专利名称：模块化辅助可视化系统的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及电动工具领域，尤其是布置在诸如圆锯、带锯、接缝刨、刨床、木牛头刨、雕刻机、钻孔器、钻床、磨沙机、抛光机、车床、激光切割机、喷水式切割机等类似电动工具上的模块化辅助可视化系统。
背景技术：
使用电动工具来改变被加工件的形状是普遍的。诸如圆锯类、钻床类、车床类、磨沙机类、激光切割机类、喷水式切割机类及类似电动工具被用来完成许多任务。这些工具增加了车间和家庭工场的产量。
随着产量的增加，使电动工具的操作员陷于事故和伤害的风险也增加了。通常要求电动工具的操作员确定被加工件上电动工具执行其功能的位置。此外，电动工具可能要求操作员在使用电动工具的整个过程中保持瞄准该位置。要求保持瞄准使该操作员不能专心于电动工具的操作。而且，保持瞄准可能要求操作员紧密地接近该电动工具的工作端。因此，建立和保持瞄准造成的分心以及需要接近工作端使操作员处于危险的位置，增加了事故和伤害的风险。
诸如护刃器、切断开关、安全室/护罩等安全装置已经被加到电动工具上。另外，许多电动工具电机被装在保护性外壳内。即使此类安全装置提供了保护，具有此类安全装置的电动工具可能继续要求操作员在紧靠近电动工具的范围内操作因此，值得提供一种模块化辅助可视化系统，该系统允许地理上离电动工具很远的操作员在被加工件上建立用来执行该电动工具功能的位置，并在被加工件的规定位置上执行该电动工具功能。
发明内容
因此，本发明主要提供一种模块化辅助可视化系统，该系统提供给诸如圆锯、钻床、磨沙机、车床、激光切割机、喷水式切割机及类似被加工件处理装置的操作员以下能力通过使用交互式显示和可编程界面，从各个位置来建立被加工件上精确的操作点，并控制被加工件处理装置的功能(例如切割、钻孔、磨光)。通过允许操作员远程处理被加工件，该系统增加了操作员安全性。另外，通过减少在一个或多个被加工件上建立和执行操作功能中人为错误的影响，该系统增加了被加工件的产量和质量。
本发明的模块化辅助可视化系统可以包含一个与被加工件处理装置、摄像模块及至少一个远程图象处理模块通信的图象处理模块。被连结至被加工件处理装置并可包含摄像机镜头和灯的该摄像模块提供该被加工件处理装置工作区域的可视化图象。所提供的该可视化图象被显示在图象处理模块上。该图象处理模块使用摄像模块在被加工件上铺设格栅和切割线至少其一。通过图象处理模块接收的来自操作员的数据建立该格栅或切割线。由图象处理模块控制的被加工件处理装置被接合于建立在该被加工件上的格栅或切割线上。
应当理解的是，前面总的描述和后面详细的描述只是示例性和说明性的，不是限制本发明所主张的权利要求。被引入并作为说明书一部分的附图举例说明本发明的一个具体实施方案，并与总的说明一起用于解释本发明的原理。
通过参考附图，本发明的诸多优点可以被本领域的技术人员更好地理解，其中图1A是操作员使用一个系统内的模块化辅助可视化系统来实现挑选、修整及传送已加工工件至该操作员位置的侧透视图；图1B是表示图1A中所示的模块化辅助可视化系统的功能能力的流程图；图2是表示一个使用模块化辅助可视化系统，具有传送已加工工件至若干位置性能的系统的顶视图；图3A是包含多个组成部件的模块化辅助可视化系统的透视图；图3B是一个可用于模块化辅助可视化系统中的典型信息处理系统的图形表示；图4是表示包含于模块化辅助可视化系统的使用中的功能步骤的方框图；
图5是本发明的一个典型实施方案所述的远程图象处理模块的透视图；图6是图5所示的远程图象处理模块的正视图，表示在步骤1中远程图象处理模块的操作员所看见的显示；图7是图5所示的远程图象处理模块的正视图，表示在步骤2中远程图象处理模块的操作员所看见的显示；图8是图5所示的远程图象处理模块的正视图，表示在步骤3中远程图象处理模块的操作员所看见的显示；图9是图5所示的远程图象处理模块的正视图，表示在步骤N中远程图象处理模块的操作员所看见的显示，此处N代表最后步骤，此数字由操作员通过使用远程图象处理模块确定；图10是模块化辅助可视化系统的典型的锯切割可视标记有标识的被加工件的透视图，该标识由连结至该锯和图5所示的显示由摄像机提供的工作区域的图象的远程图象处理模块的摄像模块识别；图11是图10所示的典型的锯的透视图，该锯已经完成了切割典型的被加工件，远程图象处理模块正显示由具有增强图象的摄像机提供的工作区域的图象，该图象不包含由该摄像机观察到的存在于该工作区域的碎片；图12是图11所示的远程图象处理模块上显示的图象的特写镜头；图13是图5所示的远程图象处理模块的显示器的正视图，表明该远程图象处理模块具有确定与其通信的摄像机功能的能力；图14是本发明的典型实施方案的透视图，其中该摄像机正在工作区域识别被加工件上的可视标识号，该锯还包含一个稳定机构；图15是图14的侧视图，表明该稳定机构不仅用作支架，而且用作与该锯接合时用于移动该被加工件的系统；图16是图14所示的本发明的典型实施方案的顶视图；图17是包含一个连结至该锯的锯控制器的本发明的典型实施方案的侧视图；图18是表示由图17所示的模块化辅助可视化系统完成的功能步骤的流程图；
图19是可以与本发明的典型实施方案结合使用的卷尺测量装置的透视图；图20是可以与本发明的典型实施方案结合使用的电子测量装置的侧视图；图21是操作员打破与该锯连结的安全防护装置的防护挡板的透视图，该锯还与本发明的摄像机连结；图22是图21的透视图，其中该安全防护装置的防护挡板还没有被打破，并且该锯在工作区域接合于被加工件上；图23是与可调节切割角度的圆锯连结的模块化辅助可视化系统的透视图；图24A和24B是表示由连结至图23所示的可调节切割角度的圆锯的模块化辅助可视化系统完成的功能步骤的流程图；图25是一个锯控制器直接与该锯连结的本发明的典型实施方案的侧视图；图26是表示一个系统完成的功能步骤的流程图，该系统提供给操作员选择被加工件、按尺寸切割该被加工件、并把该被加工件传送至一规定位置的功能能力；图27是包含操作员可选择的各种类型、数量及尺寸的被加工件的料斗的透视图；图28是升降机的侧视图，该升降机是运输机构的一部分，用于传送被加工件至操作员指定的具体位置；图29是能够与用于传送被加工件至规定位置的运输机构相连接的机架的透视图；图30是图29的移动式机架的侧剖视图，表示该机架能够提供用于被加工件的贮藏和进出的料斗、用于切割该被加工件的锯、模块化辅助可视化系统及用于传送被加工件的运输机构；图31A、31B和31C表示与模块化辅助可视化系统一起使用的标记机，该标记机在被加工件上放置一个标识，该标识能够被连结至锯的摄像机识别；图32、33和34表示一个远程观察模块的透视图，该远程观察模块能够与摄像机连结并显示该摄像模块提供的工作区域的图象给该模块化辅助可视化系统的操作员；图35是布置在适用于该模块化辅助可视化系统的机架中的倒转动作圆锯的透视图；图36是用于该模块化辅助可视化系统中的锯拉拔器的透视图；图37是一个使用该模块化辅助可视化系统的系统的侧视图，该系统包含锯、料斗及运输机构，允许操作员选择被加工件、切割被加工件至理想形状并把该被加工件传送至规定位置；图38是使用多个水锯的系统的图形表示，其包含一个用于存储和收集水的蓄水池、一个用于分送水的泵及用于直接给多个水锯提供从泵接收的水的多个蓄力器；图39是与该模块化辅助可视化系统连结的水锯的透视图；及图40是图39的水锯的侧视图。
具体实施例方式
现在将详细参考目前本发明优选的实施方案，以附图举例说明其实施例。
参考图1A，表示在一个典型的工作场所环境中的模块化辅助可视化系统100。该系统100包含一个用于存储被加工件的料斗102、一个用于传送被加工件至特定位置的运输机构104及一个圆锯106。该圆锯106可以是斜切锯、旋臂锯、推台锯等等。可替换地，该系统可以包含钻孔机、磨沙机、车床、激光切割机、喷水式切割机、或本领域技术人员能预想到的其它机械。
该模块化辅助可视化系统100包含一个与一个摄像模块110及一个远程图象处理模块112通信连结的图象处理模块108。此外，该图象处理模块108与该圆锯106、运输机构104及料斗102通信连结并能够控制它们的操作。一个测量装置114与该远程图象处理模块112通信连结。
在所示的具体实施方案中，操作员使用该测量装置114来确定在规定位置所要求的被加工件的尺寸。优选地，该测量装置114是电子测量装置，然而，也可以使用本领域技术人员所能预想到的其它测量工具。接着，该电子测量装置114采集的信息被传递至该远程图象处理模块112。应当预想到的是，该测量装置114可以与图象处理模块108通信连结，因此，能够直接提供信息给该图象处理模块108。该信息由电子测量装置114至远程图象处理模块112的传递可通过操作员用手把该信息输入该远程图象处理模块中来完成。可替换地，该测量装置114可以使用各种通信方式来与远程图象处理模块112进行通信，诸如发射和接收模拟信号、数字信号、无线电频率、红外信号等等。
在该实施方案中，该料斗102由操作员通过图象处理模块108进行可编程控制。该料斗102包含单一尺寸和类型的被加工件，然而，在另外的实施方案中，该料斗可以包含各种不同类型和尺寸的被加工件。通过使用该料斗内的间隔间或其它本领域技术人员所能预想到的此类系统，该料斗可以容纳各种不同类型和尺寸的被加工件。应当理解的是，在不脱离本发明范围和精神的情况下，该料斗102可以呈现多种结构和可编程的功能。
优选地，该运输机构104包含一个由该料斗102至该圆锯106运行的分度器116。该分度器116可以由操作员通过图象处理模块108进行可编程控制，以导引被加工件至该圆锯106上的特别长度。通过使用显示由摄像模块110所提供的工作区域图象的远程图象处理模块112或图象处理模块108，该操作员校验该圆锯106上该被加工件的正确导引。
当该圆锯106已经被正确接合于被加工件上之后，传送带117传送该切割的被加工件至升降机118。在当前的实施方案中，当该升降机118与图象处理模块108通信连结时，它能够由操作员可编程控制。该升降机具有传送该切割的被加工件至与该传送带117垂直的规定位置的能力。在不脱离本发明范围和精神的情况下，该运输机构104可以包括可达到其目的的许多不同装置。
