用于对表面经涂覆的材料进行检查的设备及相应的方法_2

文档序号:8471301阅读:来源:国知局
个布置 在一列中的光获取元件,而面阵摄像机具有多个布置在一个面中的光获取元件(例如光电 二极管)。线阵摄像机的摄像机列或面阵摄像机的一列可以同时获取检查线的至少一个区 域的反射光。借助于面阵摄像机可以同时获取多个检查线的反射光的色彩值。线阵摄像机 和面阵摄像机在此是彩色摄像机,该彩色摄像机确定了各获取的点的色彩值。在此,摄像机 的每个光获取元件(例如每个光电二极管)对于检查线的一个确定的点采集一个色彩值, 其中,"点"沿检查线的尺寸通过摄像机的装置专有的分辨率确定。检查线对光进行反射的 每个点对应于一个确定的视角,该视角由摄像机在该点上的视线方向决定,被反射的光通 过唯一一个光获取元件获取。因此,检查线的所有点被线阵摄像机的所有光获取元件同时 检测,检查线的所有点对应于不同的视角。对于面阵摄像机也是如此。
[0021] 为了特别是在错误类型2方面获得关于材料质量或表面涂层质量的可靠结论,有 利的是,第一视角与第二视角的区别尽可能大,特别是,即使在使用至少两个摄像机来观察 点时视角区别也为至少10°,优选至少15°,特别优选至少20°。
[0022] 如果所述材料能够相对于第一摄像机和第二摄像机以及光源沿横向于检查线的 推进方向运动,其中优选地,光源和/或第一摄像机和/或第二摄像机沿推进方向或反向于 推进方向倾斜,以便获取光源的镜面反射,那么可以对较大的经涂覆表面实现高效且准确 的色彩检查。优选地,摄像机相对于经涂覆表面的垂线的倾角为至少20°。
[0023] 根据本发明,光源优选地设计为基本上为线形的光源,该光源优选地平行于检查 线延伸并优选地发出白光。特别优选地,所使用的光源由一列LED或沿推进方向依次布置 的多列LED组成。
[0024] 如果检查线优选地垂直于推进方向覆盖材料的整个宽度,则可以实现简单且快速 地扫描整个表面。
[0025] 如上所述,有利的是,在根据本发明的设备中设有至少一个第三摄像机,该至少一 个第三摄像机设计用于测定所获取的光的色彩值,其中,第三摄像机相对于光源倾斜地布 置在检查线上方,其中,第三摄像机具有第三张角,从而至少是针对检查线的在检查线的确 定区域中的点能够额外地获取被反射的光源光并能够测定相应的色彩值,其中,分析装置 对于每个在检查线的确定区域中的点将第三摄像机的视角与第一摄像机的视角和/或第 二摄像机的视角进行比较,对于所述确定区域的相应的点将第一摄像机、第二摄像机和第 三摄像机的色彩值中相应视角之差最大的两个色彩值与确定的、预定的色彩理论值或确定 的、预定的色彩理论值范围进行比较。
[0026] 在该实施例中,在比较检查线的每点的视角时,在对相应点确定出色彩值的所有 摄像机中确定出最小视角和最大视角。随后,由分析装置将这两个摄像机的色彩值与色彩 理论值或色彩理论值范围进行比较,相应的摄像机具有最小视角和最大视角。
[0027] 在另一个优选的实施例中,分析装置在检查线的每个点中都确定出对该点的反射 光进行观察的两个确定的预定摄像机(也就是说第一、第二或第三摄像机,例如具有最大 的视角差的摄像机)的两个色彩值的色彩值差,并将该色彩值差与一确定的、预定的色彩 值差理论值或一确定的、预定的色彩值差理论值范围一一在必要时与相应的视角之差相关 地一一进行比较。这种分析方法特别是对于确定色彩错误类型2是有利的,并且与针对检 查线的每个点单独分析两个摄像机的色彩值的方法相比更快。这个用于根据本发明的设 备的实施例特别适用于以下情况:已知了待检查的经涂覆表面具有在某角度下的最大色彩 差,从而仅需更准确地观察确定的、小的角度范围。
[0028] 根据本发明提出一种用于对表面经涂覆的材料一一优选玻璃一一进行检查的方 法,
[0029] 设有布置在表面上方的光源和至少一个第一摄像机,该光源朝向所述表面发出预 定波长范围内的光,其中,第一摄像机设计用于测定所获取的光的色彩值,其中,第一摄像 机相对于光源倾斜地布置在一位于表面上的检查线上方并具有(较大的)第一张角,所述 方法具有以下步骤:
[0030] ?借助于第一摄像机独立地在第一视角下获取由检查线的第一点反射的光源光并 在第二视角下获取由检查线的与第一点间隔开的第二点反射的光源光,其中,第一摄像机 测定由第一点反射的光的第一色彩值和由第二点反射的光的第二色彩值,
