专利名称：多表面检测系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种组件检测系统，特别涉及一种多表面检测系统及方法，该系统及其方法不需要放置待检测组件在检测设备内。
背景技术：
众所周知，可使用单组图像数据来检测一个组件的多个表面。然而，现有的实现上述检测的方法和系统需要放置组件在检测装置内，例如降低或升高组件进入检测位置。同时一些系统和方法允许使用检测装置来执行一些检测 进程，上述检测装置被放置在待检测组件的上方或下方，上述系统和方法的不同表面的图像数据不处于同一焦平面上，并且上述图像数据对应的面积明显大于待检测组件总表面积。因此，上述系统及方法的解析度较低，或者需要具有不同焦距的不同的图像数据生成系统。
发明内容
本发明公开了一种执行组件多表面检测的系统和方法，上述系统和方法弥补了执行组件多表面检测系统和方法中存在的已知难题。具体而言，本发明公开了一个执行组件多表面检测的系统和方法，上述系统和方法能提供高解析度并允许从每一个表面上生成包含有图像数据的单组图像数据，而不需要补偿不同的焦距。本发明的一个实施例公开了一个检测组件的系统。所述的系统包含一个棱镜，该棱镜具有第一末端、第二末端、第一反射面和第二反射面。所述棱镜的第一末端位于一个平面上，该平面与一组检测片段中的一个或多个片段所在平面相互平行并轴向分离开。在远离棱镜第二末端的位置放置一个图像数据系统，用于生成检测片段组中的一个或多个片段的图像数据，包括检测片段组中的至少一个片段的顶表面、检测片段组中的至少一个片段的至少一侧面。采用一个检测片段传送系统，如拾取和放置工具、运送装置，来移动一组检测片段越过贯穿检测面积的棱镜第一末端。本发明提供了许多重要的技术改进。本发明一个重要的技术改进是提供一个检测系统，该检测系统利用具有两个反射面的棱镜，以补偿不同检测表面间的焦距不同，并允许检测表面被放置的尽可能接近彼此，从而增加图像数据的分辨率。本发明公开了一种用于检测组件的系统，包括以下部分一个棱镜，所述的棱镜具有第一末端、第二末端、第一反射面和第二反射面，所述的棱镜第一末端位于一个平面上，该平面与一组检测片段中的一个或多个片段所在平面相互平行并轴向分离开；一个图像数据系统，所述的图像数据系统放置于远离所述的棱镜第二末端的位置，用于生成检测片段组中的一个或多个片段的图像数据，包括检测片段组中的至少一个片段的顶表面、检测片段组中的至少一个片段的至少一侧面；一个检测片段传送系统，所述的检测片段传送系统用于移动一组检测片段越过贯穿检测面积的棱镜第一末端。其中，所述棱镜补偿检测片段组的一个或多个检测片段的一个或多个侧面的焦距，以使得该焦距和检测片段组的一个或多个检测片段的一个或多个顶面的焦距相同。所述系统进一步包括一个图像补偿和检测系统，所述图像补偿和检测系统从图像数据系统处接收图像数据，并且分离检测片段组的至少一个片段的顶面的图像数据和检测片段组的至少一个片段的侧面的图像数据。其中，所述的图像补偿和检测系统进一步包括一个侧面检测系统，所述的侧面检测系统接收检测片段组的至少一个片段的侧面的图像数据，并且生成通过或不合格数据。其中，所述的图像补偿和检测系统进一步包括一个顶面检测系统，所述的顶面检测系统接收检测片段组的至少一个片段的顶面的图像数据，并且生成通过或不合格数据。所述系统进一步包括一个图像补偿和检测系统，所述的图像补偿和检测系统从图像数据系统处接收图像数据，并分离检测片段组的两个或多个片段的顶面的图像数据和检测片段组的两个或多个片段的侧面的图像数据。
其中，所述的图像补偿和检测系统进一步包括一个图像数据跟踪系统，所述的图像数据跟踪系统为每一个检测片段，联合两个或多个检测片段的每一个片段的顶面的图像数据和相对应的两个或多个检测片段的每一个片段的侧面的图像数据。其中，所述的棱镜第一反射面和第二反射面被一个角度为45° - α/2的角分离开，所述的α是一个平面和点间的夹角，所述的平面位于棱镜第一反射面的反射点，所述的棱镜第一反射面平行于检测片段组的一个或多个片段所在的平面，所述的点位于检测片段组的一个或多个片段的侧面上，所述的α在20°到50°间。其中，在一个间隙处提供低角度光线，所述的间隙位于一个平面和第二平面之间，所述的平面与检测片段组的一个或多个片段所在的平面平行并且轴向分离，所述的第二平面与检测片段组的一个或多个片段的最顶端的表面平行。本发明还公开了一种检测组件的方法，包括以下步骤步骤I :移动检测片段组穿过一个检测区域，所述的检测区域位于一组棱镜的第一末端的外侧，所述的棱镜组的每一个棱镜都具有至少两个反射面；步骤2 :在棱镜组第二末端生成检测片段组的一个或多个片段的一组侧面和顶面的图像数据；步骤3 :对一组侧面的每一个侧面的图像数据和顶面的图像数据进行图像数据分析，所述的一组侧面和顶面为一个以上检测片段的每一个片段的一组侧面和顶面。其中，所述的步骤3“对一组侧面的每一个侧面的图像数据和顶面的图像数据进行图像数据分析，所述的一组侧面和顶面为一个以上检测片段的每一个片段的一组侧面和顶面”，包括对图像数据进行图像数据分析，所述的图像数据为一组侧面的每一个侧面的图像数据和顶面的图像数据，所述的一组侧面和顶面属于检测片段组的两个以上片段。其中，所述的步骤3“对一组侧面的每一个侧面的图像数据和顶面的图像数据进行图像数据分析，所述的一组侧面和顶面为两个以上检测片段的每一个片段的一组侧面和顶面”，包括分离开两个以上检测片段的一个片段的侧面图像数据和两个以上检测片段的其他片段的侧面图像数据。其中，所述的步骤3“对一组侧面的每一个侧面的图像数据和顶面的图像数据进行图像数据分析，所述的一组侧面和顶面为两个以上检测片段的每一个片段的一组侧面和顶面”，包括分离开两个以上检测片段的一个片段的顶面图像数据和两个以上检测片段的其他片段的顶面图像数据。
