透明基板外觀缺陷的分析設備的制作方法
【專利摘要】一種對相對于設備(1)進給的至少部分透明的一個或多個基板(2)進行分析的設備(1),其包括:照明系統(tǒng)(4,6),其能夠在所述或每個基板(2)旨在進給穿過的分離照明區(qū)中同時產生不同類型的照明;矩陣相機(12),其能夠獲取由所述一個或多個基板(2)透射和/或反射的多行像素的圖像并且能夠同時獲取分別對應于所述分離區(qū)的像素的相鄰行的多個群組的圖像;操縱單元(14),其包括存儲器(15),在所述存儲器上存儲了操縱程序,所述程序能夠操縱相機(12)以用于以所述一個或多個基板(2)的進給速度來對不同獲取進行同步。
【專利說明】透明基板外觀缺陷的分析設備
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種分析設備,其確保檢測、測量和標識透明(即至少部分透明)基板 的表面處或大部分中的點狀缺陷。
【背景技術】
[0002] 該設備涉及呈現(xiàn)點狀缺陷的所有透明產品,所述點狀缺陷變更該產品相對于其使 用者的外觀。特別地,該設備適合于存在于裝配玻璃(無論其用途如何)中的外觀缺陷。
[0003] 外觀缺陷的檢測、其測量(即對其嚴重性的估計)及其標識在裝配玻璃的質量控制 中起重要作用。
[0004] 通常與其尺寸的估計相關聯(lián)的對這些外觀缺陷的簡單檢測現(xiàn)今不再足以確保高 效的質量控制。根據不同尺度、按照缺陷的性質及其標識所估計的缺陷嚴重性水平應當補 足對所檢測的缺陷進行表征的信息。
[0005] 缺陷的表征應當最常在產業(yè)線上、在移動中的基板上并且以詳盡的方式(即通過 控制100%的產品)來進行。此外,該控制應當優(yōu)選地在基礎產品的生產期間進行,在成品(汽 車裝配玻璃、雙裝配玻璃等等)上的外觀缺陷檢測迫使拋棄已經制造的并且昂貴的產品。
[0006] 考慮到在線上控制期間基板的移動速度、缺陷的小尺寸(通常毫米的)以及應當由 檢測設備忽略的誤(fictif·)缺陷的存在,缺陷標識構成最復雜的挑戰(zhàn)。此外,缺陷的性質有 助于定義其嚴重性。該標識的質量使得擁有關于缺陷的光學和尺寸屬性的最大量信息成為 必要。
[0007] 出于此原因,實際控制系統(tǒng)利用多個檢測通道,其通常由相關聯(lián)于一個或多個相 機的照明構成,以便從同一缺陷獲得多個特征響應,其將被組合以用于嘗試標識所檢測的 外觀缺陷的性質。
[0008] 外觀缺陷通常由點狀缺陷構成,所述點狀缺陷位于基板的(上或下)表面處或位于 基板的大部分中。
[0009] 通常根據以其物理特征(氣泡、無機固體內含物、劃痕、金屬固體內含物等等)為基 礎的類別(typologie)來表征外觀缺陷。
[0010] 該類別,如果其具有可容易地由負責質量的操作者理解的優(yōu)點,則不太適合于對 該類型缺陷的控制設備進行優(yōu)化。
[0011] 事實上經證實,基于這些缺陷相對于光源的光學行為來設計類別是更有意義的。 因此可以依照這些缺陷根據其是吸收性的、漫射性的、變形的、偏振的、著色的等等這樣的 其光學屬性來將這些缺陷分類。
[0012] 還可以將例如從0至1的靈敏度水平關聯(lián)至這些缺陷中的每一個以及關聯(lián)至該類 別的光學屬性。
[0013] 于是,金屬內含物將被分類在靈敏度水平為1的吸收性缺陷之中,因為該缺陷全 面地吸收光。其它屬性將是水平0的,因為該類型的缺陷先驗地既不漫射、也不變形、也不 偏振、也不著色等等。劃痕可以被分類為具有弱靈敏度的吸收性和具有強靈敏度的漫射性, 其對其它屬性的靈敏度為零。氣態(tài)內含物經證實同時為具有中等靈敏度的吸收性和漫射 性,并且在其周緣上具有強靈敏度的變形。
