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原文传递用于在线测量玻璃板的光学特性的系统及相关方法

专利名称：	用于在线测量玻璃板的光学特性的系统及相关方法
摘要：	一种在线安装在玻璃板处理系统中的玻璃板光学检查系统包括用于通过获取和产生第一图像数据集来测量所述玻璃板的第一选择区域中的小光学或阻挡性缺陷的装置、以及用于通过获取和产生第二图像数据集来测量所述玻璃板的第二选择区域中的透射光学失真的装置。所述系统还可以包括玻璃板部件识别器和可编程控制器，所述可编程控制器包括用于分析所获取的图像数据和将所述玻璃板识别为已知部件类型集中的一个然后基于部件形状分析来固定和定位所述玻璃板的逻辑器件。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	玻璃技术公司
发明人：	迈克尔·J·维尔德;本杰明·L·莫兰;杰森·C·阿丁顿
专利状态：	有效
申请日期：	2018-02-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201880011244.6
公开号：	CN110267893A
代理机构：	北京银龙知识产权代理有限公司
代理人：	曾贤伟;许静
分类号：	B65G49/00(2006.01);B;B65;B65G;B65G49
申请人地址：	美国俄亥俄州
主权项：	1.一种用于测量玻璃板的光学特性的在线系统，所述在线系统被安装在用于制造玻璃板的系统中，所述用于制造玻璃板的系统包括一个或多个处理站和用于在处理期间从一个站到另一个站输送所述玻璃板的一个或多个输送机，所述在线系统包括：用于测量所述玻璃板的第一选择区域中的小的光学缺陷或阻挡性缺陷的装置，包括：第一背景屏幕，所述第一背景屏幕包括以预定义的图案排列的对比要素，第一照相机，所述第一照相机用于当所述玻璃板移动至所述照相机与所述第一背景屏幕之间的所述输送机上的预选位置时获取第一图像数据集，所述第一图像数据集包括与所述玻璃板的所述第一选择区域关联的所述第一背景屏幕的至少一个图像，以及计算机，包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被编程为执行用于接收所述第一图像数据集、从所述第一图像数据集产生强度图、以及从所述强度图识别和定位小缺陷的逻辑运算；以及用于测量所述玻璃板的第二选择区域中的透射光学失真的装置，包括：第二背景屏幕，所述第二背景屏幕包括以预定义的图案排列的对比要素，第二照相机，所述第二照相机用于在所述玻璃板被定位在所述第二照相机与所述第二背景屏幕之间的预选取向时获取第二图像数据集，所述第二图像数据集包括所述第二背景屏幕的图像，以及计算机，包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被编程为执行用于接收与所述玻璃板关联的所述第二图像数据集、以及通过从所述第二图像数据集产生相位图和从所述相位图产生选择的光学失真标记来确定与第二图像上感兴趣点关联的所选择的光学失真标记的逻辑运算。 2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一照相机是行扫描照相机，所述第一背景屏幕在横向于输送方向的方向上横跨所述选择区域的整个维度延伸，并且所述第一图像数据集包括当所述玻璃板被输送经过所述第一照相机与所述第一背景屏幕之间的路径时来自所述玻璃板的多个行扫描图像的数据。 3.