其中，所述的步骤3“对一组侧面的每一个侧面的图像数据和顶面的图像数据进行图像数据分析，所述的一组侧面和顶面为两个以上检测片段的每一个片段的一组侧面和顶面”，包括实时跟踪是否为一组侧面的每一个侧面和顶面生成通过或不合格数据，所述的一组侧面和顶面为两个以上检测片段的每一个片段的一组侧面和顶面。其中，所述的步骤2“在棱镜组第二末端生成检测片段组的一个或多个片段的一组侧面和顶面的图像数据”，通过对一组侧面的每一个侧面的图像数据和顶面的图像数据使用一个单一焦距来进行。本发明公开了一种用于检测组件的系统，包括以下部分棱镜工具，所述的棱镜工具用于生成一个检测片段的一个侧面图像；放置在远离棱镜处的工具，所述的工具用于生成至少一个检测片段的图像数据，包括检测片段组的至少一个片段的顶面、检测片段组的至少一个片段的至少一个侧面；一个检测片段运送系统，所述的检测片段运送系统移动一组检测片段越过贯穿检测区域的棱镜的顶面。
其中，所述的棱镜工具包括焦距补偿工具，所述的焦距补偿工具用于补偿检测片段组的至少一个片段的至少一个侧面的焦距，以使得该焦距与检测片段组的至少一个片段的至少一个顶面的焦距相等。所述系统进一步包括一个用于接收图像数据并分离图像数据的工具，所述的工具可以分离检测片段组的至少一个片段的顶面的图像数据和检测片段组的至少一个片段的侧面的图像数据。所述系统进一步包括一个用于从图像数据系统处接收图像数据并分离图像数据的工具，所述的工具可以分离检测片段组的至少两个片段的顶面的图像数据和检测片段组的至少两个片段的侧面的图像数据。所述系统进一步包括用于照亮至少一个检测片段的工具。本发明还公开了一种快速检测组件的系统，其特征在于，包括以下部分一个棱镜结构，所述的棱镜结构位于检测物体运送路径的下面；一个图像数据系统，所述的图像数据系统位于棱镜结构的下面；一个照明设备组，所述的照明设备组提供第一光源和第二光源，所述的第一光源用于照亮一个检测物体的一组侧面，所述的第二光源用于照亮检测物体的底部。其中，所述的照明设备组包括一个沟槽，所述的沟槽围绕检测物体运送路径。其中，所述的第一光源包括一个圆顶光源。其中，所述的检测物体运送路径是一维的。其中，所述的检测物体运送路径不需要在二维移动。其中，所述的棱镜结构包括一组棱镜。其中，所述的棱镜结构包括至少一个棱镜，所述的棱镜具有第一反射面，所述的第一反射面通过一个角定向，该角位于第一反射面所在平面和一个平行与检测物体所在平面并位于45° + α的反射点上的平面之间，所述的α大约在20°到50°之间。所述系统进一步包括第一反射面和第二反射面之间
其中，所述的第一光源包括一组发光二极管，所述的发光二极管位于照明设备组之内，并接近于检测物体运送路径。其中，所述的第二光源包括一个发光二极管环形阵列，所述的发光二极管环形阵列位于检测物体运送路径的下面。本发明还公开了一种快速检测组件的方法，包括以下步骤步骤I :移动一个检测物体穿过照明设备组的沟槽；步骤2 :使用第一光源，照亮检测物体的一组侧面；步骤3 :使用第二光源，照亮检测物体的底部。其中，所述的步骤1“移动一个检测物体穿过照明设备组的沟槽”，包括仅在一维移动检测物体。所述方法进一步包括移动一组检测物体穿过照明设备组的沟槽；当检测物体组在棱镜组上经过时，生成检测物体组的每一个物体的一组侧面的图像数据。其中，所述的步骤2 “使用第一光源，照亮检测物体的一组侧面”，包括采用第一光源，照亮检测物体的一组侧面角。本发明公开了一种用于检测组件的棱镜，包括以下部分第一末端；第一反射面， 所述的第一反射面通过一个角定向，该角位于第一反射面所在平面和一个平行与远离第一末端的检测物体所在平面并位于45° + α的反射点上的平面之间，所述的α大约在20°到50°之间；第一反射面和第二反射面之间的角度关系，所述的角度是45° - α/2;第二末端，所述的第一反射面和第二反射面位于第一末端和第二末端之间。所述棱镜进一步包括一组如权利要求35所描述的那种棱镜。其中，排布所述的一组棱镜，当从远离第二末端的一点观察该组棱镜时，提供一个检测物体的一组侧面的图像。其中，所述的一组棱镜，包括第一对棱镜，所述的第一对棱镜相互径向对立，提供检测物体右侧和左侧的图像；第二对棱镜，所述的第二对棱镜相互径向对立，提供检测物体前侧和后侧的图像；第五棱镜，定向在两对棱镜的中心，以确保聚焦图像具有良好适配的折射率。