[0014] 于是理解到,向每個類型的外觀缺陷,可以關聯(lián)至少一種光學屬性,所述光學屬性 的使用將使得能夠最優(yōu)地檢測缺陷。
[0015] 還可以向該類別的光學屬性中的每一個關聯(lián)將最好地適合于這些缺陷檢測的照 明類型。于是,吸收性缺陷在明亮視場(通常被稱為"明視場"照明)上將非常好地被檢測, 漫射性缺陷借助于間接照明(通常稱為"暗視場"照明)將很好地顯而易見。變形的缺陷借 助于測試圖(mire)照明將是可見的,等等。
[0016] 這些照明模式可以被實施為透射模式(源和檢測器置于基板的兩側)或實施為反 射模式(源和檢測器在基板的同一側)。
[0017] 于是理解到,所有缺陷對于該類別的不同光學屬性不具有相同靈敏度,其檢測的 質量將取決于所實施的照明類型。使用單一類型的照明將促進對某些缺陷的檢測并且阻止 對其它缺陷的檢測。因此,對外觀缺陷的高效檢測通過使用多種類型的照明(通過透射和/ 或通過反射)而發(fā)生。
[0018] 通過增加所使用的照明的數量,有可能對于每個所檢測的缺陷而獲得有區(qū)別的響 應。通過增多和通過組合自不同照明而在同一缺陷上獲得的光學響應,不僅在檢測缺陷上, 而且還在標識缺陷上改善了系統(tǒng)的能力。
[0019] W0-A-2007/045437描述了該類型的系統(tǒng)。
[0020] 該解決方案集成了多個照明,如果其呈現(xiàn)關于效率的優(yōu)勢,則經證實為實施是復 雜和昂貴的。事實上,對進給(au d6fil6)的產品的控制總是由在要檢查的產品的整個寬度 上觀測照明(通過透射或通過反射)的一個或多個線性相機來確保,所述相機相關聯(lián)于所述 照明。可以安裝多個并行的測量通道,即相關聯(lián)于多組線性相機的多個不同照明系統(tǒng)。然 而,該類型的架構呈現(xiàn)以下缺點: -只能難得安裝多于三個的照明系統(tǒng)(通常為通過透射的兩個和通過反射的一個), -超額費用實際上與所安裝系統(tǒng)的數量成比例, -體積被增大, -復雜性被增大并且可靠性被損害。
[0021] 不連續(xù)的控制(其中要控制的對象停止的控制)必須利用矩陣相機并且不準許采 用多種類型的照明。此外,其非常慢并且不適合于詳盡的質量控制。
[0022] 提醒注意,由單行像素形成的傳感器構成線性相機。矩陣相機是由形成像素矩陣 的傳感器所構成。
[0023] 在市場上存在多種檢測設備: 例如將會找到ISRA Vision公司的ScreenScan-Final (屏幕掃描-最終)系統(tǒng),其用 于在汽車裝配玻璃的生產線上控制外觀缺陷。
[0024] 該設備裝備有通過透射和通過反射的多個照明,每個照明都與一系列線性相機相 關聯(lián)。裝備有三個測量通道的該設備是昂貴、復雜、體積大的并且大約每20秒只控制一個 汽車裝配玻璃。其不可適應于對連續(xù)進給的玻璃帶材(ruban)的控制。
[0025] 還將會找到美國Cognex公司的Smartview Glass (智能查看玻璃)系統(tǒng),其被設 計用于在浮法線上檢測和標識缺陷。
[0026] 可以裝備有多個照明的該機器檢測和標識(部分地)玻璃中的外觀缺陷。在浮法線 上,該系統(tǒng)通常利用一組五個的線性相機以用于覆蓋玻璃帶材的寬度。僅僅從缺陷的尺寸 來定義缺陷的嚴重性。
[0027] US-A-2007/0263206至于其圖示了一種設備,其中基板同時由"暗視場"照明和"明 視場"照明來進行照明。
[0028] 然而在該系統(tǒng)的情況下,在每個照明之間存在干涉,這可能導致難以檢測缺陷和 對缺陷進行分類。
【發(fā)明內容】
