發(fā)出的光，并輸出準直光束，以及第一柱面透鏡，用于接收所述準直光束，并輸出柱面波光束。
[0010]所述參考臂模塊包括:第二柱面透鏡，用于接收所述第一光束，輸出準直光束，以及第一物鏡，用于將所述準直光束聚焦在參考反射鏡上。
[0011]所述樣品臂模塊包括:第二物鏡，用于將所述第二光束聚焦在玻璃上。
[0012]所述成像光譜儀模塊包括:衍射光柵，用于將所述干涉光分解為干涉譜信號，以及面陣相機，用于探測所述干涉譜信號并對所述干涉譜信號進行光電轉換。
[0013]與【背景技術】相比，本實用新型具有的有益效果是:
[0014]1、通過使用OCT成像獲得具有深度分辨能力的復解析信號，相比于傳統(tǒng)的摩爾干涉檢測法，缺陷的圖像灰度信息與形貌信息是分開且互不影響的，可以更準確地劃定缺陷的邊界以及測量玻璃表面形貌變化造成的光學畸變，從而更準確地識別真?zhèn)稳毕荨?br>[0015]2、相比于傳統(tǒng)的摩爾干涉檢測法，通過OCT的干涉相位測量裝置可以實現(xiàn)亞波長量級甚至納米級的深度分辨能量力，更高靈敏度和更高精度地測量玻璃表面形貌變化造成的光學畸變，從而可以識別更小尺寸的真?zhèn)稳毕?，具有更高的分辨能力?br>【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的成像系統(tǒng)示意圖；
[0017]圖2是本實用新型的掃描示意圖；
[0018]圖1中:1、寬帶光源，2、光纖準直器，3、第一柱面透鏡，4、分束器，5、第二柱面透鏡，6、第一物鏡，7、參考反射鏡，8、第二物鏡，9、樣品，10、電動載物臺，11、第一聚焦透鏡，
12、第二聚焦透鏡，13、衍射光柵，14、第三聚焦透鏡，15、面陣相機，16、光束整形模塊，17、參考臂模塊，18、樣品臂模塊，19、成像光譜儀模塊，20、數(shù)據(jù)采集及處理模塊。
【具體實施方式】
[0019]在下文中，“真缺陷”是指在玻璃表面導致形變的缺陷，例如氣泡、畸變、砸傷、錫點、結石等；“偽缺陷”是指不會在玻璃表面導致形變的缺陷，例如灰塵?！皹藴蕟我环瓷浣缑妗笔侵钙渖蠜]有“真缺陷”或“偽缺陷”的理想平滑的玻璃界面?！吧疃确较颉笔侵覆ＡУ暮穸确较?。“橫向”是指與深度方向垂直的方向。
[0020]本實用新型的目的在于提供一種基于OCT復解析信號的玻璃表面真?zhèn)稳毕葑R別系統(tǒng)。本實用新型:利用OCT成像獲得的復解析信號，分析玻璃界面處沿深度方向的復解析信號與標準單一反射界面所產生的復解析信號的差異大小，劃定玻璃表面缺陷核心(包括錫點、結石等真缺陷和灰塵等偽缺陷)的準確邊界；利用OCT成像獲得的玻璃表面的復解析反射信號的相位重構高精度的玻璃表面形貌圖；比對玻璃表面缺陷核心邊界圖與玻璃表面形貌圖，識別出真缺陷和偽缺陷。
[0021]—種基于OCT復解