本发明还公开了一个检测仪器，包括以下部分一个棱镜，所述的棱镜具有第一反射面和第二反射面，形成并定位所述的棱镜，以使得第一反射面和第一平面重合、第二反射面和第二平面重合，所述的第二平面充分平行于第一平面，从检测平面空间替换掉所述的第一反射面，安置一个检测物体在检测平面上，所述的第一平面充分平行于检测平面并且定义在检测平面和第二平面之间；一个图像数据系统，所述的图像数据系安置在第二平面上，并插入第一平面和图像数据系统之间；其中，当安置检测物体在检测平面上时，通过图像数据系统来生成检测物体的图像数据，所述的检测物体的图像数据包括至少一个底部、检测物体的至少一个侧面、棱镜，所述的棱镜被定型、确定尺寸，并且和图像数据系统和检测平面配置在一起，以向图像数据系统提供对检测物体至少一个侧面的观察。所述仪器进一步包括至少一个任意使用的光源，所述的光源充分接近检测平面，以照亮检测物体的至少一个表面。其中，所述的棱镜补偿至少一个侧面的焦距，以使得该焦距与检测物体底部的焦距充分相等。其中，所述的棱镜第一反射面和第二反射面被一个角度为45° - α/2的角分离开，所述的α是一个位于第一平面和一个轴之间的角，所述的轴在检测物体的至少一个侧面上的点和第一反射面上的点之间延伸，其中，所述的位于检测物体的至少一个侧面上的点是反射的。
其中，在一个间隙处提供低角度光线，所述的间隙位于检测平面和第一平面之间，所述的第一平面充分平行于检测物体的底面，并与检测物体的底面重合。其中，检测物体的底面面对第一平面和第二平面。本发明还公开了一种检测系统，包括以下部分一组棱镜，所述的一组棱镜的每一个棱镜都具有第一反射面和第二反射面，形成并定位所述的棱镜，以使得第一反射面和第一平面重合、第二反射面和第二平面重合，所述的第二平面充分平行于第一平面，从检测平面空间替换掉所述的第一反射面，所述的检测平面具有一个检测位置，所述的检测位置上安置有一个检测物体，所述的第一平面充分平行于检测平面并且定义在检测平面和第二平面之间；一个图像数据系统，所述的图像数据系安置在第二平面上，并插入第一平面和图像数据系统之间；一个传送系统，所述的传送系统用于沿传送轴传送检测物体，所述的传送轴充分平行与检测平面并且与检测位置重合，所述的传送系统是一维的；沿传送轴传送检测 物体，当检测物体被传送经过检测位置，并且与检测位置重合时，通过图像数据系统生成检测物体的图像数据，所述的检测系统的检测数据包括检测物体的一组侧面和一个底面中的至少一个面，所述的棱镜被定型、确定尺寸，并且和图像数据系统和检测平面配置在一起，以向图像数据系统提供对检测物体的一组侧面的观察。所述系统进一步包括至少一个可任意使用的光源，所述的光源充分接近于检测平面，以照亮检测物体的至少一个表面。其中，所述的棱镜补偿一组侧面的至少一个侧面的焦距，以使得该焦距与检测物体底面的焦距充分相等。其中，所述的一组棱镜的每一个棱镜的第一反射面和第二反射面被一个角度为45° - α/2的角分离开，所述的α是一个第一平面和一个轴之间的角，所述的轴在检测物体一组侧面的一个侧面上的点和棱镜组的一个棱镜的第一反射面上的点之间延伸，其中所述的位于检测物体一组侧面的一个侧面上的点是反射的。其中，在一个间隙处提供低角度光线，所述的间隙位于检测平面和第一平面之间，所述的第一平面充分平行于检测物体的底面，并与检测物体的底面重合。其中，所述的检测物体的底面面对第一平面和第二平面。其中，所述的传送系统进一步充分防止检测物体的位移，即防止检测物体远离传送轴。其中，一组棱镜的每一棱镜被定型、确定尺寸，并且和第二反射面、第一反射面放置在一起，所述的第二反射面最接近与中心轴，所述的第一反射面在中心轴的末端，所述的中心轴充分垂直与检测平面，并且与检测位置充分重合。通过参考附图阅读以下的详细描述，本领域的技术人员将会进一步理解本发明的优势、出众的特征以及本发明其他的重要方面。
图I是根据本发明一个实施例的用于检测物体的系统的示意图。图2是根据本发明一个实施例的棱镜的示意图。图3是根据本发明一个实施例的用于检测物体的系统的示意图。图4是根据本发明的一个实施例的检测系统的示意图。
图5是根据本发明一个实施例的检测物体的方法流程图，该检测物体的方法采用棱镜检测系统，所述的棱镜避免了对检测片轴向移动的需要。
具体实施例方式在以下的叙述中，在说明书和附图中对相同的部件分别采用相同的数字标注。附图的外形并非按比例，某些部件以概图或示意图的形式表现，并且出于清楚及简明的目的，上述部件用商品名命名。实施例的系统100的一个图表，所述的系统100用于检测物体。所述的系统100允许使用单组图像数据来检测一个物体的顶面和侧面。在说明书的详细叙述以及权利要求中使用词语“顶面”以指定组件中直接面对照相机或其他图像数据生成系统的那个表面，尽管那个表面可能是组件实际使用时的底部或一个侧面。所述的系统100包括检测片段102和棱镜104。配置棱镜104以沿虚线106所示的路径来反射光线，而从可以从棱镜104的底面118处看到待检测片段102的侧面。通过 该方法，照相机或其他生成图像数据的装置可以生成检测片段102顶面以及检测片段侧面的图像数据，正如从棱镜104底面118处沿虚线106箭头所示方向看到的一样。同时也可用镜子生成这些图像数据，镜子的不足在于，从检测片段102侧面到与棱镜104底面118平行的一个位置的路径的焦距将会大于从检测片段102顶面到检测片段102顶面的观察框架116的路径的焦距，所述的观察框架116同样平行与棱镜104底面118.