[0029] 申請人:的專利申請W0-A-2010/130226至于其描述了一種設備,其利用交替為進 給的裝配玻璃進行照明的不同照明。
[0030] 本發(fā)明的目的是提供一種簡單并且不太昂貴的設備,其使得能夠以良好的性能水 平來對連續(xù)進給的透明基板的點狀缺陷進行檢測、測量(關于嚴重性)以及標識。
[0031] 本發(fā)明的目的在于一種設備,其對相對于所述設備而進給的至少部分透明的一個 或多個基板(例如玻璃帶材)的光學質量進行分析,所述設備包括: ?照明系統(tǒng),用于通過透射穿過基板和/或通過反射在基板上而形成圖像; ?相機,用于獲取由所述一個或多個基板所透射和/或反射的圖像; ?操縱單元,包括存儲器,在所述存儲器上存儲了程序,所述程序操縱由相機對圖像進 行的獲取, 其中 ?所述照明系統(tǒng)能夠在所述或每個基板旨在進給穿過的分離的照明區(qū)中同時產生不同 類型的照明; ?所述相機是矩陣型的并且能獲取多行像素的圖像,所述設備被配置以使得所述相機 能夠同時獲取分別對應于所述分離區(qū)的像素的相鄰行的多個群組的圖像, ?所述操縱程序能夠操縱相機以用于以一個或多個基板的進給速度來對不同獲取進行 同步,以使得基板的至少一個相同固定點在像素行的所述群組中第一個中和至少在不同于 所述第一個的第二群組中構成圖像獲取的對象。
[0032] 利用這樣的設備,在進給的浮法(flott6)玻璃帶材的全部上、例如對于三種不同 類型的透射照明和三種不同類型的反射照明同時進行分析成為可能,并且這利用單一相 機。
[0033] 照明產品類型的多樣性使得對于合理的成本和體積能夠對缺陷的數目、尺寸和類 型進行可靠分析。
[0034] 根據特定實施例,所述設備包括分離所取的或者根據任何可能的技術組合的一個 或多個以下特征: -同步使得利用不同類型的照明中的每一個來分析所述一個或多個基板的要分析的整 個長度; -對于至少兩種類型的照明,像素的相鄰行的不同群組包括相同數目的行; -像素的相鄰行的群組中至少之一包括至少5個、例如至少10個、例如至少50個相鄰 行的像素; -像素相鄰彳丁的所述群組兩兩間隔開,包括至少5個、例如至少10個、例如至少50個相 鄰行的像素; -所述設備被配置以使得分離區(qū)的所述不同類型照明中至少多個為通過透射的照明或 者使得分離區(qū)的所述不同類型照明中至少多個為通過反射的照明; -所述設備被配置以使得所述不同類型的照明中至少一個為分離區(qū)中之一的透射照明 以及使得所述不同類型的照明中至少一個為分離區(qū)中另一個的反射照明; -所述設備被配置以使得分離區(qū)的所述不同類型照明中的多個為分離區(qū)中多個的透射 照明以及使得所述不同類型的照明中的多個為分離區(qū)中另外多個的反射照明; -所述照明系統(tǒng)和相機在它們之間處于固定運轉并且所述一個或多個透明基板相對于 它們移動; -所述設備包括對由相機獲取的圖像進行處理的單元,所述處理單元包含計算器和存 儲器,在所述存儲器上存儲了處理程序,所述處理程序能夠由所述計算器實施,所述程序能 夠提供表示所分析的一個或多個基板的光學質量的量值; -所述分離的照明區(qū)中至少一個具有細長輪廓,其中長/寬比>10,優(yōu)選地每個照明區(qū) 如此。