该升降机118可以包含一个手工或电子编程的升降机控制器机构。图象处理模块108可以与电子编程的升降机通信连结，保持控制其操作。可选择地，一旦它已被定位于理想位置，该操作员可以被要求手工编程控制该升降机。该升降机控制器机构的另一方面可以提供独立于图象处理模块108的电子编程机构。在此种情况下，操作员可以使用一个手持远程升降机控制器机构来编程控制该升降机。
该运输机构104可以包含一个运输机构控制器。与图象处理模块108通信连结的该运输机构控制器允许操作员编程控制被加工件的导引和传送。可选择地，该运输机构控制器可以允许操作员编程控制被加工件的导引和传送而不依赖于图象处理模块108。在每一结构中，该运输机构控制器与料斗102和升降机118通信连结。此外，该运输机构控制器可以是一个手持信息处理系统，该系统能够允许操作员从地理上遥远的位置控制包含升降机118和料斗102的该运输机构。
优选地，该圆锯106是斜切锯，然而，应当被本领域技术人员理解的是，在不脱离本发明范围和精神的情况下，该圆锯可以是推台锯、旋臂锯、激光切割机、喷水式切割机等等。在该典型的实施方案中，通过图象处理模块操作控制该圆锯106，然而，应当预想到的是，一个锯控制器可以与该圆锯106通信连结并控制该圆锯106的运行。因此，该图象处理模块108与锯控制器通信连结，随后该锯控制器把任何命令直接传递给该圆锯106。
该圆锯可以还包含一个与其基座连接的箝位系统。该箝位系统可以要求手工操作，或者它可以是一个电子的、可编程系统。该图象处理模块108与该电子的、可编程箝位系统通信连结并控制其运行。可选择地，可以使用一个箝位控制器来控制该电子的、可编程箝位系统。在图14至17中将进一步说明该电子的、可编程箝位系统。
在该实施方案中，该图象处理模块108是一个附有显示器的信息处理系统。该信息处理系统可以是一台个人电脑、掌上控制器或类似的本领域技术人员所能预想到的装置。与其它装置的通信一般通过使用无线电频率来实现，但是可以通过连续电缆、红外线或其它通信介质来实现。优选地，连在该图象处理模块108上的显示器是液晶显示器，然而，应当预想到的是，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以使用其它显示模式和显示器。连接至该图象处理模块108的标准键盘可被用于把信息输入该图象处理模块108中。可使用与该图象处理模块108直接连接或与图象处理模块108远程通信连结的数字按键键盘或其它数据输入装置。下文以图3来论述该图象处理模块108和远程图象处理模块112的结构。
该图象处理模块108接受摄像模块110提供的工作区域的图象。优选地，该摄像模块110与该圆锯106在能提供给该摄像模块110圆锯106工作区域的清晰且无障碍图象的位置处连结。该摄像模块110可以从圆锯106拆卸掉，并且该连结允许多种摄像模块连结至该圆锯。该摄像模块110可以包含一个具有变焦透镜的摄像机和给工作区域提供附加照明的灯。工作区域可以被定义为圆锯106中被加工件可被该圆锯106接合和切割的区域。然而，在被典型定义为工作区域的区域外，操作员可以以提供理想工作区域图象的方式确定该摄像模块110的位置。
当接收来自该摄像模块110的工作区域的图象时，该图象处理模块108显示该图象。根据操作员给出的测量信息(直接或者通过远程图象处理模块)，该图象处理模块108铺设一条切割线或格栅。该切割线通过摄像模块110可视地被建立在被加工件上，允许操作员查看和校验所建立的切割线的精确性。如果操作员对已建立的切割线不满意，接着通过输入新信息给该图象处理模块108，可作出改变。一旦该新信息被接收，通过使用运输机构104可调整被加工件的位置。
在本典型实施方案中，该图象处理模块108控制该系统100的导引能力。通过图象处理模块108与运输机构104之间的通信连结，操作员可以调整被加工件在圆锯106上的位置。此外，通过使用远程图象处理模块112，操作员可以控制运输机构104，并导引圆锯106上的被加工件。
该远程图象处理模块112是一个具有液晶显示器的手持信息处理系统。它使模块化辅助可视化系统的操作员能够在地理上远离图象处理模块108，而保持控制该图象处理模块108的功能。下文将在图5至9的描述中进一步论述该远程图象处理模块112。
现在参考图1B，表示能够通过图1A的模块化辅助可视化系统100完成的功能步骤的流程图。以步骤130开始，操作员打开该远程图象处理模块112的电源。在该典型实施方案中，该远程图象处理模块112与模块化辅助可视化系统100内的所有运转装置通信连结并控制这些装置的功能。由该远程图象处理模块112，操作员可以打开步骤140中的箝位系统电源(如果包含箝位系统)、步骤150中的摄像模块110、步骤160中的灯(如果提供灯)、步骤170中的圆锯106及步骤180中的分度器118的电源。在此阶段，该系统100包含锯控制器、运输机构控制器及升降机控制机构，操作员也打开这些装置的电源。
在步骤151中，该摄像模块110提供工作区域的图象，该图象可以被操作员在远程图象处理模块112上看见。在步骤131中，该操作员可以选择存储在料斗102中的需要的被加工件尺寸。该操作员通过远程图象处理模块112作出选择，该远程图象处理模块112传递信息至料斗102并分配被加工件。依靠料斗102，可获得的尺寸可以是固定的，或者当该料斗包含存储不同尺寸被加工件的多个间隔间时，可获得的尺寸可以是变化的。一旦该操作员已经选择了被加工件的尺寸，在步骤132中，该操作员使用远程图象处理模块112来选择将要被加工的被加工件的切割类型、切割长度及相同尺寸被加工件的数量。
切割长度由操作员根据测量装置提供的测量信息来确定。优选地，该测量信息被输入该远程图象处理模块112中，随后，在把挑选出的被加工件传送至圆锯106的工作区域之前，该远程图象处理模块112在该被挑选出的被加工件上建立第一标记和第二标记。在本发明的另一实施方案中，可以不建立可视标记。该远程图象处理模块112可以导引整个被加工件的长度，然后根据提供的测量信息建立用于切割线的标记。可选择地，该操作员可以手工在被加工件上建立第一和第二标记，以确定切割的长度。该标记可以是易被摄像模块110读取的各种形式。因此，该标记可以是一条划线或如本领域技术人员所能预想到的适当形式。下文以图31A至31C论述一种另外的标记方法。
在本发明中，在被加工件进入圆锯106的工作区域之前，一个分度器在某一位置与该料斗102相连接。与远程图象处理模块112通信连结的该分度器可用易被摄像模块110读取的标识来标记被加工件。
由操作员把信息输入远程图象处理模块112中来确定切割类型，然后在步骤171中，圆锯106被设置成提供那种具体类型的切割。
在步骤181中，该被选择的被加工件被导引进入圆锯106的工作区域。这是通过使用由远程图象处理模块112控制的分度器118来完成的。在该典型的实施方案中，该被加工件已经被用第一和第二记号来作标记，以确定该被加工件的长度。一旦该被加工件已经由分度器118传送进入该工作区域，在步骤152中，摄像模块110在被加工件上定位该第一记号(其可以是该被加工件的第一边缘)。在步骤182中，当该记号被摄像模块110读取时，该被加工件的导引停止。该远程图象处理模块112通过摄像模块110沿该第一记号铺设一条切割线。通过该远程图象处理模块112上显示的该工作区域的图象，该操作员可以可视地发现该确定的切割线。
如果该圆锯106包含一个箝位系统，则随后在步骤142中，该箝位系统在适当的位置夹紧被加工件。在步骤153中，如果摄像模块110的摄像机包含图象放大功能，则该操作员可以获得对工作区域内的被加工件更靠近的注视。
不管操作员获得的被加工件的图象，在步骤172中，该圆锯沿着通过远程图象处理模块112确定的切割线被接合以切割该被加工件。然后，第一次切割或前端被操作员通过远程图象处理模块112观察到。该操作员可以在该被加工件上放大，以便检查此选择的切割是否是可用的。在步骤133，该远程图象处理模块112询问操作员批准或不批准该切割。如果该操作员不批准该切割，则随后使该系统返回到步骤132，并再次向前继续进行。
如果该操作员批准，则在步骤143中，箝位系统释放被加工件，而步骤183通过运输机构104导引被加工件，直到步骤154中摄像模块110找到被加工件上的第二记号的位置为止。一旦第二记号被定位，随后在步骤184中该被加工件的导引停止，并通过步骤144，该被加工件被夹紧就位。如上所述。通过摄像模块110，该远程图象处理模块112沿着第二记号铺设一条切割线，然后在步骤173中，圆锯106沿着该切割线切割该被加工件。在步骤145中，该被加工件被松开，并且在步骤165中，操作员可以通过远程图象处理模块112上的显示来观察该切割。
在步骤134中，操作员第二次被询问批准或不批准步骤134要做的切割。如果操作员不批准，则该系统返回步骤132并从那开始继续向前进行。如果操作员批准，则该远程图象处理模块112将询问操作员是否想要在此时关闭该系统。如果操作员通过指示表示不关闭该系统，则该系统将会返回步骤131并从那开始继续向前进行。这就是操作员已选择了若干要被切割的被加工件的情形。然而，如果操作员完工，则随后该系统可以被关闭，并且其功能能力至少暂时被取消。
现在参考图2，表示在一个典型的工作场所环境中的模块化辅助可视化系统200。在该优选的实施方案中，所示的模块化辅助可视化系统200包含一个多间隔间的料斗210、及在运输机构230内的第一升降机215、第二升降机220及第三升降机225。该系统200还包含一个圆锯235。在本实施方案中，料斗210能够存储和提供四种不同类型的被加工件进出。应当理解的是，该间隔间的布置和放置在间隔间中的被加工件的类型可以改变。应当预想到的是，该运输机构230可以被分成第一运输机构和第二运输机构。例如，该第一运输机构可以包括把被加工件从多间隔间的料斗210传输至该圆锯235，并且也提供使该被加工件正确定位于圆锯235下的导引功能。该第二运输机构可以包括所有三个升降机，并提供该被加工件从该圆锯235至操作员位置的传送。
该模块化辅助可视化系统200的操作员能够挑选该料斗210中四种不同类型的被加工件中的任何一种，并能够进行被加工件的切割及被加工件的传送。被加工件可以被传送至由运输机构230接近的任何位置，包括由连接在运输机构内的三部升降机中的任一部接近的任何位置。例如，该操作员可在地理上靠近该锯，挑选并切割被加工件，并把该被加工件传送至该第三部升降机225所到达的位置。
