圖1  前期安裝階段

天津文州機械有限公司（以下簡稱文州機械）是專業生產絲網印刷設備及其配套生產線的高新技術企業，系天津市科學技術委員會評定的高新技術企業、中國絲網印刷協會及國際絲網印刷協會團體成員。玻璃印刷生產線是文州機械的主要業務之一，公司研發的玻璃印刷生產線在汽車、飛機制造、軍工、電子等行業的玻璃絲網印刷領域均有廣泛應用。

生產印刷玻璃一般需要五個基本工位。首先需要通過磨機對玻璃進行外觀切裁，切裁后再進行磨邊處理，然后利用清水進行清洗并干燥，最后通過網狀圖進行噴油印刷，印刷后再進行烘干處理，最后產品成型。

玻璃絲網印刷對印制的精度有著比較高的要求，檢測過程也很嚴格。在進行印刷噴油處理前需要對玻璃的外觀形狀、表面是否存在水漬、爆邊、劃痕進行檢測，如若不合格，則需要及時剔除。印刷處理后，需要對玻璃上印刷圖案的完整度、玻璃表面的劃痕、油污進行檢測，如若不合格，需要及時報警并剔除。

現在，玻璃絲網印刷的檢測存在諸多挑戰，主要難點有：

第一，由于玻璃外觀形狀不確定，為便于現場工人使用操作方便，需要構思出一個快速建立新品模板的方法。并且客戶提出的參數設置上只能存在尺寸單位的參數設置，不能出現專業圖像知識的參數設置。

第二，玻璃尺寸最大長度為1.8m，最小長度0.3m，最大寬度為1.25m，最小寬度為0.3m。在大尺寸的玻璃檢測上，需要進行圖像的無縫拼接，并繪制檢測輪廓以及將缺陷坐標標示出來。

第三，2個8K相機采圖拼接后的大數據處理，必須保證檢測速度不影響生產速度。

目前，文州機械的客戶主要采用人工檢測玻璃的方式，每個工位需配置1到2個人負責檢測。由于印刷玻璃產品種類很多，導致檢測過程比較慢。另外，對劃痕長度約為0.5mm以下的小劃痕檢測難度很大。

“有時候為了保證生產效率而不得不放棄品質檢測，這個情況客戶很難接受?！蔽闹輽C械的工程師表示，“保證了生產效率，就要降低產品品質；而保證了產品品質，就要降低了生產效率，這是我們客戶及我們公司目前最頭痛的‘蹺蹺板’問題?！?/p>

為了尋求出解決問題的答案，文州機械的工程師參觀了2013年北京視覺展會，并在展會上認真地了解康耐視在視覺方面獨特的PatMax算法以及康耐視的視覺產品。隨后，文州機械與康耐視公司進行了深度交流，通過更具體的需求描述以及相關測試，文州機械的工程師們確定VisionPro的靈活式編程就是他們一直想要的產品。

康耐視產品的便捷性給文州機械的工程師留下了深刻的印象，“通過康耐視文檔里的線序圖，就可將線掃相機、8602e圖像采集卡、IO模塊、編碼器、觸發光電傳感器等與計算機快速建立連接，并實現即刻采圖。在開始階段，我們僅僅利用了1天時間就實現了硬件的配置。”

文州機械的客戶對此也很驚訝，“你們這個硬件配置連程序都不用寫，就可以采集圖像，效率如此之高，如何做到的？”

文州機械的工程師對客戶解釋說，“實際上，8602e板卡提供了相機接口、IO模塊接口等，這些接口都是即插即用的，并且在QuickBuild里，對相機的初始化及編碼器的設置都是集成好的。對我們來說，并不需要過深的技術要求，康耐視產品給我們鋪好了大路，我們只是沿著路一直走而已?！?/p>

圖2  試生產階段，檢測玻璃通過2臺線掃相機，項目利用線掃光源作背光使用。

事實證明，利用康耐視線掃視覺配置，能實現穩定地采集圖像，不丟幀，不死機。并且通過IO模塊能及時提供給PLC合格與否的IO信號，節省了程序通信方面的代碼編寫工作。

根據康耐視提供的代碼Demo，能簡單的調用集成在QuickBuild里的各個工具的參數以及按鈕控件。利用獨特的PatMax算法，通過訓練模板，能快速的對每種玻璃產品實現快速定位建模。而圖像的穩定保證了Blob工具閾值的設定不需要人工的干預即可完成。

圖3  試生產階段，程序界面及檢測過程。其中當前檢測玻璃表面出現了劃痕，利用Blob工具提取劃痕坐標，并顯示在圖片上?？蛻粼谲浖袃H僅需要建模，修改部分參數即可針對任意一種玻璃產品進行檢測。 

每個Blob工具提取的玻璃輪廓均可得到具體點的像素坐標，使用數組提出這些點的坐標即可在新建的圖像中繪制出來。這樣每種玻璃的輪廓就可以簡單快速的建立。在以后同類產品的檢測中，只需要將缺陷的坐標點輸出，并在模板輪廓中標示相應位置就能實現快速檢測。

在生產中，輪廓缺陷的不確定性極大地體現了PatMax算法的優勢，即便是大缺口的產品，PatMax定位也能精確得找到模板中心，這樣為后續檢測區域的布局提供了可靠的穩定性。

文州機械采用基于VisionPro開發的視覺設備后，成功解決了“蹺蹺板”問題。VisionPro提供的編程環境QuickBuild開發自由度大，依靠集成的PatMax算法、Blob斑點等工具，再配合相應的腳本編輯，即可有效地解決玻璃品質檢測的問題。檢測精度達到0.05mm，整體檢測速度不影響生產效率，從而給客戶減少了檢測方面的人工成本。

“VisionPro產品帶來的便利性、穩定性、快速性是不可估量的。在玻璃生產中，該套設備帶來的誤判率僅為0.1%，高效的檢測保證了客戶生產的速率，并極大地提高了產品的品質，這是人工所替代不了的。”文州機械的工程師高興地指出，“在實現了三個月的穩定檢測后，客戶希望我們能繼續在現有的檢測技術上開發更多的檢測功能，這給與了我們極大的信心?！?/p>