摘要：ISRA SMASH表面检测系统因功能强大、误检率低，准确度高，被广泛应用于光伏压延玻璃原片生产线在线检验系统中，作为一款在线实时缺陷监测工具，该系统可以自动找到与正常产品的对比度或拓扑结构不同的亮点和暗点缺陷，并可以生成报告和图表，显示位于纵向和横向的缺陷。
关键词：SMASH；缺陷；检测；相机
1 系统概述
在光伏压延玻璃原片生产线在线检验系统中，德国ISRA公司生产的ISRA SMASH表面缺陷检测仪可以自动学习一些缺陷重要的特征，并自我训练如何区分基于这些特征的缺陷类型，通过向系统展示一批样品图片，然后进行分析和学习来完成分类。分类信息被保存下来，在以后当发现新的缺陷类型时，可以重新取回分类信息并进行更新。作为系统的眼睛，相机监测着产品各部分的条带，每个相机监测着各自的一条窄带。相机中的视频信号由SMASH处理器进行分析、检测出缺陷。缺陷结果随后被传输并显示在操作控制台上。操作界面提供了几个屏幕来监视缺陷的活动和控制基本的操作。
2 系统结构
ISRA检测系统的主要部件：相机网络、照明、主机操作界面、打印机、报警器、编码器。
2.1 相机网络
每个在网络中的相机都连接到PC中的SMASH图片处理器。相机具有一个分辨率为4096、2048或1024像素的固态线扫描传感器，一个镜头和对于纵向、横向和旋转调节的聚焦机制。每个相机监测着产品的一条窄带，相机上的视频信号由SMASH分析并对标准亮度的变化进行校对。系统中使用的相机数量取决于检测表面的宽度和要求的缺陷尺寸大小。系统现在最多支持6个相机组，每个相机组最多可以有24台相机。根据系统要求，检测程序可以安装在任一台检测PC上，每台检测PC最多可以支持6个SMASH处理器。
2.2 照明
照明通常采用高频荧光灯，根据产品进行设置使得缺陷亮度不同，可以根据产品和特定的缺陷进行优化。ISRA还采用其它的照明类型，包括LED、点光源和光纤线光源。
2.3 主机操作界面
主机系统处理相机与操作员之间所有的界面操作，界面在Windows 2000/XP™ 操作系统上运行，被称为主机系统。当接收到缺陷消息时，它们被解码，转换到机器坐标轴，格式化，然后显示出来。当系统卷重置时，不管界面是否进行初始化或存在外部输入，系统将关掉任何缓存的缺陷，打印用户选择的卷报告和清除系统缺陷列表。数据可以存档在工厂网络上，也可以转到 PLC生产线上。I/O 口留有外部信号输入接口，如卷重置和备用口。用户定义的缺陷报警输出也是通过这个接口处理的。主机的主要任务有：从处理器接受缺陷消息、显示缺陷信息给操作员、卷重置操作、接受产品信息、与主机系统通信、数据分析、I/O 界面。
2.4 打印机
打印机用来打印完成的卷报告和缺陷列表，不同的图片也可以被打印。
2.5 报警器
检测系统可以采用I/O口来控制报警和标记缺陷。当检测到某种缺陷类型，或一个子卷中存在大量缺陷，或在某个趋势阶段出现很多缺陷，或缺陷大量爆发初期和结束期以及在产品宽度出现错误时，报警器被激活。
2.6 编码器
编码器用来测量产品的纵向距离，编码器中产生的系列脉冲被系统接收并计数，计数被传输到主机来显示纵向距离。
3 主机系统
主机系统具有如下配置：Windows XP、PcAnywhere通信软件 -（可选）、56K modem -（可选）、硬盘，光驱和 1.44 MB 软驱、1GB 内存、触摸屏 –（可选）、ISRA 主操作界面。
4 系统操作
系统操作部分介绍了基本的使用信息，包含了操作界面、对话框、菜单按钮和消息。下图所显示的是主系统界面，包含了产品信息、缺陷显示面板、工具栏、菜单栏和状态栏。
（主系统屏幕实时显示的压延玻璃缺陷位置及类型）
4.1 产品信息
产品信息一般包括产品名、操作员姓名、班次、代码、批次、卷号、卷长度、总的缺陷数、缺陷文件名和系统时间和日期。可以通过单击位于屏幕底部的工具栏上的产品信息键改变标题栏。当然，这些区域也可以定制来满足特定用户的需要。
4.2 缺陷显示面板
缺陷显示面板使得操作员可以按以下方式观察缺陷，如缺陷列表、图片列表、卷视图、子卷视图、类别视图、趋势图或散点图。而且，相机拍摄到的视频可以显示在屏幕上，这样，操作员可以得到反馈知道系统观察到的图像。操作员可以通过单击工具栏上的下一面板或前一面板按键来切换不同的缺陷。每个显示的选取使得用户可以定制缺陷视图。
4.2.1 缺陷列表
缺陷列表显示了每个缺陷的相关属性，用户可以定义哪些缺陷属性应该显示在缺陷列表上和以何种顺序显示。用户可以通过使用屏幕右边的滚动条来显示列表，检查缺陷尺寸和位置。当系统处于检测状态时单击缺陷列表会停止滚动条的滚动，但是不会使系统停止检测和传递缺陷。用户同样可以从缺陷列表中删除一批缺陷，要删除一批缺陷，首先单击第一个缺陷，然后右键鼠标，将会弹出一个菜单，选择“缺陷开始区”，选中最后一个缺陷，同样右键选择“缺陷结束区”，最后在任意处右键选择“删除区域中缺陷”。系统将提示你是否删除，如果你选择是，那么所选的两个缺陷中的所有缺陷都将被删除。
4.2.2 图片列表
图片列表显示了每个缺陷的相关图片。用户可以定义哪种缺陷属性应该显示在图片列表上以及它们以何种顺序显示。从图片列表上，用户可以对缺陷重新分类和删除选定的缺陷。当图片列表整卷显示在屏幕上时，用户可以随意点击卷图片上任何的缺陷，然后它的图片会显示在图片列表的左上角。如果选择了多个缺陷，那么只有选中的缺陷才会被显示。
4.2.3趋势图
趋势图显示了在一段时间，一段距离内或卷到卷之间缺陷的趋势。在图上最多可以画出 10 个不同的数据系列趋势。对于每个趋势间隔，系统在每个数据系列上画一个数据点。一个数据系列就是一个或多个缺陷类，亮点缺陷数，暗点缺陷数以及总缺陷数的和。
4.2.4 散点图
对于某些应用，缺陷纵横比可以用来确定哪些缺陷被检测以及产品的质量如何。散点图会在缺陷的宽度，长度坐标位置处画一个点。纵坐标显示了缺陷长度，横坐标显示了缺陷宽度。
4.3 工具条
用户可以修改工具条上的按键，可以增加，删除或重置按键。
5 结语
本文对伊斯拉SMASH表面检测系统的软、硬件结构、应用背景及应用方法做了详细阐述。因其功能强大、误检率低，准确度高，被广泛应用于光伏压延玻璃原片生产线在线检验系统中。在现代科技的发展时代，相信其使用范围会越来越广泛。
参考文献：
[1]郭金川，王彬.浅谈ISRA缺陷检测仪维护技巧[J].科学与财富，2015（19）：18
[2]李嘉伟，杨晨鸣.ISRA视像：创新战略带动发展[J]].中华纸业，2012（21）：101
论文作者:王文堂,王海东,李有弟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/1
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