[0031] ?其中,借助于与第一摄像机相连的分析装置将第一色彩值和第二色彩值或二者 之差与确定的、预定的色彩理论值或确定的、预定的色彩理论值范围进行比较。
[0032] 根据本发明的方法能够简单地实施并还具有上面说明的根据本发明的设备的优 点。如上所述,所提出的方法特别适用于以下情况:如果色彩检查基于检查线的、由摄像机 在相同视角下观察的那些点,那么能够在色彩偏差的情况下以高概率确定错误类型1的色 彩误差。在这种状况下不能排除错误类型2。如果将具有不同视角的检查线的不同点用于 色彩检查并确定色彩偏差,则能够仅以高概率测定错误类型2的存在。
[0033] 与上述关于根据本发明的设备的实施方式类似地,有利的是,设有至少一个第二 摄像机,其中,第二摄像机同样设计用于测定所获取的光的色彩值,其中,第二摄像机相对 于光源倾斜地布置在所述位于表面上的线上方,其中,第二摄像机具有(较大的)第二张 角,其中,第一摄像机和第二摄像机一一优选同时地一一获取由所述线的每一点反射的光 源光,测定由所述线的每一点反射的光的色彩值并由分析装置将其与确定的、预定的色彩 理论值或确定的、预定的色彩理论值范围进行比较。
[0034] 关于该方法还有利的是,借助于所述分析装置额外地对由所述线的不同点反射的 光的色彩值进行与相应的视角相关的分析,以便测定错误类型1。在此,因而将视角一同并 入到分析中加以考虑并检查是否在确定的视角的情况下实现了期望的色彩值。
[0035] 在根据本发明的方法的一个优选的实施例中,设有至少一个第三摄像机,该至少 一个第三摄像机设计用于测定所获取的光的色彩值,其中,第三摄像机相对于光源倾斜地 布置在检查线上方,其中,第三摄像机具有(校大的)第三张角,其中,第三摄像机至少是针 对所述线的在所述线的确定区域中的点额外地获取被反射的光源光并测定相应的色彩值, 其中,分析装置对于每个在检查线的确定区域中的点将第三摄像机的视角与第一摄像机的 视角和/或第二摄像机的视角进行比较,并对于所述确定区域的相应的点将第一摄像机、 第二摄像机和第三摄像机的色彩值中相应视角之差最大的两个色彩值与确定的、预定的色 彩理论值或确定的、预定的色彩理论值范围进行比较。如上所述,通过该设计方案能够获得 大的视角差,因为例如对于检查线的每点分别能够将具有最小视角的摄像机的色彩值和具 有最大视角的摄像机的色彩值用于与预定的色彩理论值或色彩理论值范围进行比较。
[0036] 如上所述还有利的是,借助于分析装置在检查线的每个点中都确定出对该点的反 射光进行观察的两个确定的摄像机的两个色彩值的色彩值差,并将该色彩值差与确定的、 预定的色彩值差理论值或确定的、预定的色彩值差理论值范围一一在必要时额外地根据各 视角--进行比较。
[0037] 第一色彩值和/或第二色彩值和/或在必要时还有第三色彩值与色彩理论值或 色彩理论值范围的比较在分析单元中优选地基于由标准EN ISOl 1664-4确定的Lab-色彩 空间来实施。该色彩空间(色彩模型)覆盖了可感知的色彩的范围并基于对立色觉理论 (Gegenfarbentheorie)构建。在此,Lab-色彩空间通过三维的坐标系表示,其中,a轴表示 色彩的绿色部分或红色部分,b轴表示色彩的蓝色部分或黄色部分,L轴表示色彩的值在0 到100之间的亮度(光度)。该色彩空间以前也被称为CIELAB色彩空间。为了将色彩值与 色彩理论值或色彩理论值范围比较或者是将色彩值差与色彩值差理论值或色彩值差理论 值范围进行比较,必须在必要时将通过第一和/或第二摄像机和/或第三摄像机传输到分 析装置的色彩值换算到Lab-色彩空间中。
[0038] 下面根据实施例和/或参考附图详细说明本发明。在此,所有描述的和/或图解 显示的特征本身或以任意组合形式形成了本发明的主题,这一点与在权利要求中的概括或 引用无关。
【附图说明】
[0039] 图中示意性示出:
[0040] 图1在从前面的视图中示出根据本发明的设备的第一实施例,
[0041] 图2在从侧面的视
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