而且，如果使用一个镜子生成检测片段102侧面的图像，图像区域将会变大。在一个实施例中，需要为检测片段102顶面和从镜子得到的检测片段102侧面图像之间的间距，生成大量的图像数据像素。如图I所示，角α定义了棱镜104的反射面108和110间的相对关系。在反射点处，在平行与第一反射面108上的反射点的平面和检测片段102的平面之间车辆角α。在反射点处，第一反射面108的平面和平行于检测片段102平面的平面之间的角度关系，为45° + α，第一反射面108和第二反射面110之间的角度关系是45° - α/2，α的典型范围是20°到50°。而且，可以看到在包含棱镜104顶面的平面和包含检测片段102顶面的平面之间有一个光线间隙112。光线间隙112需要足够大，以允许一个低角度光源114照亮检测片段102的顶面和侧面。因此，与现有技术的系统相比，棱镜104的使用提供了增加光线间隙112这一额外的优势。图2是依据本发明一个实施例的棱镜200的一个图表。棱镜104是一个具有三个钝角和两个锐角的五面棱镜，不同与棱镜104,棱镜200是一个六面棱镜,具有三个钝角、一个直角和两个锐角。棱镜200包括一个由线202Α和202Β标识出的观察区域。如图2所示，沿检测物体的侧面的点A和点B可以沿着206和208所示的虚线被反射穿过棱镜。棱镜204底部的结果图像将会反转点A和点B的位置，故点A将会在点B的左侧。同样地，检测物体侧面的视位置将会与在一个镜子中看到的检测侧面的视位置相反。同样地，棱镜204内所不的虚线标识出棱镜204不同侧面的相对位置。棱镜204反射面间的角度关系和图I中相同。使用棱镜204生成检测物体侧面的图像，从而允许检测物体顶面和侧面被捕捉在单组图像数据中。因为能调节从图像物体侧面穿过棱镜204的路径的焦距，来匹配从检测中物体顶面直接到图像数据生成系统的路径的焦距，故可以使用单一图像数据生成系统来同时关注检测物体的侧面图像和顶面图像，如数字图像系统。图3是根据本发明一个实施例的用于检测组件的系统300的一个图表。系统300包括观察装置300A和观察装置300B。在观察装置300A中，检测片段传送系统，例如，沿箭头A所示方向移动的运送装置302携带检测片段304A至304D越过检测区域。棱镜306A至306D,分别从检测片段304A至304D的侧面上捕捉图像数据。放置图像数据生成系统308在观察区域上，所述的观察区域由棱镜306A至306D的顶面构成，并且所述的观察区域直接位于检测片段304A至304D上，如同它们在图像数据生成系统308下移动。如先前所述，在检测片段304A至304D越过图像数据生成系统308的观察区域时，棱镜306A至306D的焦距和从检测片段304A至304D的表面穿过空气的焦距相等。在该方法中，图像数据生成系统308能生成一组图像数据，该组图像数据包括检测片段304A至304D的顶面及侧面。低角度环形照明器系统316提供光线给正在被检测的组件，并且没有 过于照亮被照射组件的某一侧面或顶面，例如通过使用成排的发光二极管，以产生不同亮度值，也可采用其他合适的方法。图像补偿和检测系统310与图像数据生成系统308相互连接。此处所用的词语“连接”(动词)以及其同源词语“连接”(单数名词)或“连接”(复数名词)可包括物理连接(如电线、光线或无线媒介)、虚拟连接(如通过数据存储装置中随机指定的存储单元，或HTTP链接)、逻辑连接(如通过集成电路中的一个或多个半导体装置)、或其他适配连接。在一个实施例中，一个通信媒介可以是网络或其他适配的通信媒介。图像补偿和检测系统310包括侧面检测系统310和顶面检测系统314，每一个都能通过硬件、软件或其他适配的硬件和软件的组合来实现，并且也可以是基于普通用途处理平台的一个或多个软件系统。此处所用的硬件系统包括一个分立元件的结合物、一个集成电路、一个特殊用途集成电路，一个可编程栅极阵列，或其他适配硬件。所述的软件系统包括一个或多个物体、代理、线、代码序列、子程序、独立的应用软件、两个或多个代码序列或其他适配的在两个或多个应用软件或两个或多个处理器上运行的软件结构，或其他适配的软件结构。在一个实施例中，所述的软件系统包括一个或多个代码序列或其他适配的在普通用途应用软件上运行的软件结构，例如，一个操作系统，一个或多个代码序列，其他适配的在特殊用途应用软件上运行的软件结构。图像补偿和检测系统310从图像数据生成系统308上接收图像，并为侧面检测系统312提供侧面图像数据，为顶面检测系统314提供顶面图像数据。在一个实施例中，将图像补偿和检测系统310定位于具有检测片段304A至304D中的一个片段的图像数据的区域，如通过预制模板、检波技术或其他适配的方法。如300B所示，由图像数据生成系统308生成的一组图像数据包括检测片段304C的顶面和侧面，如同从棱镜306A至306D中看到的一样。通过使用棱镜306A至306D，图像补偿和检测系统310从检测片段304上分离出图像，并将它们提供给侧面检测系统312用于分析，通过如直接传送像素、为任一因棱镜联合图像而带来的失真补偿图像，或其他适配的方法。