图3A和3B表示一个典型实施方案的模块化辅助可视化系统300。该系统300包含一个图象处理模块310、一个圆锯320、一个摄像模块330、一个无线远程图象处理模块312及一个硬连接的远程图象处理模块314。该图象处理模块310与该圆锯320、摄像模块330、无线远程图象处理模块312及硬连接的远程图象处理模块314通信连结。
在一个实施方案中，图象处理模块310和远程图象处理模块312及314是一种通常代表卖或出租给本发明所述的主机客户的信息处理系统的典型的硬件系统350。该硬件系统350由中央处理系统360控制。该中央处理系统360包含一个用于执行程序、进行数据处理及控制硬件系统350工作的诸如微处理器或微控制器的中央处理器。通过用于在该硬件系统的元件间传递信息的系统总线368实现与中央处理器通信。该总线368可以包含一个有利于信息在该硬件系统的存储器与其它外围元件之间传递的数据通道。该总线368还提供与包含数据总线、地址总线及控制总线的中央处理系统360通信所需的信号。该总线368可以包含公布标准所述的任何技术状况的总线体系结构，例如工业标准体系结构(ISA)、扩展工业标准体系结构(EISA)、微通道架构(MCA)、互连外围设备(PCI)局域总线、包括IEEE标准488一般用途界面汇流排(GPIB)、IEEE 696/S-100等等由电气和电子工程师协会(IEEE)公布的标准。该硬件系统350的其它元件包括主存储器362和辅助存储器364。如果需要，该硬件系统350可以进一步包括一个辅助处理系统366。该主存储器362提供存储在中央处理系统360上执行程序用的指令和数据。该主存储器362典型为基于半导体的存储器，诸如动态随机存储器(DRAM)和/或静态随机存储器(SRAM)。其它基于半导体的存储器类型包括如同步动态随机存储器(SDRAM)、Rambus动态随机存储器(RDRAM)、铁电体随机存储器(FRAM)等。
该辅助存储器364提供指令和数据的存储，这些指令和数据在执行之前被加载进主存储器362。操作员对圆锯320的设置可以保存在该辅助存储器364或该主存储器362中。这允许操作员设置可被记忆并被重复的操作状态，诸如可由操作员设置锯停止，及很容易使锯返回通常的切割角度。此外，该存储器允许使用者重放被保存位置之前的最后几步。因此，该操作员可以中途离开工作，以后返回工作时记着该操作员离开之前正在做的工作。这有助于操作员进行更精确、重复性切割的效率和能力。
该辅助存储器364可以包括基于半导体的存储器，诸如只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电擦除可编程只读存储器(EEPROM)、或闪存(与电可擦除只读存储器类似的块定向存储器)。该辅助存储器364也可以包括各种不基于半导体的存储器，包括但不限于磁带、磁鼓、软盘、硬盘、光盘、激光视盘、只读光盘只读存储(CD-ROM)、单写型光盘(CD-R)、可重写光盘(CD-RW)、数字多功能光盘只读存储(DVD-ROM)、单写型数字多功能光盘(DVD-R)、可重写数字多功能光盘(DVD-RAM)等等其它各种能被想到的存储器装置。
该硬件系统350可以选择性地包括一个可以是管理输入/输出的辅助处理器的辅助处理系统366、一个用于执行浮点数学运算的辅助处理器、一个数字信号处理器(具有适用于信号处理运算法则的快速执行的体系结构的专用微处理器)、一个后端处理器(附属于主处理器的从属处理器)、一个附加的微处理器或用于双或多处理器系统的控制器、或一个协处理器。应当认识到，此类辅助处理器可以是分离的处理器，或可被装入该主处理器内。该辅助处理系统366可以提供给显示系统虚拟成像能力。即使当碎片出现在工作区域时，该虚拟成像提供该锯工作区域内被加工件的清晰图象，。
该硬件系统350包括用于连接显示装置372的显示系统370、及用于连接一个或多个输入/输出(I/O)装置376、378及一直到N个输入/输出(I/O)装置380的输入/输出(I/O)系统374。该显示系统370可以包含一个视频显示器适配器，该视频显示器适配器具有驱动该显示装置的所有元件，包括图象存储器、缓冲器及图形引擎等所需要的元件。例如，图象存储器可以是视频随机存取存储器(VRAM)、同步图形随机存储器(SGRAM)、视窗随机存取存储器(WRAM)及类似存储器。该显示装置372可以包含一个阴极射线管(CRT)型显示器，诸如监视器或电视机，或者可以包含一种选自以下显示技术类型的显示器投影型CRT型显示、液晶显示(LCD)高射投影仪、液晶显示、发光二极管显示、电浆或等离子体显示、场致发光显示、真空荧光显示、阴极发光(场发射)显示、等离子寻址液晶(PALC)显示、象高增益发射显示等等。
该显示装置372可以被设置在允许使用者将屏幕位置配置在理想位置的蛇形限位绳支架上。可选择地，该显示装置372可以被设置在一根伸缩式杆上。该显示装置372可以在地理位置上与该硬件系统350分离开，被安装在墙壁或类似地方，使用诸如连续电缆、红外线、无线电频率及类似的各种机构来保持通信连结。在锯的工作条件下使用该显示装置372可以要求屏幕保持无灰尘和其它空气中的碎片或微粒。因此，该屏幕可以带阳电荷以排斥灰尘、可被机械地擦净、或者可使用定向气流来保持清洁。
该输入/输出系统374可以包含一个或多个用于提供一个或多个I/O装置376-380之间的接口功能的控制器或适配器。例如，该输入/输出系统374可以包含一个串行端口、并行端口、通用串行总线(USB)端口、IEEE 1394串行总线端口、红外端口、网络适配器、打印机适配器、无线(RF)通信适配器、标准异步接收器-发射器(UART)端口等等，该端口用于诸如下列相应的I/O装置之间的接口连接键盘、鼠标、跟踪球、触摸板、操纵杆、指示棒、红外传感器、打印机、调制解调器、无线调制解调器、条码阅读器、电荷耦合元件(CCD)阅读器、扫描仪、光盘(CD)、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)、视频制作工具、电视影像撷取卡、触摸屏、指示笔、电声换能器、麦克风、扬声器、声频放大器、另外的信息处理系统等等。该输入/输出系统374和I/O装置376-380可以提供或接受用于本发明硬件系统350与外部设备、网络或信息源之间通信的模拟或数字信号。优选地，该输入/输出系统374和I/O装置376-380执行工业颁布的架构标准，包括以太网IEEE 360标准(例如，用于宽带和基带网络的IEEE 360.3、用于吉比特以太网的IEEE 360.3z、用于令牌传递总线网的IEEE 360.4、用于令牌环形网的IEEE 360.5、用于城域网的IEEE360.6等等)、光纤信道、数字用户线系统(DSL)、非对称数字用户线系统(ASDL)、帧中继、综合业务数字网(ISDN)、个人通讯业务(PCS)、传输控制协议/网际协议(TCP/IP)、串行链线网际协议/点对点协议(SLIP/PPP)等等。应该理解的是，本领域的技术人员对图3B的硬件系统350的改进或重构不脱离本发明的范围或精神。
在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以使用其它用于远程图象处理模块312和314的结构，诸如便携式无线上网机。与该图象处理模块310通信的远程图象处理模块的数量可以根据用户需要改变。该模块化辅助可视化系统可以包含一、二、三、一直到N个远程图象处理模块。
优选地，摄像模块330包含一个摄像机镜头332和灯334。该摄像模块330提供标准视频图象，然而，它可以被配置成提供数字图象。该摄像机镜头332提供工作区域的可视图象，该可视图象被显示在图象处理模块310、无线远程图象处理模块312及硬连接的远程图象处理模块314上。该摄像机镜头332可以包含图象放大功能，提供给操作员工作区域的放大图。应该理解的是，该摄像模块330的摄像机镜头332和灯334的结构可以进行如本领域技术人员所预想到的变化。
使用摄像模块330，该图象处理模块310提供在圆锯320的工作区域内的被加工件上建立可视格栅或切割线的能力。如前面的定义，该工作区域是圆锯320的区域，被加工件放置在该区域以使该锯切割该被加工件。在本实施方案中，该工作区域是由该圆锯320的基座提供的平台，被加工件置于该工作区域内以便被切割。一旦该被加工件位于该工作区域内，它就被摄像模块330观察到。从摄像模块330提供的图象，该图象处理模块310可被用于建立一条初始切割线。例如，操作员可把被加工件放置于工作区域内，然后把信息输入该图象处理模块310中，通过摄像模块330在该被加工件上设置可视格栅或切割线，随后执行切割。可选择地，该图象处理模块310可被用来识别被加工件上以前标记的位置，可视格栅或切割线被建立在该位置。在此种情形中，被加工件在被置于工作区域内之前被做了标记。一旦被加工件上的记号被识别鉴别出来，该图象处理模块310就在那个记号上建立格栅或切割线。应该预想到的是，通过图象处理模块310可在单个被加工件或多个被加工件上建立多个格栅或切割线。
可使用瞄准锯条322的激光实现建立切割位置。该激光可以通过设置在锯条322上的反射表面沿着该锯条的平面朝下，该反射表面在计划的切割位置产生激光线。另一种方法包括使用虚拟栅栏，该虚拟栅栏允许图象处理模块310设定发现离开该被加工件末端的范围。这使操作员能够让被加工件的理想长度进入该图象处理模块310中，接着该图象处理模块310确定适当的切割位置。
通过使用图象处理模块310，操作员可以通过摄像模块330的使用来调整建立的格栅或切割线。该操作员可以沿着该被加工件的长度移动格栅或切割线，或者该操作员可以旋转该格栅或切割线至理想位置。该模块化辅助可视化系统300可以包含二个或多个与该圆锯320连接的摄像模块。这提供给操作员增强图象的能力，以及提供给操作员该工作区域的更详细的图象。
