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原文传递检查测定用照明装置、检查测定系统以及检查测定方法

专利名称：	检查测定用照明装置、检查测定系统以及检查测定方法
摘要：	在观察作为从检查对象返回的物体光的正反射光或正透射光成分的直射光，并获取其明暗信息的情况下，若使该物体面的表面的倾斜为一定值以上，则直射光位于观察光学系统形成的观察立体角的范围外，难以连续且定量地获得该物体面的表面形状。对此，本发明是基于以下新构思而完成的：在作为检查对象的物体的观察范围内，照射无论与照明的距离如何都能够同时形成针对物体面的各点相同的照射立体角的照射光，在不返回直射光的不连续区域，着重该不连续区域附近特有的直射光的立体角的变化，至少能够测定该不连续区域的高度方向的变化，并且，着重该不连续区域中的物体光的散射光成分的变化，通过其明暗信息，可以连续地获取不连续区域的三维形状。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	日本;JP
申请人：	机械视觉照明有限公司
发明人：	增村茂树
专利状态：	有效
申请日期：	2020-06-15T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-04T00:00:00+0800
申请号：	CN202080045025.7
公开号：	CN114144661A
代理机构：	北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	宋融冰
分类号：	G01N21/88;G01N21/84;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/88;G01N21/84
申请人地址：	日本东京
主权项：	1.一种检查测定系统，其特征在于，具备：检查测定用照明装置，其对检查对象照射检查光，并且能够设定照射到所述检查对象的各点的检查光的照射立体角，使得具有不同的光属性的多个立体角区域以光轴为中心呈放射状配置，能够在不依赖于从该检查测定用照明装置到该检查对象的各点的距离下，同时使该照射立体角的形状以及光轴的倾斜相对于所述检查对象的各点大致均匀；以及拍摄装置，其拍摄在所述检查对象的各点处反射或透射的物体光，并能够选择性地拍摄所述物体光的不同光属性，在所述检查对象的各点，根据由拍摄装置形成的针对所述检查对象的各点的观察立体角，能够将所述物体光的正反射光或正透射光的立体角的变化，作为在所述物体光的正反射光或正透射光的立体角与所述观察立体角的包含关系中，由所述检查光的所述多个立体角区域引起的、具有多个光属性的所述物体光的第一变化进行检测，在检测不到所述物体光的正反射光或正透射光的区域中，能够将该区域的范围形状及其附近的所述物体光的正反射光或正透射光的立体角的变化作为所述物体光的第二变化进行检测，针对所述物体光的散射光，能够将由所述检查光的所述多个立体角区域引起的多个光属性中的每一个光属性的明亮度的变化作为所述物体光的第三变化进行检测，使用所述物体光的第一变化、第二变化、以及第三变化中的至少一个变化，根据其多个光属性中的每一个光属性的所述物体光的变化量，针对所述检查对象的各点的多个方向的倾斜，确定其倾斜方向或其倾斜角度、或其倾斜方向和其倾斜角度双方，在无法针对所述检查对象的各点的多个方向的倾斜连续鉴别倾斜方向和其倾斜角度的区域，至少确定与该区域相邻的区域之间的高低差，从而能够确定所述检查对象的表面的三维特性。 2.根据权利要求1所述的检查测定系统，其特征在于，所述检查对象的各点的所述观察立体角被设定为小于所述照射立体角，使得在所述照射立体角内形成的具有不同的光属性的多个立体角区域在各光属性中连续且平滑地变化。 3.一种检查测定系统，其特征在于，具备：检查测定用照明装置，其对检查对象照射检查光，并且能够在不依赖于从该检查测定用照明装置到该检查对象的各点的距离下，同时使照射到所述检查对象的各点的检查光的照射立体角的形状以及光轴的倾斜相对于所述检查对象的各点大致均匀；以及拍摄装置，其拍摄在所述检查对象的各点处反射或透射的物体光，在所述检查对象的各点，根据由拍摄装置形成的针对所述检查对象的各点的观察立体角，能够将所述物体光的正反射光或正透射光的立体角的变化，作为在所述物体光的正反射光或正透射光的立体角与所述观察立体角的包含关系中，所述物体光的第一变化进行检测，在检测不到所述物体光的正反射光或正透射光的区域中，能够将该区域的范围形状及其附近的所述物体光的正反射光或正透射光的立体角的变化作为所述物体光的第二变化进行检测，针对所述物体光的散射光，能够将其明亮度的变化作为所述物体光的第三变化进行检测，使用所述物体光的第一变化、第二变化、以及第三变化中的至少一个变化，根据所述物体光的变化方式，确定所述检查对象的各点的倾斜角度，在无法连续鉴别所述检查对象的各点的倾斜角度的区域，至少确定与该区域相邻的区域之间的高低差，从而能够确定所述检查对象的表面的三维特性。 4.根据权利要求1至3中的任一项所述的检查测定系统，其特征在于，在对检查对象照射检查光的检查测定用照明装置中，能够使照射到所述检查对象的各点的检查光为偏振光，在拍摄在所述检查对象的各点处反射或透射的物体光的拍摄装置中，具备能够根据所述物体光的偏振状态选择性地拍摄所述物体光的变化的拍摄装置，所述拍摄装置区分从所述检查对象的各点返回的所述物体光是正反射光或正透射光还是散射光，在所述检查对象的各点处，使用所述物体光的第一变化、第二变化、以及第三变化中的哪一个变化来确定所述检查对象的表面的三维特性是能够设定的。 5.根据权利要求1至3中的任一项所述的检查测定系统，其特征在于，在拍摄在所述检查对象的各点处反射或透射的物体光的拍摄装置中，具备能够拍摄所述物体光的明亮度并将其记录为浮点形式的亮度值的拍摄装置，所述拍摄装置将从所述检查对象的各点返回的所述物体光是正反射光或正透射光还是散射光，判别为按其明亮度的频带区分的一定大小以上的区域，在所述检查对象的各点处，使用所述物体光的第一变化、第二变化、以及第三变化中的哪一个变化来确定所述检查对象的表面的三维特性是能够设定的。 6.根据权利要求1至3中的任一项所述的检查测定系统，其特征在于，在拍摄在所述检查对象的各点处反射或透射的物体光的拍摄装置中，适用所述物体光中的正反射光或正透射光的期望明亮度不超过可拍摄的最大明亮度的范围内的拍摄条件，对第一拍摄图像进行拍摄，适用所述物体光中的散射光的期望明亮度为可拍摄的最低明亮度以上的范围内的拍摄条件，对第二拍摄图像进行拍摄，将从所述检查对象的各点返回的所述物体光是正反射光或正透射光还是散射光判别为按其明亮度的频带区分的一定大小以上的区域，在所述检查对象的各点处，使用所述物体光的第一变化、第二变化、以及第三变化中的哪一个变化来确定所述检查对象的表面的三维特性是能够设定的。 7.根据权利要求1至6中的任一项所述的检查测定系统，其特征在于，所述检查测定用照明装置具备半透半反镜，其用于改变所述检查光的照射方向并使来自所述检查对象的光透射从而能够利用所述拍摄装置拍摄，使所述检查光的针对所述检查对象的各点的照射立体角与所述拍摄装置的针对所述检查对象的各点的观察立体角的光轴大致一致。 8.一种检查测定方法，其特征在于，在权利要求1至7中的任一项所述的检查系统中，通过所述物体光的明亮度、或所述物体光的立体角的形状、倾斜、或所述物体光的明亮度和所述物体光的立体角的形状、倾斜的变化来鉴别所述检查对象的三维形状。
所属类别：	发明专利