[0035] 本發(fā)明的目的還在于一種對進給的至少部分透明的一個或多個基板(例如玻璃帶 材)的光學質量進行分析的方法,所述方法包括: ?照明系統(tǒng),用于通過透射穿過基板和/或通過反射在基板上而形成圖像; ?通過相機來獲取由所述一個或多個基板所透射和/或反射的圖像; ?實施對通過相機獲取圖像進行操縱的程序, 其中 ?所述照明系統(tǒng)在所述一個或多個基板進給穿過的分離照明區(qū)中同時產生不同類型的 照明; ?同時在多行像素上實現(xiàn)獲取,以使得像素的相鄰行的多個群組分別對應于所述分離 的照明區(qū), ?以所述一個或多個基板的進給速度來對不同的獲取進行同步,以使得所述基板的至 少一個相同固定點在像素行的所述群組中第一個中和至少在不同于第一個的第二群組中 構成圖像獲取的對象。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036] 現(xiàn)在借助于僅僅圖示并且決非限制本發(fā)明范圍的示例并且自此處所附的圖示來 描述本發(fā)明,其中: -圖1表示根據本發(fā)明的分析設備的剖面示意視圖,其具有矩陣相機和兩個照明箱體 (boitier),一個通過透射,另一個通過反射; -圖2表示進給的玻璃帶材的俯視圖,在其上,在對應于相機視場的虛線區(qū)中可見由照 明箱體產生的三個不同照明區(qū):測試圖類型的照明區(qū)(在圖上的帶狀照明)、明視場直接照 明區(qū)、和暗視場間接照明區(qū); -圖3是類似于圖1的視圖,其更詳細地圖示了適合于利用多個相鄰排LED的照明來在 圖2上產生可見照明區(qū)的照明箱體,其中第一排由用于產生測試圖類型照明的圖案覆蓋, 并且第四排由不透明掩模"關滅"或覆蓋以用于憑借相鄰排的LED照明而在進給的基板上 產生間接照明區(qū); -圖4表示由矩陣相機所捕獲的圖像的示意性視圖,其在例如其中存在兩個箱體并且 為第一區(qū)的分離區(qū)進行照明的圖1的情況下使得在相機的接收器平面上顯現(xiàn)不同照明的 定位;以及 -圖5至12圖示了由所述設備提供的在獲取和處理之后的不同圖像。
[0037] 所述附圖不是按比例的以便易于閱讀。
【具體實施方式】
[0038] 圖1圖示了對相對于設備1連續(xù)進給的浮法玻璃帶材2 (即至少部分透明的基板) 的點狀缺陷進行分析的設備1。該設備1在基板2的兩側包括兩個照明箱體4、6, 一個通過 透射并且另一個通過反射。每個箱體4、6同時對稱為"照明"的不同區(qū)8A、8B、8C、10A、10B、 10C (圖2和4)進行照明,所述照明區(qū)全部分離,并且基板2穿過所述照明區(qū)而進給。
[0039] 如在圖1至4中所圖示的,這些區(qū)8八、88、8(:、1(^、1(?、10(:對應于帶材2的進給平 面的細分。
[0040] 通過唯一的矩陣相機12來獲取由這兩個箱體4、6在基板2上形成的圖像。所述 相機在圖1上被布置在通過反射的照明箱體4 一側(S卩,在與通過透射的照明箱體6相對的 一側)。
[0041] 相機12由操縱單元14所操縱。
[0042] 由相機12所獲取的圖像然后由處理單元16進行處理以用于提供表示所分析的缺 陷的數目、尺寸和類型的值。
[0043] 根據本發(fā)明的基本方面,由相機12進行的圖像獲取被實現(xiàn)以使得基板2能夠在其 整個表面上以所有類型的照明來進行分析。
[0044] 為此,相機12的像素被劃分成像素的相鄰行的不同群組(橫向于基板2的進給)。 每個群組相關聯(lián)于根據特定照明類型而被照明的對應區(qū)。
[0045] 所述獲取被同步以使得整個基板2得以分析。也就是說,如果所述 群組在以速度v移動的基板的平面中由η個相鄰行構成,其中分辨率為每行 Δχ暈米,那么獲取間隔將等于η, Δχ/ ν。
[0046] 然而,所述群組不一定包括相同數目的像素行,即便這是優(yōu)選的。并且所述獲取不 一定被實現(xiàn)以使得覆蓋所分析的基板2的全部(如在圖2中作為示例所圖示的),即便這同 樣是優(yōu)選的(即,通過預備足夠寬的相機視場和照明)。
[0047] 以更一般的方式,所述獲取因此被同步以使得基板2的至少一個相同固定點在像 素行的所述群組中第一個中和至少在不同于第一個的第二群組中構成圖像獲取的對象。