该图象处理模块310可以包含一种“学习”模式，该模式允许操作员复制现有的切割几何图形。例如，使用者以“学习”位置把被加工件放置于锯的工作区域内，然后图象处理模块310计算如何去重复端面几何图形。因此，该操作员能够重复现有切割的精确角度。此外，该图象处理模块和远程图象处理模块的显示装置可以包含视频俘获功能。视频俘获是操作员能够将过程的视频存档，并在以后取回它们。这样，该操作员可以在某一天建立一个切割过程，然后在以后某一天回来并能够重复原先获得的结果。此特点极大地增强了操作员作出精确、重复切割的能力。
在本实施方案中，该圆锯320是斜切锯，其包含锯条322、基座324及角度切割调整机构326。该角度切割调整机构326通过使用把柄来手工操作。应该想到的是，伺服机构可被用于提供给该圆锯320角度切割能力。该伺服机构可以与该图象处理模块310通信连结，允许操作员通过模块化辅助可视化系统控制切割的角度。该锯条322可以从该圆锯320中拆卸掉，并且不同尺寸的锯条可被插入该圆锯320中并被使用。
回转仪控制可以与该锯条322结合，以提供进行切割时对锯条更强的控制。此外，在作业过程中，可以使用红外传感器监控该锯条322的位置，该红外传感器从切割产生的摩擦潜热检测该锯条位置。这可以允许操作员在被加工件上做切割，而不必对该切割可视探查。这样的红外传感器系统在下文图36中描述的锯系统中是有用的。可选择地，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，超声波、电流(传导/电阻)或磁共振方法可以被用于探测锯条位置。
可选择地，该圆锯320可以是激光切割机或喷水式切割机(如图37至40所述)。这样的激光切割机或喷水式切割机允许操作员制造出使用标准圆锯得不到的复杂外形。应该想到的是，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，该模块化辅助可视化系统可以包含钻床、磨沙机、电动剃须刀、车床或类似装置。
该圆锯320可以与除尘系统结合。此类系统可以包含一个位于锯条后的真空吸尘器、一个在工作区域使用的向下抽风的台子、一个灰尘焚化系统、或类似装置。
应该想到的是，该圆锯320可以能提供图象处理模块310或远程图象处理模块312和314功能(如上文所述)。该圆锯320可以能直接与个人电脑或其它信息处理系统连接，允许操作员使用现有的显示装置。此外，该圆锯320可以能把工作区域的图象投射在墙壁上。
不管功能是由图象处理模块310、远程图象处理模块312或314、或圆锯320提供，该模块化辅助可视化系统具有调整不同尺寸锯条、摄像模块位置及被加工件尺寸大小的能力。此外，该模块化辅助可视化系统可以允许操作员连接至互联网并访问其上的站点。例如，该模块化辅助可视化系统的操作员可以访问一个网站，学习如何操作他们正在使用的模块化辅助可视化系统。可选择地，该操作员可以能下载使用该模块化辅助可视化系统去完成一个项目所计划和设计的指令。
现在参考图4，表示如图3A和3B中所述的模块化辅助可视化系统完成的功能步骤的流程图。在本实施方案中，有N个操作员，分别以操作员#1、操作员#2、操作员#N来表示。在步骤410中，操作员#1使用该模块化辅助可视化系统的一个模块化控制器发送数据至步骤425的控制器。在步骤415中，操作员#2使用该模块化辅助可视化系统的第二个模块化控制器发送数据至步骤425的控制器。在步骤420中，操作员#N使用该模块化辅助可视化系统的第N个模块化控制器发送数据至步骤425的控制器。在该系统中每一个操作员使用的模块化控制器可以是无线远程图象处理模块或硬连接的远程图象处理模块。该数据一进入就被发送至该图象处理模块，该图象处理模块是该系统的控制器。可选择地，操作员可以把该数据直接输入该图象处理模块中。
在步骤430中，由图象处理模块接收的数据被用于挑选、传输至圆锯，并切割被加工件至理想规格。如前述，该图象处理模块使用摄像模块在工作区域内的被加工件上铺设格栅或切割线。然后该圆锯被接合在该指定的格栅或切割线位置上并切割该被加工件。
一旦切割，该图象处理模块(控制器)就把已加工工件传送至适当位置。该图象处理模块保持从所有操作员接收的所有数据的列表、队列或其它类似数据存储格式。当该数据被接收时，该图象处理模块将识别符加至每套数据，指示该操作员接收到了来自操作员位置的数据。当被加工件完成时，在步骤435、440和445中，该图象处理模块由数据集确定该操作员及操作员位置，并在步骤450、455和460中进行把该被加工件传送至适当位置和操作员。
参考图5至9，表示本发明的一个远程图象处理模块500。该远程图象处理模块500是一个无线远程图象处理模块，然而，应该想到的是，该远程图象处理模块可以是在它与图象处理模块之间通信的硬连接。也可以使用本领域的技术人员所能预想到的在远程图象处理模块与图象处理模块之间通信的其它方法。
该远程图象处理模块500包含显示宽范围的多种交互显示及显示摄像模块提供的工作区域图象的能力。在图5中，显示屏508表示手工显示标记502，其表示操作员可以进行被加工件的手工切割。在另一个实施方案中，该显示屏508可以提供关于诸如钻床坐标系、车床坐标系、磨沙机坐标系及类似多种应用的相关信息。该显示屏还包含允许操作员进入要进行切割的类型的切割类型应用504和允许操作员确定已加工工件的长度的坐标系应用506。也就是说，该坐标系应用506被用于确定锯进行切割的位置。该显示屏提供给操作员使用模块化辅助可视化系统手工产生理想切割的能力。
如图5至9所示，该远程图象处理模块500包含多个控制机构。在本实施方案中，控制机构是可被操作员压下以选择具体应用的多个按钮。该多个按钮包括第一方向按钮510和第二方向按钮520。这些按钮允许操作员在该远程图象处理模块500可利用的不同显示屏之间运行，以及通过下一步所述的选择按钮来回放和调整所做的记录。此外，该多个按钮还包括第一选择按钮530、第二选择按钮540及第三选择按钮550。这些选择按钮允许操作员选择呈现在该显示屏上的具体应用，并且如果需要，调整该应用的值。按钮560也包含于多个按钮中，该按钮560允许操作员在可变的显示屏布置的配置之间选择。例如，操作员可利用现在的信息选择观察最后的切割，如图9所显示的，或者操作员可以选择不用现在的信息观察最后的切割。
应该想到的是，与典型的实施方案所示相比较，多个按钮的功能可以被改变成包含附加功能能力或把具体功能分配给不同的按钮。这些按钮位于该远程图象处理模块500正面的边缘，围绕着该显示屏。这些按钮可以位于该远程图象处理模块500的侧面。可选择地，这些按钮可以被拆卸，而且该远程图象处理模块500可以包含一个触摸屏，该触摸屏具有位于该显示屏上的提示符，操作员简单地触摸该触摸屏上适当位置来获得需要的应用。
在本实施方案中，该远程图象处理模块500与操作员用手携带和操作的掌上电脑一样，具有大致四方形形状。可以使用其它预想到的几何形状。可选择地，该远程图象处理模块500可以包含一个座架机构，该安装机构允许该远程图象处理模块500被连结至另一表面。例如，该座架机构可以是一个马王带座架装置，操作员可以滑过带子并把该远程图象处理模块500连结至该座架装置。可选择地，嵌在标准工作带内的工作带座架装置可以提供该远程图象处理模块500的运输、使用和存储用的连接点。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以使用本领域的技术人员预想到的其它座架模式。
该远程图象处理模块500上的显示屏可以提供给使用者附加功能。如前所述，该显示屏可以提供触摸屏功能。此外，该显示屏可以允许它旋转越过该模块平面的方式被连接。例如，可以使用一个环枢关节把该显示屏连接至该模块，允许操作员调整该显示屏呈现的角度。如果该模块被安装在如前述的带子上，允许操作员观察显示屏而不必把它从座架上移开，这可是特别有用的。可选择地，该显示屏可以被从该模块上拆卸掉，允许操作员把该模块留在一位置，例如安装至该操作员的带子上，观察该显示屏，然后把该显示屏重新插入该模块中。在此情况下，通过使用多种通信方式，诸如电缆心线、无线电、红外线等等，该显示屏可保持与该模块通信连结。如果在该显示屏与该模块之间保持硬连线连接，则内缩卷轴被放置于该模块中，以便当该显示屏插入该模块中时贮藏该电线。
图6至9表示一系列在远程图象处理模块上的交互式显示，这些显示呈现给操作员，以指导该操作员通过必要的步骤在被加工件上执行切割。在图6中，一个典型的预切割目录呈现给操作员。含数字1的标记610表示这第一步作为切割前的显示屏。图6中呈现的目录上的具体项目可以根据该操作员的具体要求改变。本实施方案包括一个“清除”应用620、一个“不”应用630、一个校验锁定应用640及在应用650中提供给操作员要求的条目。该清除应用620和不应用630也允许操作员根据要求的规格来设置该系统。表示这样显示的软件可以提供多个预切割目录变化，该操作员可以从中选择。当信息进入时，该操作员可以选择向前应用660，以进行图7所示的下一步。该操作员在任何时候可以选择返回应用670并返回以前的显示屏。
在图7中，以含数字2的标记710表示实际选择的显示屏，操作员被呈现以下的显示屏要求该操作员把被加工件的尺寸输入一个输入尺寸应用框715中，及在第一切割选择区域720和第二切割选择区域725内实施切割的类型。应当理解的是，该第一和第二切割数据输入选择可以相同或不同。此外，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，该数据输入配置和选择可以根据典型的实施方案改变。切割的次数可以由该操作员来调整，以允许他们进行他们所要求次数的切割。在第一切割选择区域720中，该操作员可以在横切割应用框730中选择横切割、在斜切割应用框735中选择斜切割或者在斜角切割应用框740中选择斜角切割。如所示，如果选择了斜切割类型或者斜角切割类型，则该显示屏要求他们接着分别选择角度应用框745或750，随后在应用框755或760中分别输入切割角度。如前述，该操作员可以在任何时候可以选择返回应用765并返回以前的显示屏，或者在输入要求的信息之后，该操作员可以选择向前应用770，以进行图8所示的下一步。