同样地，提供检测片段304C的顶面给顶面检测系统314。在该方法中，能生成一个在检测物体的顶面和侧面，其中图像数据生成系统308到正在检测的检测片段304A至304D的路径的焦距与侧面观察装置相同。同样地，顶面检测系统314允许检测片段304C顶面的图像数据被生成和被检测，例如，采用模式匹配、预定范围的图像数据位置、膜、像素柱状图数据或其他适配的数据。图4是依据本发明一个实施例的检测系统400的一个图表。检测系统400展不为观察装置400A和400B。如观察装置400B所示，图像补偿和检测系统402包括检测片段跟踪系统404，侧面检测系统406和顶面检测系统408。图像数据生成系统410从观察区域生成图像数据，所述的观察区域包括一组检测片段414A至414D，任选地通过直接观察检测片段顶面，如观察检测片段414B和414C，或通过棱镜412A至412D来观察检测片段侧面。低角度环形照明器系统418通过以下方法向正在被检测的组件提供光线，即不过度照亮被照亮组件的任一侧面或顶面，例如，通过使用成排的发光二极管，以提供不同亮度值，或者采用其他适配方法。如400A所示，由图像数据生成系统410生成的观察装置包括检测片段418B和418C的顶面，以及检测片段414B的侧面、穿过棱镜412C的检测片段414B和414C的每一个的侧面、穿过棱镜412A的检测片段414C的侧面、和穿过棱镜412B的检测片段414B和 414C的侧面。因为图像数据包括一组片段的不同侧面，检测片段跟踪系统404识别并跟踪那些相互联合的侧面图像和检测片段。在一个实施例中，由于检测片段通过一个检测片段传送系统被移动，如沿箭头A方向的拾取和放置工具416，上述检测片段在经过图像生成系统个410的观察范围时被仔细检查。图像补偿和检测系统402接收图像数据并从棱镜412A至412D上以及从检测片段表面上直接观察来识别检测片段、顶面和侧面。同样地，适配的补偿方法可被用于补偿任何图像失真，采用联合棱镜的侧面图像数据转化带来了上述图像失真。侧面检测系统406和顶面检测系统408被用于分析图像数据，以决定图像数据是否指出了检测片段是可接受的。检测片段跟踪系统404从侧面检测系统406和顶面检测系统408处接收侧面图像数据测试结果，并决定完整的一个检测片段的一组四侧面和一顶面是否被生成。图像补偿和检测系统402生成对无法接收的片段的指示信息，此时这些片段被拒绝。在一个实施例中，能控制拾取和放置工具416，以释放一个不能在预定区域进行检测的物体，然后生成一个操作通知，以允许该片段被用手检测，或采用其他适配的方法。图5是依据本发明的一个实施例的使用一个棱镜检测系统来检测物体的方法500的一个流程图，所述的棱镜检测系统消除了对检测片段沿三个轴移动的需要。方法500从502开始，在此任选地在一组棱镜上方、一组棱镜下方移动检测片段，或采用其他适配方法，依靠检测片段是否正在被通过以下方式来移动，如拾取和放置工具、运送装置或其他适配的方法。然后该方法进行至504，在此生成图像数据。在一个实施例中，图像数据可以来自于观察区域，所述的观察区域包括一组四个棱镜和一个直接观察区域或其他适配的观察区域。在506处，确定一组片段是否在观察区域正在被检测。如果确定一组片段不是正在被检测，方法进行至508，此处生成检测片段侧面和顶面的图像数据并且执行一个或多个的图像数据分析过程。在一个实施例中，可以分析侧面和顶面的图像数据，以确定图像数据是否包括任何缺陷的暗示，生成棱镜的柱状图数据，分析一组图像数据中的从预定位置来的数据，或执行其他适配的方法。在510处，确定片段是否通过检测。如果片段没有通过检测，方法进行至512，此处片段被拒绝。在一个实施例中，可以使用一个命令以拾取和放置控制装置，以放置一个片段在缺陷堆中，生成一个指示以移除片段和实现手动检测的操作，或采用其他适配的方法。同样地，如果在510处确定片段通过了检测，方法返回502。如果在506处确定一组片段正在被检测，方法进行至514。在514，为该组检测片段的顶面和侧面生成图像数据，并且分离顶面和侧面图像。在一个实施例中，如果一组顶面图像和侧面图像被呈现，不仅需要从侧面图像分离出顶面图像，而且也需要联合侧面图像数据和适配的顶面图像数据，以形成一个检测片段的完整的一组侧面和顶面图像数据。方法然后进行至516，此处执行检测图像数据。在一个实施例中，检测顶面和侧面图像数据组可以通过采用普通检测方法来检测，如柱状图检测、预定区域的检测、或其他适配数据。方法然后进行至518，跟踪通过或不合格的结果。在一个实施例中，可以同时检测一组片段，联合任一有缺陷的侧面应和一组检测片段中的一个。在这个实施例中，当该检测片段移过检测装置时，对通过和不合格结果的跟踪允许为每一检测片段生成完整的一组图像数据，故当检测片段从一个位置到第二个位置被横向移动，并且没 有检测片段在相对于移动方向(如进入检测装置)的第三轴向上的移动时，允许对检测片段的快速检测。然后方法进行至520.