[0048] 以優(yōu)選方式,希望分析的基板2的整個表面接連在與不同照明8A、8B、8C、10A、 10B、10C相關聯(lián)的像素行群組的每一個中構成圖像獲取的對象。
[0049] 要注意到,多個特征可以被一般化。
[0050] 首先,相機12和照明8A、8B、8C、10A、10B、10C可以被布置以用于不同圖像獲取,其 全部對應于通過透射所見的基板2、全部對應于通過反射所見的基板2或者還全部對應于 通過反射和通過透射所見的基板。在該點上不存在特定限制。同時通過透射和通過反射的 分析是優(yōu)選的。
[0051] -般而言,所述照明系統(tǒng)被配置以用于不同地為不同(即分離)的區(qū)8A、8B、8C、 10A、10B、10C進行照明,基板2在其中卿"穿過"所述不同的區(qū))而進給。
[0052] 不同類型的照明理解為這樣的照明:其以不同方式使缺陷顯現(xiàn)并且需要不同的處 理或分析。
[0053] 分析對象(在本示例中即玻璃帶材)作為變型是進給的一系列不同裝配玻璃或玻 璃片材。此外,其不一定涉及玻璃,而是例如作為變型涉及由塑料材料制成的基板。
[0054] 所述一個或多個基板一般而言是至少部分透明的。不要求完全的透明性。
[0055] 于是,一般而言,本發(fā)明的目的在于對連續(xù)進給的至少部分透明的一個或多個基 板2 (例如玻璃帶材)的光學質量進行分析的設備1,其包括: ?照明系統(tǒng)4、6,用于通過透射穿過基板和/或通過反射在基板上而形成圖像; ?相機12,用于獲取由所述一個或多個基板2透射和/或反射的圖像; ?操縱單元14,其包括存儲器15,在所述存儲器15上存儲了對通過相機12獲取圖像進 行操縱的程序, 其中 ?照明系統(tǒng)4、6在所述或每個基板2旨在進給穿過的分離照明區(qū)8A、8B、8C、10A、10B、 10C中同時產生不同類型的照明; ?相機12是矩陣型的并且能夠獲取多行像素(橫向于所述一個或多個基板2的進給) 的圖像, 設備1被配置使得相機12能夠同時獲取分別對應于所述分離區(qū)8A、8B、8C、10A、10B、 10C的像素的相鄰行的多個群組的圖像,并且其中 所述操縱程序能夠操縱所述相機以用于以所述一個或多個基板2的進給速度來對不 同的獲取進行同步,以使得基板2的至少一個相同固定點在像素行的所述群組中第一個中 和至少在不同于第一個的第二群組中構成圖像獲取的對象。
[0056] 要注意到,固定點理解為基板2上的固定點,即相對于基板2固定。
[0057] 要注意到,不排除所述設備1包括多個相機。
[0058] 有利地,分離的照明區(qū)8八、88、8(:、1(^、1(?、10(:具有沿著與所分析的基板的進給 橫向的方向非常延長的細長輪廓(即,具有長/寬比>10),尤其是為了減小其體積(即,如圖 示在圖2和4上的)。
[0059] 還更有利地,這些照明中之一由在基板2的整個寬度上橫向間隔開的縱行(平 行于進給方向)的圖案所形成,如圖示在圖2上的那樣,并且如描述在 申請人:的專利申請 W0-A-2011/121219中的那樣。該圖案事實上對于通過像素行群組而進行的部分獲取而言是 特別適合并高效的,因為其使得能夠容易地對所獲取的圖像加以聯(lián)系(concat6n er)。
[0060] 作為示例,圖2圖示了在分離區(qū)8A、8B、8C中可能的不同照明。
[0061] 這些照明通過唯一的細長箱體4、6而實現(xiàn),其中光源(例如LED)為進給的基板2 照明,以便在三個不同(即分離)的區(qū)8A、8B、8C中產生不同的照明。
[0062] 第一照明區(qū)8A是利用諸如以上所描述的縱行的圖案來進行照明的。