图8表示以含数字3的标记810表示的数量选择的显示屏。该操作员被要求输入在第一切割应用框830中第一次切割的总数及第二切割应用框840中第二次切割的总数。此外，该操作员被要求在被加工件长度应用框870中输入已加工工件的总长度。该操作员也被给予所要进行的切割、所要进行切割的角度及根据由操作员输入的数据将得到怎样的已加工工件的预看显示。如果该操作员该对预看显示满意，该预看显示满足所预期的已加工工件的要求，接着该操作员选择向前应用850，该系统开始在预期的被加工件上进行必要的切割。此外，该操作员可以通过选择返回应用860而选择返回以前的显示。
在每个被加工件根据所提供的数据被切割之后，该操作员被呈现以如图9所示的最后检查显示屏。标记910伴随着此显示，并以数字N表示，以代表显示的数字可以根据操作员来改变，一直到N种可能性。使用图象放大应用920，该操作员能够放大由摄像模块提供给远程图象处理模块的被加工件的图象。该操作员用比例尺识别所呈现的图象及已加工工件的总切割长度的图象930。另一显示940给予该操作员被加工件的侧视图。所示的该图象是示例性的，其可以进行本领域技术人员所预想的改变。然后，通过选择显示上所示的完成应用950，操作员被给予同意或不同意该已加工工件的选择。
如果该操作员不选择完成，则该系统就把该已加工工件从其被观察的工作区域内移走，并进行传送被加工件至指定位置。随后操作员选择向前应用，该向前应用确定该系统开始核查输入的数据，以决定是否需要另一个被加工件，以及是否可以根据所提供的规格开始修整该被加工件的过程。如果该系统决定不再需要其它被加工件，则在传送完该已加工工件之后，该系统将关闭。每一被加工件上的切割完成之后，该最后检查显示屏呈现给操作员。
如果该操作员不同意该已加工工件，则不选择完成，该操作员可以选择返回应用。此动作通知该系统该已加工工件被废弃，并选择一个新被加工件。该远程图象处理模块500使操作员返回图7的实际选择显示屏，并要求该操作员通过输入新数据继续向前进行。应该理解的是，呈现在图5至9中的显示只是示例性的，其可以按照该远程图象处理模块500的操作员或其他的控制来改变。
参考图10至12，表示显示由摄像模块1000提供的圆锯1010工作区域的图象的远程图象处理模块500。该摄像模块1000连结至该圆锯1010。当该圆锯1010从事切割被加工件时，该摄像模块1000给予操作员工作区域内进行工作的图象。
除了圆锯1010已经完成了切割被加工件，并已从工作区域升起之外，图11与图10所示的系统相同。该远程图象处理模块500包含视频图象放大功能，允许由该摄像模块1000提供的视频图象作为虚拟图象显示在该远程图象处理模块500上。操作员在远程图象处理模块的显示屏上看到的该虚拟图象提供该切割的被加工件的图片，该图片没有可能干扰操作员观察被加工件的碎片。这样的视频图象放大功能使操作员能够确保所进行的切割满足所要求的规格。应当预想到的是，视频图象放大可以被包含在该模块化辅助可视化系统的图象处理模块或其它操作模块中。图12提供图11所示的该远程图象处理模块500的一个单独的视图。该显示屏提供给操作员在圆锯1010已完成切割被加工件之后工作区域的无障碍的虚拟图象。
图13是该远程图象处理模块500的一个例子，其具有提供给操作员与图9所示类似的最后检查显示的显示屏。以放大倍数框1310表示放大应用，如放大倍数为10。该放大应用可以包含提供本领域技术人员所预想的多种放大倍数的能力。该比例应用被指定为全尺寸，并且切割角度应用1330提供所产生的切割角度的验证。该切割长度应用提供被加工件的总切割长度的读数器1340及被加工件的可视显示1350。与图9所描述的类似，提供已加工工件的侧视显示1360。
参考图14至17，表示一个系统1400，该系统1400包含一个锯控制器1410、一个圆锯1420、一个摄像模块1430及一个箝位机构1440。该锯控制器1410可以被加至诸如图3所示的模块化辅助可视化系统中，以控制该圆锯1420的操作。该锯控制器1410与摄像模块1430通信连结。应当预想到的是，该锯控制器1410可以直接与诸如图3所示的模块化辅助可视化系统300中的图象处理模块和远程图象处理模块通信连结。
该箝位机构1440被安装至圆锯1420上，并提供第一臂1450和第二臂1460，以在工作区域内接合被加工件。该第一和第二臂由收缩/伸展系统组成，以便允许该些臂接合和脱离被加工件。该收缩/伸展系统可以是螺杆驱动、液压传动装置等等。
该第一和第二臂被连结至一根螺纹支撑杆1470，该螺纹支撑杆1470与第一控制机构1442和位于相对端的第二控制机构1444相连结。使用该第一和第二控制机构，该螺纹支撑杆1470允许该些臂按照需要被重新配置。如图15所示，当该些臂与被加工件接合时，通过使用该螺纹支撑杆1470，它们可以调整工作区域内被加工件的位置。
该锯控制器1410控制该箝位机构1440，并且可以使用该螺纹支撑杆1470来调整该些臂的位置，以及使该些臂与被加工件接合和脱离。图17表示一个与圆锯1420连结的箝位机构控制器1710。该箝位机构控制器1710使操作员可直接控制该箝位机构1440，允许操作员通过该箝位机构1440固定或释放被加工件，以及一旦固定后调整被加工件的位置。可选择地，该箝位机构控制器1710可以与锯控制器1410通信连结，使操作员能够由该锯控制器来控制该箝位机构。该箝位机构控制器1710可以与模块化辅助可视化系统的图象处理模块或远程图象处理模块通信连结。然后操作员可以通过使用这些装置中的任一个来控制该箝位机构。应该想到的是，该箝位机构控制器1710可以是在地理位置上相对该箝位机构1440很远的地方操作的手持装置。
参考图18，表示可由使用测量装置和锯控制器的模块化辅助可视化系统完成的功能步骤。所使用的测量装置的数量可以改变，如本实施方案举例说明的，其表示测量装置#1、测量装置#2、及测量装置#N，此处N可以是任何数量的测量装置。当使用模块化辅助可视化系统内的测量装置，而不管所使用的测量装置的数量时，第一步是确定所需要的长度和变量。此确定对于测量装置#1是在步骤1805中完成，对于测量装置#2是在步骤1810中完成，对于测量装置#N是在步骤1815中完成。通过步骤1805、1810和1815中的测量装置建立的所有数据随后在步骤1820中被传递给该锯控制器。在本发明的该实施方案中，该锯控制器起通信中心作用，测量装置把信息分程传递至该锯控制器。可以使用另外的通信途径，诸如使该测量装置把信息分程传递至远程图象处理模块，接着该远程图象处理模块把该信息分程传递至图象处理模块，然后该图象处理模把信息分程传递至该锯控制器。另一个选择可以包括使该测量装置把信息直接分程传递至图象处理模块，然后图象处理模把信息分程传递至该锯控制器，或使该测量装置把信息传分程传递至远程图象处理模块，然后该远程图象处理模把信息直接分程传递至该锯控制器者。该模块化辅助可视化系统内不同模块的插入或拆卸不削弱该系统性能。
当该锯控制器在步骤1820中已接收到该测量装置数据时，通过在步骤1825中选择适当的木材尺寸，该系统向前继续进行。具有选择的适当木材尺寸的被加工件被传送至工作区域内，并在步骤1830中进行第一次切割。然后该切割的被加工件在步骤1835中被导引至根据测量装置提供数据的适当长度，并在步骤1840中在被加工件上进行第二次切割。在该被加工件完成了切割之后，它接着在步骤1845中被传送至指示的操作员。在被加工件离开工作区域之后，该系统在步骤1850中确定是否所有提供的数据已被处理。如果存在没被处理的数据，则该系统返回步骤1820，并继续向前进行。如果该系统不存在任何没被处理的数据，则该系统停止其当前的操作。
参考图19和20，表示可以用于模块化辅助可视化系统中的测量装置的典型实施方案。在图19中卷尺1900包含发射开关1910、皮尺1920、显示屏1930及发射机1940。由该皮尺1920测量距离并在该显示屏1930上显示距离。优选地，当该皮尺1920从该卷尺1900中展开时，该显示屏1930被打开。可选择地，该卷尺1900上可以包含一个开启/闭合开关，以控制该显示屏1930的功能。
如果该操作员同意所显示的距离是正确的，则该操作员接着压下发射开关1910，通过发射机1940，该距离信息被电子发射至模块化辅助可视化系统内的另一模块。该发射开关1910是一个二位置开关，然而，可以使用本领域技术人员所能预想到的其它开关结构。接收来自该测量装置的电子传输的模块可以是远程图象处理模块、图象处理模块，或锯控制器(如果其被包含在该系统中)。
在图20中，表示一个电子测量装置2000。在本实施方案中，该电子测量装置2000包含开关2010、用于测定距离的电子眼机构2020及用于显示所测量距离的显示屏2030。该显示屏可以能呈现应用的范围，例如，在本实施方案中，该显示屏包含一个一旦操作员同意该距离读数时操作员可以选择的应用框。此外，该电子测量装置2000包含第一选择按钮2040、第二选择按钮2050、第三选择按钮2060及第四选择按钮2070。这些按钮可以使操作员能够进入可利用的应用范围，并根据当前的需要做选择。
在本实施方案中，开关2010一旦被操作员压下，则从电子眼机构2020开始电子传输。此传输使该测量装置2000能够测量从其位置至操作员指定的第二位置的距离。在该测量装置2000确定了该距离以后，它把此信息传输至上述用于图19的模块化辅助可视化系统的模块。可选择地，当操作员使用至少其中一个选择按钮选择同意应用时，该电子测量装置可以2000可以能够传输该距离数据。
图21和22表示与安全防护保护系统2100相连结的圆锯。该安全防护保护系统2100包含第一传感器支柱2110和第二传感器支柱2120。该第一和第二传感器支柱以垂直方向连结至该圆锯的基座。该些传感器的连结可以允许操作员调整该些传感器支柱相对于锯条的位置，以便适应各种不同尺寸的被加工件。该第一传感器支柱2110包含第一传感器面板2130，该第二传感器支柱2120包含第二传感器面板2140。该些传感器相互面对，在该锯条进入的工作区域前面直接横穿该圆锯的基座。
如图22中所示，该些传感器面板和传感器支柱被安置在允许该锯条切割被加工件的位置，而不会触发安全防护保护系统。如图21所示，当被加工件在工作区域内时，操作员把其自身某一部位或另外外来的物体置于该两个传感器之间，将触发该安全防护保护系统2100，该锯条被关闭。该些传感器面板可以使用电子系统、激光系统等等。可选择地，一个护罩可以被连结至该圆锯，该护罩提供操作员与工作锯条之间的物理屏障。应该理解的是，该安全防护保护系统和其它预想到的变化形式可以从该锯中去掉。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以使用本领域技术人员所能预想到的其它安全机构。