在520处，确定检测片段的完整的一组检测数据是否被接收。如果完整的一组数据没有被接收，方法返回502并且检测片段被移动，直到生成完整的一组图像数据。否则，方法进行至522，确定检测片段是否通过检测。如果检测片段通过了，方法返回至502。否则，方法进行值524，不合格的检测片段被拒绝，并且执行一个适配的方法或生成指示。方法然后返回至502。运转时，方法500允许检测检测片段，当移动上述检测片段穿过一个检测装置的观察范围时。不同的是，现有技术系统要求在轴向上移动检测物体，以在检测装置的观察范围内放置侧面，方法500可以通过一个检测装置来执行，在单一的观察范围内获得侧面和顶面图像数据，允许连续的移动、快速的检测，以及执行其他适配的方法。尽管本发明的系统和方法的具体实施方式
已经在此进行了详细的描述，本领域的技术人员将会理解该系统和方法可以通过多种替代法和变形来实现，然而上述都没有脱离权利要求及附加权利要求的范围和精神。
权利要求
1.一种用于检测检测片段组的系统，其特征在于，包括 至少一个棱镜，所述棱镜具有第一末端、第二末端、位于所述第一末端和第二末端之间的距离、以及第一反射面，所述第一反射面用于将入射到所述第一反射面上的光射向所述第二末端，所述至少一个棱镜的第一末端位于棱镜平面上，所述棱镜平面与检测平面相互平行并轴向分离开，所述检测平面包括检测片段组中的至少一个片段的顶表面，其中，所述检测平面被放置在远离所述至少一个棱镜的第一末端的位置，之间间隔超出至少一个棱镜的长度，这样以建立一个将所述棱镜平面与所述检测平面隔开的空间间隙； 一个检测片段传送系统，用于移动检测片段组使其经过所述棱镜的第一末端并穿过处于检测平面的检测区域；以及 一个图像数据系统被放置于远离所述的棱镜的第二末端的位置并且用于生成检测片段组中的至少一个片段的图像数据，所述检测片段组的顶表面和/或至少一个片段的至少一个侧面的像素，其中，所述图像数据系统用于在所述检测片段组中的每一个片段处于检测区域时生成图像数据。
2.如权利要求I所述的系统，其特征在于，所述棱镜补偿所述检测片段组中的至少一个片段的至少一个侧面的焦距，以使得该焦距和所述检测片段组中的至少一个片段的顶表面的焦距相同。
3.如权利要求I所述的系统，其特征在于，进一步包括一个图像补偿和检测系统，用于从图像数据系统处接收图像数据并且分离所述检测片段组中的至少一个片段的顶表面的图像数据和所述检测片段组中的至少一个片段的至少一个侧面的图像数据。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述图像补偿和检测系统进一步包括一个侧面检测系统，所述的侧面检测系统接收所述检测片段组中的至少一个片段的至少一个侧面的图像数据并且生成合格或不合格数据。
5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述图像补偿和检测系统进一步包括一个顶表面检测系统，所述的顶表面检测系统接收所述检测片段组中的至少一个片段的顶表面的图像数据并且生成合格或不合格数据。
6.如权利要求I所述的系统，其特征在于，进一步包括一个图像补偿和检测系统，用于从图像数据系统处接收图像数据并分离所述检测片段组中的两个或更多片段的顶表面的图像数据和所述检测片段组中的两个或更多片段的侧面的图像数据。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述的图像补偿和检测系统进一步包括一个检测片段跟踪系统，所述检测片段跟踪系统为每一个检测片段，将所述检测片段组中的两个或更多片段的顶表面的图像数据与所述检测片段组中的两个或更多片段中的每一个片段的侧面的相对应的图像数据结合起来。
8.如权利要求I所述的系统，其特征在于，从所述检测片段组中的至少一个检测片段的侧面反射出的光与所述第一反射面之间的角度为45° -α，其中，α为(a)—个平面与(b) 一个点之间的夹角，所述(a)平面平行于位于棱镜第一反射面的反射点上的检测平面，所述(b)点为所述检测片段组中的至少一个片段的侧面上的点。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，角度α的大小在20°到50°之间。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述至少一个棱镜进一步包括一个第二反射面，所述第二反射面用于将由第一反射面反射出的光射向所述第二末端，并且其中所述第一反射面和第二反射面被一个角度为45° - α/2的角分离开。
11.如权利要求I所述的装置，其特征在于，所述至少一个棱镜补偿所述至少一个侧面的焦距，以使得该焦距和所述检测片段组中的至少一个片段的顶表面的焦距相同。
12.如权利要求I所述的系统，其特征在于，进一步包括一个照明系统，用于在一个空间间隙处提供光线。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述照明系统用于在一个空间间隙处提供低角度光线。
14.如权利要求I所述的系统，其特征在于，所述位于检测平面上的检测区域包围了所述检测片段组的检测物体运送路径的一部分，并且其中，在一个空间间隙处的照明系统所述检测物体运送路径的一部分。
15.如权利要求I所述的系统，其特征在于，进一步包括 一个照明设备组用于提供第一光源和第二光源，所述第一光源用于照亮所述检测片段组中的至少一个片段的至少一个侧面，所述第二光源用于照亮所述检测片段组中的至少一个片段的顶表面。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述第一光源包括一个圆顶光源。
17.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述的第一光源包括一组发光二极管，所述发光二极管位于照明设备组之内，并接近于检测物体运送路径。