[0063] 第二照明區(qū)8B是按照亮視場(S卩"bright field (明視場)"類型)直接照明來進行 照明的。
[0064] 第三照明區(qū)8C是按照暗視場(即"dark field (暗視場)"類型)間接照明來進彳丁照 明的。
[0065] 然而,一般而言,每個照明是任何適合類型的。還更一般地,所述照明系統(tǒng)是任何 適合類型的。
[0066] 為了實現(xiàn)這樣的照明,照明箱體4 (此處在圖3上通過反射)包括例如白色漫射材 料的細長板18,在其后方安置了熒光管類型或更有利地電致發(fā)光二極管(LED)類型的線性 照明源20,其確保漫射板18的照度水平足夠強以使得確保借助于相機12的滿意拍攝。特 別地,使用LED使得能夠調制該照度的強度,這通過使LED端子上的供給電壓變化和/或通 過并排安裝將被按需供電的多排LED來實現(xiàn)。使用LED還使得能夠以有色光來工作,也就 是說選擇在所選光譜帶中發(fā)光的LED以便優(yōu)化對有色類型缺陷的檢測。于是容易地并且以 較少的成本獲得了漫射光的箱體,其根據強動態(tài)而生成強的并且可按需調制的照度。
[0067] 為了實現(xiàn)上述三種照明,可能的是在該漫射表面上通過絲網印刷或通過壓印而添 加規(guī)律的圖案22,其由一系列交替的淺和深的行構成,所述行被置于平行或垂直于基板進 給的方向,以用于形成稱為測試圖的第一照明。
[0068] 第一照明專用于檢測變形的缺陷,"明視場"類型的第二照明專用于檢測吸收性缺 陷。
[0069] 第三照明例如同樣通過在相同漫射面板18上絲網印刷或壓印第二圖案24而形 成,所述第二圖案24由黑色條帶構成,其與鄰近的明亮視場相關聯(lián)地將構成間接照明(即 "暗視場")。于是,在相同基板上并且在相同平面中并排地創(chuàng)建測試圖照明、明晰照明和間 接照明(圖2和3)。
[0070] 作為示例,浮法線上的照明箱體尺寸例如為3500mm乘200mm。
[0071] 該照明箱體例如以透射來使用。
[0072] 由矩陣相機所覆蓋的光學場通常為700mm乘500mm。還可以添加相同尺寸的通 過反射的照明箱體,其在空間上輕微岔開以便不在該光學場中與通過透射的照明箱體相重 置。這是圖1和圖4所圖不的)。
[0073] 矩陣相機12于是在其光學場中觀測通過反射的照明箱體4然后通過透射的照明 箱體6,每種類型的照明占據由相機所獲取的圖像場的一部分。
[0074] 以透射來使用的照明箱體6例如與上述在圖2上所圖示的箱體相同。
[0075] 如果照明箱體的明亮水平不平衡(例如,基板2的強透射,基板2的弱反射),則可 能的是通過調整照明源的數目和強度來使所述明亮水平平衡。該調整在使用LED源的情況 下是特別簡單和自動化的。
[0076] 如果有必要同時清晰地看見照明箱體的平面以及包含缺陷的基板2的表面,則照 明箱體將被置于足夠靠近基板,照明箱體的明亮水平將被提高并且鏡頭光圈將被合理地選 擇以便受益于足夠大的視場深度以用于滿足這些條件。
[0077] 通過透射的照明箱體6和通過反射的照明箱體4將被置成相對于進給的基板2幾 乎對稱,以便同一相機12清晰地感知到這兩個照明箱體4、6。
[0078] 在分析寬度很大的產品的情況下,照明箱體4可以被定尺寸以使得適合于單一矩 陣相機12的視場或者很好地覆蓋對應于多個矩陣相機12的光學場。
[0079] 相機12連接到所獲取圖像的處理單元16,以用于在必要時處理圖像,諸如通過測 試圖類型的照明和通過"暗視場"類型的照明所產生的圖像。"明視場"類型的照明不一定 需要信息學處理并且可以在視覺上進行分析。