参考图23，一个模块化辅助可视化系统2300包含一个斜切锯2310、一个摄像模块2320和一个远程图象处理模块2330。该系统2300的操作员在该远程图象处理模块2330上进行切割角度的选择，如前面图7中所述。在本实施方案中，该远程图象处理模块2330与该斜切锯2310通信连结。因此，该远程图象处理模块2330控制该斜切锯2310的功能。在另外的实施方案中，该信息可以通过图象处理模块或锯控制器分程传递至该斜切锯2310，然后设定该斜切锯2310切割角度。该摄像模块2320提供与前面图1A、1B、10及11中所述相同的视频图象功能。
图24A和24B表示可以由图23所述的模块化辅助可视化系统2300完成的功能步骤的流程图。在步骤2402中，来自远程图象处理模块2300的数据被控制器接收，该控制器是锯控制器或图象处理模块。在步骤2404中，该控制器把第一次切割所用的数据隔离出，并在步骤2406中决定该第一次切割是否要直切。如果该切割要直切，接着该控制器把所有数据传递至该斜切锯2310，并在步骤2416中进行第一次切割。
如果该控制器在步骤2406中决定该第一次切割不是直切，则接着在步骤2408中该控制器决定该第一次切割是否要斜切割。如果步骤2408决定它是斜切割，则接着在步骤2412中，斜切割的角度被指示给该斜切锯，该系统继续进行步骤2416，进行第一次切割。如果步骤2408决定它不是斜切割，则接着在步骤2410中，该控制器决定该第一次切割是否是斜角切割。如果步骤2410决定它是斜角切割，则接着在步骤2414中，斜角切割的角度被指示给该斜切锯，该系统继续进行步骤2416，进行第一次切割。如果步骤2410决定它不是斜角切割，接着在步骤2413中，产生一个错误信息，并且该系统返回步骤2402去重新检验数据。
第一次切割在步骤2416中被完成之后，第二次切割用的数据在步骤2418中被找回。使用第二次切割用的数据，被加工件在步骤2420中被导引至用于第二次切割的适当长度。在步骤2422中，该控制器决定该第二次切割是否要直切。如果该切割要直切，则接着该控制器把所有数据传递至该斜切锯2310，并在步骤2432中进行第一次切割。
如果该控制器在步骤2422中决定该第一次切割不是直切，则接着在步骤2424中该控制器决定该第一次切割是否要斜切割。如果步骤2424决定它是斜切割，则接着在步骤2428中，斜切割的角度被指示给该斜切锯，该系统继续进行步骤2432，进行第一次切割。如果步骤2424决定它不是斜切割，则接着在步骤2426中，该控制器决定该第一次切割是否是斜角切割。如果步骤2426决定它是斜角切割，则接着在步骤2430中，斜角切割的角度被指示给该斜切锯，该系统继续进行步骤2432，进行第一次切割。如果步骤2426决定它不是斜角切割，接着在步骤2429中，产生一个错误信息，并且该系统返回步骤2402去重新检验数据。
第二次切割在步骤2432中被完成之后，该系统利用摄像模块2320扫描该被加工件，以便在步骤2434中检验所完成切割的质量。然后在步骤2436中，通过该远程图象处理模块2330，该系统要求操作员检验该部分是否正确。如果该操作员不同意该被加工件，则在步骤2438中该被加工件被丢弃。如果操作员同意该被加工件，则在步骤2440中把该被加工件传送至操作员。
参考图25，表示一个接合在被加工件上的圆锯2500。该圆锯2500与摄像模块2520和锯控制器2510相连结。该锯控制器2510可以通过诸如图23所示的远程图象处理模块接收来自操作员的数据，接着如图24A和24B所示，指引该圆锯2500进行根据接收的数据所必需的作业。该锯控制器2510被连结至该斜切锯2310，然而，该锯控制器2510可以从该圆锯2500中拆卸掉，并且仍然保持控制该锯的功能。
可选择地，该锯控制器2510可以与图象处理模块通信连结。该图象处理模块把从远程图象处理模块接收的信息分程传递至该锯控制器2510，以便该圆锯2500在被加工件上进行作业。
参考图26，表示由可包含于使用模块化辅助可视化系统的系统内的多间隔间料斗完成的功能步骤的流程图。第一步2605是把木材装载在该料斗的间隔间内。操作员可利用的不同种类木材的数量由该料斗可利用的不同间隔间的数量决定。在步骤2610中，操作员发送数据至料斗控制器。这可通过使用与该料斗控制器通信连结的远程图象处理模块、锯控制器或图象处理模块来完成。
在该料斗控制器接收数据时，在步骤2615中，该料斗控制器分配来自料斗的理想木材。在步骤2620中，被加工件被导引(运送)至动力锯(圆锯)，并在步骤2625中用箝位机构夹固就位。在步骤2630中，通过摄像模块定位被加工件的前沿或标记。一旦该前沿或标记被定位，接着在步骤2635中，该模块化辅助可视化系统在该被加工件上设置格栅或切割线，以便根据接收到的来自操作员的数据准备切割。一旦根据在步骤2635中建立的格栅或切割线进行了第一次切割之后，在步骤2640中该被加工件被导引至适当长度，以确定第二次切割的位置。该模块化辅助可视化系统再次在该被加工件上设置格栅或切割线，以便根据接收到的来自操作员的数据准备第二次切割。
第二次切割完成之后，在步骤2635中，该系统把该被加工件导引至操作员规定的适当位置，进行已加工工件的传送。这可以包括利用作为运输机构的一部分的升降机装置，以便到达要求的位置。一旦被加工件被运输至该升降机，接着在步骤2650中，开动该升降机，把被加工件运输至适当位置。应该理解的是，该运输机构可以不包含升降机，或包含多部升降机。此外，可以把多部升降机连结在一起来提供运送至要求的位置。
图27的多间隔间料斗2700包括机架2702，该机架2702包含第一间隔间2704、第二间隔间2706、第三间隔间2708、第四间隔间2710、第五间隔间2712、第六间隔间2714、第七间隔间2716及第八间隔间2718。该八个间隔间的每一个间隔间内包含如该第三间隔间2708中所示的存取机构2720。该多间隔间料斗2700还包括与每一个存取机构连结的传送系统2740，该传送系统2740把被加工件传送至运输机构2742。
图28表示一个升降机系统2800，其包括用于把被加工件传送至升降机2820的压力机2810，该升降机2820与传动箱2830连结并包含多个架子。该传动箱2830给升降机2820提供动力，以进行被加工件的传送。该压力机2810被连结至运输机构，并与操作员通信连结，该操作员提供数据给模块化辅助可视化系统，以进行被加工件的切割及传送。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以使用本领域技术人员所能预想到的其它升降机系统。
参考图29和30，表示一个便携式工作系统2900。该系统2900包含一个可运输的机架2910、一个运输机构2920、及一个升降机系统2930(与上述的升降机系统2800类似)。该可运输的机架2910进一步包含料斗3010、分度器3020、圆锯3030、工作灯3040及一个模块化辅助可视化系统。该模块化辅助可视化系统包含图象处理模块3050、摄像模块3060及多个贮藏在远程图象处理模块贮藏室3076、3078及3080内的远程图象处理模块3070、3072、3074。
该图象处理模块3050被连结至机架2910。该图象处理模块3050与每一个远程图象处理模块、摄像模块3060、工作灯3040、圆锯3030、料斗3010、分度器3020、运输机构2920及升降机系统2930通信连结。因此，操作员可以通过使用该模块化辅助可视化系统来控制该整个系统2900。该摄像模块3060进一步包含一个摄像机镜头3062和灯3064，如前面图中所述。该圆锯3030与支撑装置3032相连结，该支撑装置3032依次连接至机架2910以提供稳定性，并把该圆锯3030放置在适当高度。应当预想到的是，该支撑装置3032可以提供垂直调节性能。
为了贮藏和运输目的，该升降机系统2930可以通过装配装置3012和3014连结至机架2910。此外，为了贮藏和运输目的，该运输机构2920可以被连结至机架2910。该机架2910上布置着第一副轮子2940、第二副轮子2950及拖车栓钩2960。该机架2910上进一步包含第一扇门2970和第二个扇门2980。该第一扇门2970提供操作员进出的入口/出口，该第二扇门2980允许该系统把被加工件从该圆锯3030运输至指定位置，以便通过使用运输机构2920和升降机系统2930进行传送被加工件。
该机架2910可以包含位于邻近料斗3010和分度器3020的第三扇门。该第三扇门可以允许另外的料斗(即多间隔间料斗)和分度器与该分度器3020连结。这提供给该系统2900的操作员附加的资源。该机架2910可以是一个冷却设备。此性能允许该系统在运转时保持冷却，并避免故障，否则系统会由于过热而关闭。在冷却的机架内，该模块化辅助可视化系统元件、料斗、分度器、圆锯及运输机构都要求耐热。该机架2910也可以包含用于收集该圆锯3030产生的碎片的集尘系统。
该料斗3010可以是多间隔间料斗(如前面所述)。在具有第三扇门的机架2910的结构中，可以通过使用该第三扇门来完成把木材装载进该料斗3010中。与机架2910连结的工作灯3040可以从该机架2910中拆卸掉。此外，该工作灯3040可以提供空气过滤系统，以及用于另外工具的电源插座。
可选择地，该系统2900的运输可以是自力推进的车辆，不需要拖车栓钩及第二辆车来推动该系统2900。此自力推进的车辆可以进一步在单个机架内包含多个系统，如图29和30所示。在这样的系统中，提供冷却设备可能对于避免故障和系统因过热而关闭更重要。
在图31A、31B和31C中，表示标记机装置3100，其把可以被摄像模块3110识别的标识设置在被加工件上，该标记机装置3100与圆锯3120相连结，并与模块化辅助可视化系统通信连结。该标记机装置3100把视觉上可探知的标识设置在被加工件上，并且当该标识被摄像模块3110的摄像机镜头3130识别时，该块化辅助可视化系统在该标识上设置格栅或切割线，并执行切割。该摄像模块还包含灯3140。