18.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述的第二光源包括一个发光二极管环形阵列，所述发光二极管环形阵列位于棱镜平面与检测物体运送路径之间。
19.权利要求I所述的装置，其特征在于，所述检测片段传送系统携带着一个检测片段，所述检测片段具有一个面向棱镜平面的顶表面。
20.如权利要求I所述的系统，其特征在于，所述检测物品传送路径是一维的并且其中，一个检测片段传送系统用于促进所述检测片段组沿着检测物品传送路径的连续快速的移动，并且不存在与检测物品传送路的方向不同的方向上的移动。
21.如上述任意一条权利要求所述的系统，其特征在于，所述检测片段传送系统用于支撑所述检测片段组中的至少一个片段的底面。
22.一种用于检测检测片段组的方法，所述检测片段组中的每一个检测片段包括顶表面和多个侧面，其特征在于，所述方法包括 提供至少一个棱镜，所述棱镜具有第一末端、第二末端、位于所述第一末端和第二末端之间的距离、以及第一反射面，所述第一反射面用于将入射到所述第一反射面上的光射向所述第二末端，其中，所述至少一个棱镜的第一末端位于棱镜平面上； 利用一个检测片段传送系统移动所述检测片段组，所述检测片段传送系统用于转移检测片段组使其通过位于检测平面的检测区域，所述检测平面包含所述检测片组中的每一个片段的顶表面，所述检测平面平行于棱镜表面并且位于一段超出至少一个棱镜长度的距离，这样以建立一个将所述棱镜平面与所述检测平面隔开的空间间隙 生成远离所述的棱镜的第二末端的位置的图像数据，所述检测片段组的顶表面和/或至少一个片段的至少一个侧面的像素，所述侧面远离检测平面朝着检测片段传送系统的方向延伸；并且 进行图像数据的图像数据分析。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，进行图像数据的图像数据分析包括进行所述顶表面和/或所述检测片段组的至少一个片段中的至少一个片段的至少一个侧面的图像数据的图像数据分析。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，进行所述图像数据的图像数据分析包括将所述检测片段组中的至少一个片段的至少一个侧面的图像数据与所述检测片段组中的至少另一个片段的至少一个侧面的图像数据分开。
25.如权利要求23所述的方法，其特征在于，进行所述图像数据的图像数据分析包括将所述检测片段组中的至少一个片段的顶表面的图像数据与所述检测片段组中的至少另一个片段的顶表面的图像数据分开。
26.如权利要求23所述的方法，其特征在于，进行所述图像数据的图像数据分析包括实时跟踪是否为所述检测片段组中的每一个片段的至少一个侧面和顶表面生成合格/不合格数据。
27.如权利要求22所述的方法，其特征在于，生成远离至少一个棱镜的第二末端的位置的检测片段组中的至少一个片段的至少一个侧面和顶表面的图像数据是通过对每一个侧面的图像数据和顶表面的图像数据使用一个单一焦距来进行。
28.如权利要求22-27中任意一条所述的方法，其特征在于，所述检测片段传送系统用于支撑所述检测片段组中的每一个片段的底面。
29.一种用于检测检测片段组的系统，每个检测片段包括一个顶表面和多个侧面，其特征在于，所述系统包括 棱镜装置，所述棱镜装置用于生成一个侧面图像，所述侧面图像与从所述检测片段组中的至少一个侧面反射出的光线一致； 位于远离棱镜装置的位置处的图像数据生成装置，所述图像数据生成装置用于生成所述检测片段组中的至少一个片段的图像数据，所述图像数据包括所述检测片段组的顶表面和/或至少一个片段的至少一个侧面的像素； 一个检测片段传送系统，用于移动检测片段组使其经过所述棱镜装置并(a)穿过处于检测平面的检测区域，以及(b)沿着检测方向移动，所述检测方向是包含在平行于所述检测区域的平面内的；以及 一个照明系统，所述照明系统位于所述棱镜装置和所述检测片段传送系统之间的空间间隙内，其中所述空间间隙沿着朝向所述检测片段传送系统的表面的方向将所述检测区域与所述棱镜装置分离开，所述检测片段传送系统用于携带所述检测片段组。
30.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述棱镜装置包括用于补偿所述检测片段组中的至少一个片段的至少一个侧面的焦距，以使得该焦距和所述检测片段组中的至少一个片段的顶表面的焦距相同的装置。
31.如权利要求29所述的系统，其特征在于，进一步包括用于接受图像数据并将所述检测片段组中的至少一个片段的顶表面的图像数据与所述检测片段组中的至少一个片段的至少一个侧面图像数据分离的装置。
32.如权利要求29所述的系统，其特征在于，进一步包括用于接受来自图像数据系统的图像数据并将所述检测片段组中的两个或更多片段的顶表面的图像数据与所述检测片段组中的两个或更多片段的至少一个侧面图像数据分离的装置。
33.如权利要求29所述的系统，其特征在于，进一步包括用于照亮所述检测片段组的至少一个片段的装置。
34.如权利要求29-33中任意一条所述的系统，其特征在于，所述检测片段传送系统用于支撑所述检测片段组中的每一个检测片段的底面。