[0080] 處理單元16包括計算器和存儲器17,在所述存儲器17上存儲了能夠由所述計算 器實施的處理程序。所述程序能夠自所獲取的圖像而提供表示所分析的一個或多個基板2 的光學質量的量值。
[0081] 可能的是,要么通過在矩陣相機12中只預先提取與每個類型的照明相關聯(lián)的圖 像行,要么通過將整個矩陣圖像傳遞到處理單元16,然后通過由軟件途徑來提取與每個類 型的照明相關聯(lián)的圖像部分,從而獲得與所實施的每個照明相對應的圖像部分。于是可以 分別處理與每個類型的照明相對應的信息,以便從中取得關于缺陷相對于照明類型的響應 的信息,估計缺陷的嚴重性并且組合這些信息以用于標識缺陷的性質。
[0082] 圖5至12圖示了對于四個不同的玻璃樣本由設備1提供的圖像。
[0083] 這些圖像已構成所獲取行的多個群組被加以聯(lián)系的對象。"明視場"圖像對應于所 獲取的圖像。通過測試圖或"暗視場"所照明的圖像已構成以下處理的對象:所述處理以本 身已知的方式用色碼來顯現(xiàn)在所獲取的圖像上所實現(xiàn)的計算結果。
[0084] 第一樣本(圖5和6)已經利用通過透射的"明視場"照明(圖5)和通過透射的測 試圖照明(圖6 )進行了分析,并且顯現(xiàn)了對吸收性缺陷的檢測。
[0085] 第二樣本(圖7和8)至于其包括變形的缺陷,其在測試圖照明(圖8)的情況下比 在明視場照明(圖7)的情況下要可見得多。
[0086] 第三樣本(圖9和10)呈現(xiàn)了漫射性缺陷,其通過"暗視場"(圖10)可見但是通過 "明視場"(圖9)不太可見,并且第四(圖11和12),金屬內含物在"明視場"(圖11)的情況 下特別明顯,但是在暗視場照明(圖12)的情況下并不特別明顯。
[0087] 利用本發(fā)明,如果在進給方向上相機12的分辨率為每像素行0. 5mm,那么通過單 一拍攝可以獲取例如相鄰100行的群組,其對應于進給的基板2的50_的長度。在這100 行像素中所包含的信息將被傳遞到處理單元16,而同時在隨后的50mm基板2上將觸發(fā)新的 獲取。以基板2的進給速度來同步所述獲取使得能夠在進給方向上觀測整個基板2,即基板 2的覆蓋誤差理想地為0%。
[0088] 如果該同步并不完美,并且以0. 1mm的誤差進行,那么基板2的覆蓋誤差將為 0. 1/50,即0. 2%,這經證實是可忽略的。
[0089] 使用唯一檢測器12 (矩陣相機)來觀測整體照明還呈現(xiàn)出以下優(yōu)點,即在相機12 或照明箱體4、6輕微移動的情況下更加容差,這些時間偏差將保持恒定并且因此將使得能 夠重定義它們。這有利于分析的可靠性和低成本。
【權利要求】
1. 一種對相對于設備(1)進給的至少部分透明的一個或多個基板2、例如玻璃帶材的 光學質量進行分析的設備(1),其包括: ?照明系統(tǒng)(4,6),用于通過透射穿過基板(2)和/或通過反射在基板(2)上而形成圖 像; ?相機(12),用于獲取由所述一個或多個基板(2)所透射和/或反射的圖像; ?操縱單元(14),其包括存儲器(15),在所述存儲器上存儲了對通過相機(12)獲取圖 像進行操縱的程序, 其中 ?所述照明系統(tǒng)(4,6)能夠在所述或每個基板(2)旨在進給穿過的分離照明區(qū)(8A,8B, 8C,10A,10B,10C)中同時產生不同類型的照明; ?所述相機(12)是矩陣型的并且能夠獲取多行像素的圖像,所述設備(1)被配置以使 得所述相機(12)能夠同時獲取分別對應于所述分離區(qū)(8八,88,8(:,1(^,1(?,10〇的像素的 相鄰行的多個群組的圖像, ?所述操縱程序能夠操縱所述相機(12)以用于以所述一個或多個基板(2)的進給速度 來對不同的獲取進行同步,以使得所述基板(2)的至少一個相同固定點在像素行的所述群 組中第一個中和至少在不同于所述第一個的第二群組中構成圖像獲取的對象。