可选择地，该标记机装置3100可以把标识设置在被加工件上，该标识不是视觉上可探知的，而是可以由摄像机镜头3130读取。该标记机装置3100能够把诸如红外线标记、金属标识或类似的多种标记设置在人眼觉察不到的被加工件上。
该标记机装置3100是一种包含开关3102的手持装置，操作员压下该开关3102，把标识设置在想要的位置。一个可拆卸的帽3104位于与该标记机3106相对的一端。该帽3104的可拆卸允许操作员通过更换墨水芯来保持该标记机装置3100的操作性能，或者确保选择的标记系统的正确机能。
应当预想到的是，该标记机装置3100可连结至一系统以提供其标记功能。例如，在被加工件进入锯的工作区域之前，该标记机装置3100可以在某位置连结至该运输机构。该标记机装置3100可以与标记机控制器通信连结，该标记机控制器与模块化辅助可视化系统的图象处理装置、锯控制器或远程图象处理装置通信连结。另一个例子可以包含与分度器连结的标记机装置3100(如图30所示)。该标记机装置3100的控制可由该系统的操作员或该系统的制造商来决定。
参考图32至34，表示一个远程图象可视化系统3200。该远程图象可视化系统3200包含一个远程图象可视模块3210、一个操作员眼睛保护装置3220、一个第一操作员耳朵保护装置3230及一个第二操作员耳朵保护装置3240。该远程图象可视模块3210通过装配套3212连结至该操作员眼睛保护装置3220。该装配套3212允许操作员把该远程图象可视模块3210连接在该操作员眼睛保护装置3220上以及将它们相互移开。使用该操作员眼睛保护装置3220，该远程图象可视模块3210提供给操作员由该模块化辅助可视化系统的摄像模块提供的图象的显示3214。这允许当操作员观察与该模块化辅助可视化系统连接的圆锯的工作区域时，其手保持空闲。
该远程图象可视模块3210与该装配套3212枢轴连结。这允许操作员在视线以外操纵该远程图象可视模块3210，并保持该该远程图象可视模块连结至该操作员眼睛保护装置3220。应该预想到的是，该远程图象可视模块3210可以提供与模块化辅助可视化系统的远程图象处理模块相同的性能。这允许操作员在控制该模块化辅助可视化系统时，保持其手在任何时候都空闲以执行其它操作。当该远程图象可视模块3210被贮藏在该操作员眼睛保护装置3220上时，它也减少了操作员工作时的工具贮藏要求。
图35表示在模块化辅助可视化系统内可操作的台锯3500。该台锯3500通过基座单元机架3520举起，以执行被加工件上的切割。该台锯3500还包含一个可调整的被加工件制导机构3530。该制导机构3530允许操作员决定在被加工件上进行切割的宽度。当被加工件被移动穿过该台锯3500的工作区域时，它也提供被加工件稳定性。
在本实施方案中，该台锯3500包含有通用基座3540，然而，该基座可以包含诸如轮脚及类似的轮子，提供给操作员很容易地运输该台锯3500的能力。圆锯条3510在固定垂直于工作区域的方向被凸起，然而，应该预想到的是，该台锯3500可以包含调整该圆锯条3510的角度的能力。这提供给操作员进行象斜切锯或斜角锯一样的有倾斜度的切割。
参考图36，表示包含一个机架3610和一个圆锯装置3615的圆锯系统3600，该圆锯装置3615包含圆锯条3620。该机架3610包含有第一扇门3630和第二扇门3640。每扇门可缩进该机架3610内，以允许圆锯条3620在被加工件上操作。该机架3610与一个标准基座3650相连结。该基座3650可以包含轮子，以允许操作员运输该系统3600。
优选地，该机架3610包含一个把柄3670，该把柄3670允许操作员调整机架3610相对该基座3650的垂直位置。这提供圆锯条3620工作区域的高度与运输机构或分度器匹配的能力。此外，该机架3610包含指示该圆锯条3620运转的灯3680。该灯3680是提供给人们该锯条运转的可视警告的另一保护装置。
该圆锯系统3600在模块化辅助可视化系统内是可操作的。该圆锯系统3600可以与图象处理模块、锯控制器或远程图象处理模块通信连结。该机架3610可以包含有与图象处理模块或远程图象处理模块通信连结的摄像模块，该摄像模块被放置在圆锯条3620的一侧，提供工作区域的图象。可选择地，该模块化辅助可视化系统可以包含布置在基架上圆锯条3620任一侧的二个或多个摄像模块。此外，该圆锯系统3600可以包含一个在基架内部的冷却系统，以使工作区域以及该圆锯装置3615保持冷却，从而避免故障和关闭。
参考图37，表示一个包含模块化辅助可视化系统的系统3700，该模块化辅助可视化系统与喷水式切割机系统3714、料斗3716及运输机构3718相连结。该模块化辅助可视化系统包含分别与第一远程图象处理模块3704和第二远程图象处理模块3708通信连结的第一测量装置3702和第二测量装置3706。
每个远程图象处理模块都与图象处理模块3710通信连结，该图象处理模块3710也与摄像模块3712及喷水式切割机系统3714通信连结。该喷水式切割机系统3714将在下文图38中描述，其包含喷水式切割机、贮水池、泵及蓄力器。此外，该喷水式切割机系统3714的喷水式切割机可以包含进行角度切割的能力。
图38表示多个喷水式切割机系统3800。该系统3800包含第一喷水式切割机3805、第二喷水式切割机3810及第N喷水式切割机3815。表示可包含于该系统3800内的喷水式切割机数量的N可以改变。贮水池3820连结至所有喷水式切割机，并接收喷水式切割机切割被加工件后留下的过量的水。泵3825把水从贮水池3820中取出，并把水抽回至第一蓄力器3830、第二蓄力器3835及第N蓄力器3840中。每个蓄力器连结至这些喷水式切割机中之一个。
参考图39和40，表示在模块化辅助可视化系统内可操作的喷水式切割机系统3900。该喷水式切割机系统3900包含有一个与摄像模块3920连结的喷水式切割机3910，该摄像模块3920包含摄像机镜头3930和灯3940。该摄像模块3920与远程图象处理模块3950通信连结，提供该喷水式切割机3910的工作区域的图象，该图象被显示在该远程图象处理模块3950的显示屏上。
优选地，该喷水式切割机系统3900也包含一个切割宽度控制器机构3980。该机构3980包含一个把柄3990，该把柄3990允许操作员在切割的执行过程中用手推动该水锯3910穿过被加工件。可选择地，该控制器机构3980可以与该模块化辅助可视化系统的图象处理模块通信连结，因此，通过操作员把数据输入图象处理模块中，该图象处理模块又把该数据分程传递至该控制器机构3980来直接控制。
该喷水式切割机3910包含产生角度切割的能力。该切割机构3960与该喷水式切割机3910连结的角度允许操作员设置理想的精确切割角度。在本实施方案中，斜角切割角度指示器3970与该喷水式切割机3910连结，以提供喷水式切割系统3900产生的切割角度的精确测量。
该喷水式切割系统还包含切割宽度控制器机构4000。该机构4000允许操作员用手调整该喷水式切割机3910在被加工件上进行切割的宽度。可选择地，该控制器机构4000可以与该模块化辅助可视化系统的图象处理模块通信连结，因此，通过操作员把数据输入图象处理模块中，该图象处理模块又把该数据分程传递至该控制器机构4000来直接控制。
在这些典型的实施方案中，揭露的这些方法可以按照一个装置所规定的指导说明或易读的软件来实施。此外，应该理解的是，在所揭露的这些方法中的步骤的具体顺序或层次是典型实施方法的示例。应当理解的是，根据设计参数，这些方法中的步骤的具体顺序或层次可以重新排列，而仍在本发明的范围和精神内。所附方法权利要求代表示例中的不同步骤的原理，不是要意味着被限制于所呈现的该具体顺序或层次中。
可以相信，通过前面的描述，本发明的模块化辅助可视化系统以及其伴随的许多优点应该被理解。也应当相信，在不脱离本发明的范围和精神或者不牺牲所有其必要优点的前提下，其部件的形式、结构和布置上所作的各种改变将是很明显的。对其元件的形状、结构和布置可以作各种改变。前述里面的形式只是其一个典型的实施方案。下面的权利要求的目的是要包括和包含此类改变。
权利要求
1.一种模块化辅助可视化系统，其特征在于，其包含一个被加工件处理装置，其用来在位于该被加工件处理装置工作区域内的被加工件上执行功能；一个与该被加工件处理装置连结的摄像模块，其用来提供该工作区域的可视图象；及一个图象处理模块，其能够具有学习模式、视频捕获模式及图象增强功能，该图象处理模块与被加工件处理装置及摄像模块通信连结，该图象处理模块用于处理工作区域的可视图象，其中该图象处理模块在工作区域内的被加工件上建立格栅和切割线中至少之一，以识别该被加工件处理装置在被加工件上执行其功能的位置，及控制该被加工件处理装置的功能的执行。
2.一种模块化辅助可视化系统，其特征在于，其包含一个被加工件处理装置，其用来在位于该被加工件处理装置的工作区域的被加工件上执行功能；一个与该被加工件处理装置通信连结的被加工件处理装置控制器，该被加工件处理装置控制器用于控制由该被加工件处理装置进行的功能的执行；一个与该被加工件处理装置连结的箝位机构，该箝位机构用于固定该被加工件处理装置工作区域内的被加工件；一个与该被加工件处理装置连结的摄像模块，该摄像模块用于提供该被加工件处理装置工作区域的可视图象；一个能够具有学习模式、视频捕获模式和图象增强功能的图象处理模块，该图象处理模块与被加工件处理装置控制器及摄像模块通信连结，该图象处理模块用于控制该被加工件处理装置控制器、箝位机构及摄像模块，处理该被加工件处理装置工作区域的可视图象，以及在该被加工件处理装置工作区域内的被加工件上建立格栅和切割线中至少之一，以用来识别该被加工件处理装置在被加工件上执行其功能的位置；一个与该图象处理模块通信连结的测量装置，该测量装置用于提供用来在被加工件上建立格栅和切割线中至少之一的测量；一个与该摄像模块及图象处理模块通信连结的远程观察模块，该远程观察模块用于提供由该摄像模块提供的图象的显示；一支与该被加工件处理装置连结，并与该图象处理模块通信连结的灯，该灯用于给该被加工件处理装置的工作区域照明；及一个与该被加工件处理装置连结的安全防护装置，该安全防护装置用于提供该被加工件处理装置的保护。