根据权利要求2所述的系统，其中所述用于测量小的光学缺陷或阻挡性缺陷的装置包括上游输送机和下游输送机，每个输送机以大体水平的取向输送每个玻璃板，其中所述上游输送机和所述下游输送机以所述上游输送机和所述下游输送机的相邻端部间隔开选择尺寸的间隙的方式端对端被定位，使得当玻璃板从所述上游输送机被输送至所述下游输送机时，所述玻璃板的一部分在所述间隙上方未被支撑，并且其中所述第一背景屏幕被安装为使得当所述玻璃板的未支撑部分在所述第一背景屏幕与所述第一照相机之间被输送时，所述第一照相机可以获取所述第一背景屏幕的多个图像。 4.根据权利要求1所述的系统，所述用于测量透射光学失真的装置还包括玻璃板获取与定位机构，所述玻璃板获取与定位机构用于：在所述玻璃板在所述输送机的一个上被输送时接纳所述玻璃板；立即从所述输送机移除所述玻璃板；将所述玻璃板以预选取向定位在所述第二照相机与所述第二背景屏幕之间的路径中，从而当所述玻璃板以预选取向被定位时，所述第二照相机可以从通过所述玻璃板透射的所述第二背景屏幕上的所述图案的图像来获取所述第二图像数据集；然后将所述玻璃板退回输送机用于进一步处理。 5.根据权利要求4所述的系统，还包括玻璃板部件识别器，所述玻璃板部件识别器包括传感器，所述传感器用于获取与在所述在线系统的上游的输送机上行进的玻璃板的形状关联的数据，其中可编程控制器包括用于分析所获取的数据和将所述玻璃板识别为已知部件形状集中的一个的逻辑器件，其中所述获取与定位机构部分地基于所识别的部件形状而被控制。 6.根据权利要求5所述的系统，其中所述传感器是所述第一照相机，所获取的数据是所述第一图像数据集。 7.根据权利要求1所述的系统，还包括玻璃板部件识别器，所述玻璃板部件识别器包括传感器，所述传感器用于获取与在所述在线系统的上游的输送机上行进的玻璃板的形状关联的数据，其中可编程控制器包括用于分析所获取的数据和将所述玻璃板识别为已知部件形状集的一个的逻辑器件，并且其中所述玻璃板的所述第一选择区域部分地基于所识别的部件形状而被限定。 8.根据权利要求7所述的系统，其中所述传感器是所述第一照相机，所获取的数据是所述第一图像数据集。 9.根据权利要求1所述的系统，还包括玻璃板部件识别器，所述玻璃板部件识别器包括传感器，所述传感器用于获取与在所述在线系统的上游的输送机上行进的玻璃板的形状关联的数据，其中可编程控制器包括用于分析所获取的数据和将所述玻璃板识别为已知部件形状集的一个的逻辑器件，并且其中所述玻璃板的所述第二选择区域部分地基于所识别的部件形状而被限定。 10.根据权利要求9所述的系统，其中所述传感器是所述第一照相机，所获取的数据是所述第一图像数据集。 11.根据权利要求1所述的系统，其中所述玻璃板的所述第一选择区域和所述玻璃板的所述第二选择区域被限定为相同的区域。 12.根据权利要求1所述的装置，其中用于从所述第一图像数据集产生强度图的逻辑运算包括用于进行所述图像数据的傅里叶变换、解调所述傅里叶变换、对解调数据进行傅里叶逆变换、产生与每个像素关联的二维复数、以及通过针对所述图像中的每个感兴趣点确定所述二维复数的虚部与所述二维复数的实部的平方和的平方根来产生所述傅里叶逆变换的强度图的逻辑运算，其中所述复数具有相位分量和幅值分量。 13.根据权利要求1所述的装置，其中通过分析强度图以定位小BLOB的边缘来针对所述图像中的每个感兴趣点识别和定位所述小的光学缺陷或阻挡性缺陷。 14.根据权利要求1所述的系统，其中用于从所述第二图像数据集产生相位图的逻辑运算包括用于产生捕获的图像数据的傅里叶变换、解调所述傅里叶变换、对解调数据进行傅里叶逆变换、产生与每个感兴趣点关联的二维复数、以及通过针对所述图像中的每个感兴趣点确定所述二维复数的虚部除以所述二维复数的实部的反正切来产生所述傅里叶逆变换的相位图的逻辑运算，其中所述复数具有相位分量和幅值分量。 15.