2. 根據權利要求1所述的設備(1),其中所述同步使得所述一個或多個基板的要分析 的整個長度是利用不同類型的照明中的每一個來分析的。
3. 根據權利要求1或2所述的設備(1 ),其中對于至少兩種類型的照明,所述像素的相 鄰行的不同群組包括相同數目的行。
4. 根據前述權利要求中任一項所述的設備(1),其中所述像素的相鄰行的群組中至少 一個包括至少5個、例如至少10個、例如至少50個相鄰行的像素。
5. 根據前述權利要求中任一項所述的設備(1),其中像素相鄰行的所述群組兩兩間隔 開,包括至少5個、例如至少10個、例如至少50個相鄰行的像素。
6. 根據前述權利要求中任一項所述的設備(1),其中所述設備(1)被配置以使得分離 區(qū)的所述不同類型的照明中至少多個為通過透射的照明或者使得分離區(qū)的所述不同類型 的照明中至少多個為通過反射的照明。
7. 根據前述權利要求中任一項所述的設備(1 ),其中所述設備(1)被配置以使得所述 不同類型的照明中至少一個為分離區(qū)中之一的透射照明并且使得所述不同類型的照明中 至少一個為分離區(qū)中另一個的反射照明。
8. 根據與權利要求6相結合的權利要求7所述的設備(1 ),其中所述設備(1)被配置以 使得分離區(qū)的所述不同類型的照明中的多個為分離區(qū)中多個的透射照明并且使得所述不 同類型的照明中的多個為分離區(qū)中另外多個的反射照明。
9. 根據前述權利要求中任一項所述的設備(1),其中所述照明系統(tǒng)和所述相機在它們 之間處于固定運轉并且所述一個或多個透明基板相對于它們移動。
10. 根據前述權利要求中任一項所述的設備(1),包括對相機(12)所獲取的圖像進行 處理的單元(16),所述處理單元(16)包括計算器和存儲器(17),在所述存儲器(17)上存儲 了能夠由計算器實施的處理程序,所述程序能夠提供表示所分析的一個或多個基板(2)的 光學質量的量值。
11. 根據前述權利要求中任一項所述的設備(1 ),其中所述分尚照明區(qū)(8A,8B,8C, 10A,10B,10C)中至少一個具有其中長/寬比>10的細長輪廓,優(yōu)選地每個照明區(qū)(8A,8B, 8C,10A,10B,10C)如此。
12. -種對進給的至少部分透明的一個或多個基板2、例如玻璃帶材的光學質量進行 分析的方法,其包括: ?照明系統(tǒng)(4,6),用于通過透射穿過基板(2)和/或通過反射在基板(2)上而形成圖 像; ?通過相機(12)來獲取由所述一個或多個基板(2)所透射和/或反射的圖像; ?實施對通過相機(12)獲取圖像進行操縱的程序, 其中 ?所述照明系統(tǒng)(4,6)在所述一個或多個基板(2)進給穿過的分離照明區(qū)(8A,8B,8C, 10A,10B,10C)中同時產生不同類型的照明; ?在多行像素上同時實現(xiàn)獲取,以使得像素的相鄰行的多個群組分別對應于所述分離 照明區(qū)(8A,8B,8C,10A,10B,10C), ?以所述一個或多個基板(2)的進給速度來對不同的獲取進行同步,以使得所述基板 (2)的至少一個相同固定點在像素行的所述群組中第一個中和至少在不同于所述第一個的 第二群組中構成圖像獲取的對象。
【文檔編號】G01N21/896GK104067110SQ201280068813
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2012年11月28日 優(yōu)先權日:2011年12月2日
【發(fā)明者】M.皮雄, F.達韋納, A.塞雷隆 申請人:法國圣戈班玻璃廠