3.一种模块化辅助可视化系统，其特征在于，其包含一个被加工件处理装置，其用来在位于该被加工件处理装置的工作区域的被加工件上执行功能；一个与该被加工件处理装置通信连结的被加工件处理装置控制器，该被加工件处理装置控制器用于控制由该被加工件处理装置进行的功能的执行；一个与该被加工件处理装置连结的箝位机构，该箝位机构用于固定该被加工件处理装置的工作区域内的被加工件；一个运输机构，其包含一个与该被加工件处理装置连结的升降机系统，该运输机构适用于导引和传送被加工件；一个与该被加工件处理装置连结的摄像模块，该摄像模块用于提供该被加工件处理装置工作区域的可视图象；一个能够具有学习模式、视频捕获模式和图象增强功能的图象处理模块，该图象处理模块与被加工件处理装置控制器、箝位机构、运输机构及摄像模块通信连结，该图象处理模块适用于控制该被加工件处理装置控制器、箝位机构、摄像模块及运输机构，处理该被加工件处理装置工作区域的可视图象，以及在该被加工件处理装置的工作区域内的被加工件上建立格栅和切割线中至少之一，以用来识别该被加工件处理装置在被加工件上执行其功能的位置；一个与该图象处理模块通信连结的远程图象处理模块，该远程图象处理模块用于提供该图象处理模块的远程控制；一个与该摄像模块及该图象处理模块通信连结的标记机装置，该标记机装置用来把标识设置在被加工件上，以指示该被加工件处理装置功能的执行位置；一个与该图象处理模块通信连结的测量装置，该测量装置用于提供用来在被加工件上建立格栅和切割线中至少之一的测量；一个与该摄像模块及图象处理模块通信连结的远程观察模块，该远程观察模块用于提供由该摄像模块提供的图象的显示；一支与该被加工件处理装置连结，并与该图象处理模块通信连结的灯，该灯用于给该被加工件处理装置的工作区域照明；及一个与该被加工件处理装置连结的安全防护装置，该安全防护装置用于提供该被加工件处理装置的保护。
4.一种模块化辅助可视化系统，其特征在于，其包含一个锯，其用于切割位于该锯工作区域内的被加工件；一个与该锯连结的摄像模块，其用来提供该锯工作区域的可视图象；及一个能够具有学习模式、视频捕获模式和图象增强功能的图象处理模块，该图象处理模块与摄像模块及该锯通信连结，该图象处理模块用于显示和处理该工作区域的图象，其中该图象处理模块在工作区域内的被加工件上建立格栅和切割线中至少之一，以识别该锯在被加工件上进行切割的位置，及控制该锯切割的执行。
5.一种模块化辅助可视化系统，其特征在于，其包含一个被加工件处理装置，其用来在位于该被加工件处理装置工作区域内的被加工件上执行功能，其中该被加工件处理装置是以下装置中的至少一种锯、激光切割机、喷水式切割机、钻孔机、磨沙机及车床；一个与该被加工件处理装置通信连结的被加工件处理装置控制器，该被加工件处理装置控制器用于控制由该被加工件处理装置进行的功能的执行；一个与该被加工件处理装置连结的箝位机构，该箝位机构用于固定该被加工件处理装置工作区域内的被加工件；一个运输机构，其包含一个与该被加工件处理装置连结的升降机系统，该运输机构适用于导引和传送被加工件；一个与该被加工件处理装置连结的摄像模块，该摄像模块用于提供该被加工件处理装置工作区域的可视图象；一个能够具有学习模式、视频捕获模式和图象增强功能的图象处理模块，该图象处理模块与被加工件处理装置控制器、运输机构、箝位机构及摄像模块通信连结，该图象处理模块用于控制该被加工件处理装置、箝位机构、摄像模块及运输机构，处理该被加工件处理装置工作区域的可视图象，以及在该被加工件处理装置工作区域内的被加工件上建立格栅和切割线中至少之一，以用来识别该被加工件处理装置在被加工件上执行其功能的位置；一个与该图象处理模块通信连结的测量装置，该测量装置用于提供用来在被加工件上建立格栅和切割线中至少之一的测量；一个与该摄像模块及图象处理模块通信连结的远程观察模块，该远程观察模块用于提供由该摄像模块提供的图象的显示；一支与该被加工件处理装置连结，并与该图象处理模块通信连结的灯，该灯用于给该被加工件处理装置的工作区域照明；及一个与该被加工件处理装置连结的安全防护装置，该安全防护装置用于提供该被加工件处理装置的保护。
6.一种用于提供已加工工件的系统，其特征在于，其包含一个可编程被加工件料斗，其用于提供被加工件的贮藏和存取；一个锯，其与锯控制器通信连结，并连结至该被加工件料斗，该锯用于切割该锯工作区域内的被加工件；一个与该锯连结的摄像模块，该摄像模块用于提供该锯工作区域的可视图象；一个能够具有学习模式、视频捕获模式和图象增强功能的图象处理模块，该图象处理模块与该可编程被加工件料斗、该锯控制器及摄像模块通信连结，该图象处理模块用于提供以下能力选择和取回被加工件，以及在该选择的被加工件上建立格栅或切割线，并把该锯接合在该格栅或切割线上；及一个与该图象处理模块通信连结，并与该可编程被加工件料斗及该锯连结的可编程运输机构，该可编程运输机构用于导引和传送该选择的被加工件，其中该系统能够实现被加工件的选择和取回、被加工件至已加工工件的切割及已加工工件的传送。
7.一种用于提供已加工工件的系统，其特征在于，其包含一个与被加工件处理装置控制器连结的被加工件处理装置，该被加工件处理装置用来在位于该被加工件处理装置的工作区域的被加工件上执行功能，其中该被加工件处理装置是以下装置中的至少一种锯、激光切割机、喷水式切割机、钻孔机、磨沙机及车床；一个与该被加工件处理装置连结的可编程运输机构，该可编程的运输机构用于导引和传送被加工件；一个与该可编程运输机构连结的可编程的被加工件料斗，该可编程被加工件料斗用于提供被加工件的贮藏和存取；一个与该被加工件处理装置连结的摄像模块，该摄像模块用于提供该被加工件处理装置的工作区域的可视图象；一个能够具有学习模式、视频捕获模式和图象增强功能的图象处理模块，该图象处理模块与该可编程被加工件料斗、该可编程运输机构、该被加工件处理装置控制器及摄像模块通信连结，该图象处理模块用于提供以下能力选择和存取被加工件、传送和导引被加工件、在该选择的被加工件上建立格栅和切割线中之一以及把该被加工件处理装置接合在该格栅和切割线至少之一上；一个与该图象处理模块通信连结的测量装置，该测量装置用于提供给该图象处理模块用来在被加工件上建立格栅和切割线中至少之一的测量；一个与该摄像模块及图象处理模块通信连结的远程观察模块，该远程观察模块用于提供由该摄像模块提供的图象的显示；一支与该被加工件处理装置连结，并与该图象处理模块通信连结的灯，该灯用于给该被加工件处理装置的工作区域照明；及一个与该被加工件处理装置连结的安全防护装置，该安全防护装置用于提供该被加工件处理装置的保护，其中该系统能够实现被加工件的选择和取回、该被加工件处理装置在被加工件至获得已加工工件上的功能的执行及该已加工工件的传送。
8.一种模块化辅助可视化系统，其特征在于，其包含用于处理在该被加工件处理工具工作区域内接收的被加工件的工具；与该处理被加工件的工具连结，用于观察工作区域图象的工具；及与该观察工具及该处理被加工件的工具通信连结，用于处理工作区域图象的工具，其中该模块化辅助可视化系统能够建立格栅和切割线中至少之一，以确定该被加工件处理工具在被加工件上执行的位置。
9.一种处理被加工件的方法，其特征在于，其包括使用与可编程被加工件料斗通信连结的图象处理模块来选择被加工件，被加工件贮藏在该料斗中并可出入该料斗；提供一个包含工作区域的被加工件处理装置，该被加工件处理装置与该图象处理模块通信连结；使用与该被加工件处理装置连结，并与该图象处理模块通信连结的可编程运输机构运输该选择的被加工件，以把该被加工件运送至要求的位置；使用与该被加工件处理装置连结，并与该图象处理模块通信连结的摄像模块观察该被加工件处理装置的工作区域，以提供该工作区域内的被加工件的可视图象；使用该图象处理模块在该工作区域内的被加工件上建立格栅和切割线其中之一，以提供确定该被加工件处理装置在被加工件上执行的位置；及在被加工件的确定位置的格栅和切割线至少之一上执行该被加工件处理装置的功能。
10.一种提供给使用者已加工工件的方法，其特征在于，其包括使用与可编程被加工件料斗通信连结的图象处理模块来选择被加工件，被加工件贮藏在该料斗中并可出入该料斗；提供一个包含工作区域的被加工件处理装置，该被加工件处理装置与该图象处理模块通信连结；使用与该可编程被加工件料斗及该被加工件处理装置连结，并与该图象处理模块通信连结的第一可编程的运输机构运输该选择的被加工件，以把该被加工件运送至工作区域，并在该被加工件处理装置的工作区域内导引该被加工件；使用与该被加工件处理装置连结，并与该图象处理模块通信连结的摄像模块观察该被加工件处理装置的工作区域，以提供该工作区域内的被加工件的可视图象；使用该图象处理模块在该工作区域内的被加工件上建立格栅和切割线其中之一，以提供确定该被加工件处理装置在被加工件上执行的位置；及在被加工件的确定位置的格栅和切割线至少之一上执行该被加工件处理装置的功能，从而产生已加工工件；及使用与该被加工件处理装置连结，并与该图象处理模块通信连结的第二可编程运输机构把该已加工工件由该被加工件处理装置运输至该使用者的位置，该第二可编程运输机构包含一个升降机系统。
全文摘要
本发明涉及一种模块化辅助可视化系统，该系统包含一个与被加工件处理装置、摄像模块及至少一个远程图象处理模块通信连结的图象处理模块。该摄像模块连结至被加工件处理装置，并包含摄像机镜头和灯，该摄像模块提供该被加工件处理装置工作区域的可视图象。该由摄像模块提供的可视图象被显示在该图象处理模块上。该图象处理模块使用该摄像模块，在被加工件上设置格栅和切割线其中至少一种。该格栅或切割线是通过该图象处理模块从操作员接收的数据建立的。由图象处理模块控制的该被加工件处理装置被接合在建立于被加工件上的该格栅或切割线上。
文档编号B23D59/00GK1472638SQ03121859
公开日2004年2月4日 申请日期2003年4月16日 优先权日2002年4月18日
发明者凯西·德凯瑟, 丹·亚当斯, 克里斯廷·麦可韩利, 海姆·加西亚, 约翰·拉金, 海伦·黛安·尚尼斯, 安吉拉·瓦哈卜, 萨沙·瑞兑利, 大卫·科里斯托夫·谢弗, 凯西·汉农·戴维斯, 瓦哈卜, 凯西 德凯瑟, 加西亚, 廷 麦可韩利, 当斯, 拉金, 汉农 戴维斯, 瑞兑利, 科里斯托夫 谢弗, 黛安 尚尼斯 申请人:美商波特-凯博公司