一种用于在用于制造玻璃板的系统中测量玻璃板的光学特性的在线装置，所述用于制造玻璃板的系统包括加热站、弯曲站、冷却站、以及一个或多个输送机，其中所述加热站将所述玻璃板加热至足以软化玻璃以成形为期望形状的温度，软化的玻璃板在所述弯曲站被成形为所述期望形状，成形玻璃板在所述冷却站以受控方式被冷却，所述一个或多个输送机在处理期间从一个站到另一个站输送所述玻璃板，所述装置包括：小的光学缺陷或阻挡性缺陷检测器，包括：第一背景屏幕，所述第一背景屏幕包括以预定义的图案排列的对比要素，第一照相机，所述第一照相机用于当所述玻璃板移动至所述照相机与所述第一背景屏幕之间的所述输送机上的预选位置时获取第一图像数据集，所述第一图像数据集包括与所述玻璃板的第一选择区域关联的所述第一背景屏幕的至少一个图像，以及计算机，包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被编程为执行用于接收所述第一图像数据集以及从强度图识别和定位小缺陷的逻辑运算；以及透射光学失真检测器，包括：第二背景屏幕，所述第二背景屏幕包括以预定义图案排列的对比要素，第二照相机，用于在所述玻璃板被定位在所述第二照相机与所述第二背景屏幕之间的预选取向时获取包括第二背景屏幕的图像的第二图像数据集，以及计算机，包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被编程为执行用于接收与所述玻璃板关联的所述第二图像数据集以及从所述第二图像数据集确定与所述第二图像上感兴趣点关联的选择的光学失真标记的逻辑运算。 16.根据权利要求15所述的系统，还包括：玻璃板部件识别器，所述玻璃板部件识别器包括传感器和包括至少一个处理器的计算机，其中所述传感器用于获取与在所述第二背景屏幕上游的输送机上行进的玻璃板的形状关联的数据，所述至少一个处理器被编程为执行用于分析所获取的数据和将所述玻璃板识别为已知部件形状集中的一个的逻辑运算；以及玻璃板获取与定位机构，包括可编程控制器，所述可编程控制器包含用于基于由所述部件识别器获取的形状数据来控制所述机构的逻辑器件，从而当所述玻璃板在所述输送机之一上被输送时接纳所述玻璃板，立即从所述输送机移除所述玻璃板，以及在所述第二照相机与所述第二背景屏幕之间的路径中定位所述玻璃板以便所述第二照相机可以捕获通过所述玻璃板透射的所述图案的图像。 17.一种用于当玻璃板在用于制造玻璃板的系统中被输送时测量所述玻璃板的光学特性的方法，所述用于制造所述玻璃板的系统包括一个或多个处理站和在处理期间从一个站到另一个站输送所述玻璃板的一个或多个输送机，所述方法至少包括如下步骤：通过如下步骤测量所述玻璃板的第一选择区域中的小的光学缺陷或阻挡性缺陷：提供第一背景屏幕，所述第一背景屏幕包括以预定义的图案排列的对比要素，当所述玻璃板移动至第一照相机与所述第一背景之间的输送机上的预选位置时从所述第一照相机获取第一图像数据集，所述第一图像数据集包括与所述玻璃板的所述第一选择区域关联的所述第一背景屏幕的至少一个图像，以及在包括至少一个处理器的计算机上执行用于接收所述第一图像数据集、从所述第一图像数据集产生强度图、以及从所述强度图识别和定位小缺陷的逻辑运算；以及通过如下步骤测量所述玻璃板的第二选择区域中的透射光学失真：提供第二背景屏幕，所述第二背景屏幕包括以预定义图案排列的对比要素，在所述玻璃板被定位于第二照相机与所述第二背景屏幕之间的预选取向时从所述第二照相机获取第二图像数据集，所述第二图像数据集包括所述第二背景屏幕的图像，以及在包括至少一个处理器的计算机上执行用于接收与所述玻璃板关联的第二图像数据集以及通过从所述第二图像数据集产生相位图和从所述相位图产生选择的标记来确定与所述第二图像上感兴趣点关联的所选择的光学失真标记的逻辑运算。
所属类别：	发明专利