智能手機作為最大的上網終端設備，在3C行業中占據很大份額。手機蓋闆作為手機的重要組成部分，直接影響着設備整體質量和消費者使用感受。而手機蓋闆的加工需要多個工序協同，每個工序均可能造成劃痕、崩邊、壓痕等缺陷，嚴重影響整體質量，降低使用價值；因此生産過程中對手機蓋闆的缺陷檢測尤為重要。

手機蓋闆加工工藝流程

一、檢測背景

手機蓋闆通常由蓋闆玻璃、膠層、Sensor Glass及液晶面闆四部分組成。同時随着手機産品的不斷更新，也從最初的 2D 屏，逐漸發展成為 2.5D屏和 3D 屏。

以某款全面屏手機的雙曲邊玻璃屏為例，可主要分為三大部分：平面部分、曲邊部分及R角部分。正是由于待測品的形狀、材料特殊性，對視覺系統的光學穩定性、景深均有較高要求。

典型手機蓋闆結構

二、常見缺陷

玻璃蓋闆常見缺陷種類如下：

1）劃痕。主要發生在開孔、倒邊和研磨工藝中，由于工具操作不當導緻屏幕表面出現形态不一、深淺不同的劃痕；

2）崩邊。主要發生在開料、開孔、倒邊以及研磨工藝中，毛胚玻璃邊緣受力不均勻而導緻玻璃邊緣有崩開或開裂的現象；

3）表面透光。絲印時因為雜質等，導緻少墨而産生的缺陷；

4）字符區落墨。絲印字符、标識時，溢墨而産生的缺陷；

5）坑點。在開料、磨邊和研磨工藝中，因對切割機、磨頭等操作不當在屏幕表面出現面積、深度較小的凹坑；

6）髒污。在絲印、包裝等工藝中，由于操作不當導緻的可修複缺陷。

三、檢測方案

1、2D線陣 多角度線光源（整體）

考慮到玻璃蓋闆在生産中多為流水線作業，且劃痕尺寸較小，對設備分辨率要求較高，可以采用2D線陣設備搭配傳送機構實現高分圖像獲取。同時采用多角度線光源（明場 暗場，突出缺陷）結合線光源背光的方式（便于定位缺陷），多角度照射，發光均勻，成像明顯。

系統結構圖

成像效果圖

2、2D面陣 背光源（整體）

針對部分蓋闆及缺陷種類，或有固定停頓節拍或點檢類場景，可以采用常規的2D面陣相機結合背光源的方案，有效分離屏幕圖像中的背景和目标缺陷信息，簡化系統并提升處理速度。

手機屏幕圖像采集平台

3、相位偏折術（整體）

相位偏折術是針對類鏡面物體的三維測量技術，将生成的編碼光利用LCD顯示屏照射到待測物表面，相位信息被表面面形信息調制，經相位解調後即可得到絕對相位信息，再由标定結果得到相位與梯度的關系，積分後即可獲得待測物表面的三維形貌。

同樣，基于相位偏折術的方案可以從整體上解決2.5D、3D屏幕的弧面邊緣問題，以ISRA SpecGAGE3D設備為例，采用12台相機結合大尺寸條紋光方案，通常可以在3~12s内實現弧面邊緣及多個部件的缺陷檢測。

ISRA SpecGAGE3D

4、2D面陣 弧形光源（弧面）

特别針對2.5D、3D蓋闆的弧面部分，考慮到不同廠家屏幕的曲率設計不同問題，可以針對某種曲邊半徑、相機位置和打光角度三者進行對應建模，也可利用多個相機結合多個弧形光源實現多視角組合采集，進而解決光擴散問題。

本文主要針對手機玻璃蓋闆平面、弧面部分進行硬件檢測方案概述。除所述方案外，針對弧面檢測也可采用圖像融合等軟件方案實現高質量圖像獲取，視覺方案已經逐步成為測量類鏡面物體的常規方法。

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