35.一种用于快速检测检测片段的方法，每个检测片段具有一个顶表面和多个侧面，其特征在于，所述方法包括 提供一个棱镜组，所述棱镜组包括至少一个棱镜，所述棱镜具有第一末端、第二末端、位于所述第一末端和第二末端之间的距离、以及第一反射面，所述第一反射面用于将入射到所述第一反射面上的光射向所述第二末端，所述棱镜组中的每一个棱镜的第一末端位于棱镜平面上； 提供一个检测片段传送系统，所述检测片段传送系统用于沿着检测物品传送路径移动所述检测片段组并使其穿过平行于棱镜平面的检测区域，所述检测区域包括所述检测片段组中的至少一个片段的顶表面； 提供一个围绕着所述检测片段组中的至少一个片段的照明设备组，所述照明设备组位于一个空间间隙内，所述空间间隙在垂直于检测物品传送路径的方向上将所述棱镜平面与所述检测区域分开； 利用第一光源照亮所述检测片段组中的至少一个片段的至少一个侧面； 利用第二光源照亮所述检测片段组中的至少一个片段的顶表面；以及 当所述检测片段组经过棱镜组是，利用所述棱镜组捕捉从至少一个侧面反射出的光线，从而生成所述检测片段组中的至少一个片段的至少一个侧面的图像数据。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于，利用第一光源照亮所述检测片段组中的至少一个片段的至少一个侧面包括利用第一光源照亮所述检测片段组中的至少一个片段的一组侧面角。
37.如权利要求35-36所述的方法，其特征在于，提供围绕着所述检测片段组中的至少一个片段的照明设备组包括将所述照明设备组放置在一个空间间隙内，所述空间间隙在垂直于所述检测物品传送路径的方向上将所述棱镜平面与所述检测区域和检测片段传送系统中的每一个分开。
38.一种用于检测检测片段组的系统，所述检测片段组中的每一个片段具有一个顶表面和至少一个侧面，其特征在于，所述系统包括 至少一个棱镜具有第一末端，第二末端，以及第一反射面，所述至少一个棱镜的第一末端位于一个平面内； 一个检测片段传送系统，用于移动所述检测片段组，使其穿过检测区域并经过所述至少一个棱镜的第一末端，这样使得所述检测片段组中的每一个片段的顶表面包含于一个平面内； 一个低角度照明系统位于一个空间间隙内，所述空间间隙将所述至少一个棱镜的第一末端所处的平面与含有所述检测片组中的每一个片段的顶表面的平面分开；以及 一个图像数据系统，用于生成所述检测片段组中的至少一个片段的图像数据，所述图像数据包括所述检测片段组中的至少一个片段的顶表面和/或至少一个侧面的像素，其中所述图像数据系统用于在所述检测片段组中的每一个片段处于检测区域内的时侯生成图像数据。
39.如权利要求38所述的系统，其特征在于，所述低角度照明系统包括设置有不同的亮度值的发光二极管阵列。
40.如权利要求38所述的系统，其特征在于，所述图像数据系统在多个检测片段被检测的时候生成所述检测片段中的两个或更多片段的图像数据，并且将所述检测片段中的两个或更多片段的顶表面的图像数据与所述两个或更多检测片段的侧面的图像数据分离。
41.如权利要求40所述的系统，其特征在于，所述图像数据系统包括一个图像片段跟踪系统，所述检测片段跟踪系统为每一个检测片段，将所述两个或更多检测片段中的每一个片段的顶表面的图像数据与所述两个或更多检测片段中的每一个片段的侧面的相对应的图像数据结合起来。
42.—种用于系统的棱镜组,其特征在于,包括至少一个能够在传送系统和图像数据系统之间使用的棱镜，所述传送系统用于携带检测片段组，所述图像数据系统用于捕捉所述检测片段组的图像，每一个检测片段具有一个位于所述图像数据系统的成像平面位置的顶表面，以及多个侧面，棱镜组中的每一个棱镜包括A-Ap—H上山 弟一末牺; 远离所述第一末端一段距离的第二末端；以及 向着远离所述第一末端的方向延伸的第一反射面，并且所述反射面用于将入射到所述第一反射面上的光射向所述第二末端，其中所述棱镜组中的每一个棱镜的第一反射面以一个角度向着远离所述棱镜组中的每一个棱镜的第一末端的方向延伸，这样提供一个观察区域，用于接收由至少一个检测片段的至少一个侧面反射的光，所述检测片段具有与成像平面一直的顶表面，以及 其中，所述成像表面向着远离所述棱镜组中的每一个棱镜的每一个第一末端和第二末端的方向远离所述棱镜组中的每一个棱镜的第一末端平移。
43.如权利要求42所述的棱镜组，其特征在于，所述棱镜组用于提供检测片段的至少一个侧面的图像，所述图像将被远离至少一个棱镜的第二末端处的图像捕捉设备捕捉到。
44.如权利要求42所述的棱镜组，其特征在于，至少一个棱镜包括 第一对棱镜，所述的第一对棱镜相互径向对立，提供检测物体右侧和左侧的图像； 第二对棱镜，所述的第二对棱镜相互径向对立，提供检测物体前侧和后侧的图像。
45.如权利要求42所述的棱镜组，其特征在于，所述第一反射面的角度被定位为45° +α，其中，α为(a)—个平面与(b)—个点之间的夹角，所述(a)平面平行于位于棱镜第一反射面的反射点上的检测平面，所述(b)点为所述检测片段组中的至少一个片段的侧面上的点。
46.如权利要求45所述的棱镜组，其特征在于，α大约为20°到50°。
47.如权利要求45所述的棱镜组，其特征在于，所述棱镜组中的每一个棱镜进一步包括一个第二反射面，并且其中所述第一反射面与第二反射面之间的角度为45° -α/2。
48.如权利要求42-47中任意一条所述的棱镜组，其特征在于，所述成像平面和所述检测片段组中的至少一个片段的底面都向远离所述棱镜组中的每一个棱镜的第一末端和第二末端的方向空间平移。
全文摘要
本发明公开了一种用于检测组件的系统。该系统包括一个棱镜，所述的棱镜具有第一末端、第二末端、第一反射面和第二反射面。所述的棱镜第一末端位于一个平面上，该平面与一组检测片段的一个或多个片段所在的平面平行并轴向分离。在远离棱镜第二末端处放置一个图像数据系统，该图像数据系统生成检测片段组的至少一个片段的图像数据，该图像数据包括一组检测片段的至少一个片段的顶面，一组检测片段的至少一个片段的至少一个侧面。一个检测片段传送系统，如拾取和放置工具、运送装置，以移动一组检测片段越过贯穿检测区域的棱镜第一末端。
文档编号G02B5/04GK102788554SQ20121025508
公开日2012年11月21日 申请日期2008年4月7日 优先权日2007年4月5日
发明者葛汉成, 阿曼努拉·阿杰亚拉里, 陈发齐, 黎庆添 申请人:联达科技控股有限公司