薄膜在线检测.doc

项目概述 无锡市创视新科技有限公司，致力于服务无锡、华东区高端制造业，组织科研团队，在国内率先开发动力锂电极片检测系统、带钢表面检测系统等机器视觉产品。产品服务于无锡新大中钢铁有限公司、山东冠洲股份有限公司、中信集团北京动力电池有限公司等省内外知名大型企业。 我公司在深入研究国内各行业检测需求的基础上，结合本公司自行研发的机械视觉识别系统、高频数据处理系统，成功开发出了机械视觉检测系统。相比于工业生产中人工检测，我公司研发的机械视觉检测系统无论是在精度、反应速率、处理效率上，都有显著提升；有效提高了瑕疵产品的报警、处理速率，提高了生产效率，大大改善了产品质量。 一、 项目背景 薄膜是一种薄而软的透明薄片，其主要用塑料、胶粘剂、橡胶或其他材料制成。聚酯薄膜科学上的解释为：由原子，分子或离子沉积在基片表面形成的二维材料。例：光学薄膜、复合薄膜、超导薄膜、聚酯薄膜、尼龙薄膜、塑料薄膜等等。薄膜被广泛用于电子电器,机械,包装、印刷等行业。在薄膜的实际生产过程中，诸如无尘室的不洁净、生产线滚轮等因素都会影响薄膜的质量，若不能及时发现并处理这些问题，将会影响到薄膜的品质，同时也会给其它应用薄膜的行业带来相应的损失。随着国内薄膜市场竞争的日趋激烈、国内对薄膜质量的日益提高，传统的人眼检测已经不能满足现在高速的生产工艺以及过高的质量要求，在这样的背景下以机器视觉代替人眼检测的薄膜表面瑕疵是一种工业发展需要的潮流，因此机器视觉应用系统的应用和发展主要广阔的发展前景。 二、项目产品的主要应用范围 本项目产品主要用于薄膜行业自动化生产中，现场质量的监督、报警及及时标识。 三、技术路线 薄膜缺陷检测系统是采用机器视觉的图像采集技术和图像处理判别技术，对实际生产线上的薄膜进行实时的检测，在发现瑕疵缺陷的同时截图报警，提醒生产现场的工作人员采取相应的补救措施。系统通过编码器传输信号使得系统与实际的生产线保持同步，实时的在线检测，在检测到薄膜表面出现瑕疵时，系统立即自动截图报警，从而可以及时处理出现的缺陷，提高了产品的质量; 同时薄膜缺陷检测系统可以自动将检测到的瑕疵分类、汇总，并且对产品的瑕疵信息以及质量进行汇总。 四、技术创新点 相对于现有的薄膜在线检测系统，本系统具有以下技术创新点： 1）使用FPGA硬件加速和CUTA加速策略提高识别和分类速度。 2）使用分类器技术对薄膜表面缺陷进行分类 3）渐近优化的缺陷分类器设计流程 五、项目成熟度 成像系统：成像系统已基本稳定，可稳定采集薄膜表面图像。 算法硬件加速：在采用硬件加速后算法运行速度可显著提升，可满足实时在线检测的需求。。 缺陷分类：本系统采用ADBOOST决策树分类法进行缺陷分类。试验从生产现场获得了10个缺陷类别共约2000张薄膜表面缺陷图像，针对训练样品的缺陷识别率平均在86%左右，并且仍有上升空间。 六、项目完成时所处阶段 目前国内应用薄膜表面瑕疵检测设备的薄膜生产企业不多，少数大型的薄膜生产企业采用了伊斯拉、康耐视等进口检测设备。国外检测设备价格昂贵，不能更好的被国内大部分的生产企业所接受；另一方面，国外的质量管理要求在一定程度上高于国内的生产业，所以国外的进口设备在使用时对于质量的判定跟国内的要求存在着很大的差异，给实际的运用带来了不便。检测行业在国内的发展属于新兴行业，有着广阔的运用前景。国内少数研究薄膜表面瑕疵检测设备的企业多数只能检测出常见的薄膜瑕疵，而对于一些有着特殊运用的薄膜上的一些特殊的瑕疵检测以及系统的稳定性方面都还存在着缺陷 本项目开发成功后，可填补国内薄膜表面检测领域的空白。具有广阔的市场前景。 检测目标 在薄膜生产过程中薄膜表面经常会出现的各种各样的瑕疵，许多缺陷在实际的生产条件下人的肉眼很难去辨认、识别，而且高速的生产速度、小的晶点、人眼的疲劳等各种因素都会影响到实际的检测，与此同时薄膜运用行业对薄膜质量的要求越来越高，许多薄膜生产厂家因此投入大量成本来更新设备，但仍不能避免缺陷的产生。以下列出了薄膜表面常见的几种缺陷及其特点： 序号 缺陷名 特点 1 黑点 在薄膜表面形成黑色的点状瑕疵 2 孔洞 穿孔 3 压印 凹凸，呈线性大面积分布 4 划伤 呈直线，长度、深度不尽相同 5 晶点 乳白色的点，透光率跟正常部分不同 6 蚊虫、灰尘 实际生产时的表面附属物 孔洞 黑点 压印 划伤 破损 指纹（灰尘）