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原文传递用于光学检测表面的方法和检测装置

专利名称：	用于光学检测表面的方法和检测装置
摘要：	描述了用于光学检测物体(1)的表面(10)的方法和检测装置(9)。使用该方法，在图像记录序列期间，通过检测装置(9)的照明装置(8)在表面(10)上生成具有不同的照明图案(130)的时间周期性的图案(13)，并且在图像记录序列中，通过检测装置(9)的图像记录装置(7)记录表面(10)上的图案(13)的多个图像，其中，不同的照明图案(130)之一的生成分别与图案(13)的图像之一的图像记录同步，由至少一个图像点中记录的已知的照明图案(130)的序列来确定图案(13)的相位，并且从记录的照明图案(130)与生成的已知的照明图案(130)之间的偏差中检测表面(10)的缺陷(4、5)。照明装置(8)和图像的记录装置(7)以反射角(α)布置，其中，物体(1)相对于检测装置(9)移动，并且选择图像记录序列的持续时间，使得序列反射区(17)可视为恒定(图4b)。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	德国;DE
申请人：	伊斯拉视像有限责任公司
发明人：	S·卢特;K·原田
专利状态：	有效
申请日期：	2021-03-22T00:00:00+0800
发布日期：	2022-11-25T00:00:00+0800
申请号：	CN202180026475.6
公开号：	CN115398213A
代理机构：	深圳市百瑞专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	金辉
分类号：	G01N21/88;G01B11/25;G;G01;G01N;G01B;G01N21;G01B11;G01N21/88;G01B11/25
申请人地址：	德国达姆施塔特
主权项：	1.一种通过检测装置(9)对物体(1)的表面(10)进行光学检测的方法，其中，在图像记录序列期间，通过检测装置(9)的照明装置(8)，在表面(10)上生成具有不同的照明图案(130)的时间周期性的图案(13)，并且在图像记录序列中通过检测装置(9)的图像的记录装置(7)记录表面(10)上的图案(13)的多个图像，其中不同的照明图案(130)之一的生成分别与图案(13)的图像之一的图像记录同步，使得来自图像记录序列的每个图像分别用不同的照明图案(130)的已知的照明图案(130)来记录；由至少一个图像点中记录的已知的照明图案(130)的序列来确定图案(13)的相位；从至少一个图像中记录的照明图案(130)与生成的已知的照明图案(130)之间的偏差中检测表面(10)的缺陷(4、5)；其特征在于，照明装置(8)和图像的记录装置(7)以反射角(α)布置，其中在表面(10)的检测期间，物体(1)相对于检测装置(9)移动；选择图像记录序列的持续时间，使得序列反射区(17)能够视为恒定，所述序列反射区(17)定义为由反射区(17a、17b)完全覆盖的表面区域，所述反射区(17a、17b)来自图像记录序列的各个图像中。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，图像点(12)的大小是在方法的执行期间设置的。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过组合记录装置(7)的记录传感器(11)的多个像素来设置图像点(12)的大小。 4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，图像记录序列的持续时间是在方法的执行期间设置的。 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当设置图像记录序列的持续时间时，至少调整下列变量之一： -图像的曝光时间； -在表面(10)处生成的图案(13)的亮度； -记录传感器(11)的扫描频率； -每个图像记录序列的图像的数量。 6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，照明装置(7)生成照明图案(130)，使得在每个图像记录序列期间记录的图像的图像点(12)中，照明图案(130)的可见区域能够视为恒定。 7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在照明图案(130)中选择图案(13)的周期长度，从而根据图案路线的方向上的表面(10)的拓扑结构，能够认为强度变化足够恒定。 8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，周期性的图案(13)是沿着物体(10)的移动方向、横向于物体(10)的移动方向或者交替地沿着并横向于物体(10)的移动方向生成的。 9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，记录装置(7)聚焦，使得记录在图像中的照明图案(130)模糊。 10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在检测表面(10)期间，通过偏转测量过程确定物体(1)的表面(10)的三维形貌。 11.一种根据前述权利要求1至10中的任一项所述的方法的用途，其用于检测网状产品或处理过的表面(10)。 12.一种检测装置，用于使用照明装置(8)和记录装置(7)对物体(1)的表面(10)进行光学检测，所述照明装置(8)和记录装置(7)彼此对齐，以使从记录装置(7)发出的可见射线(15)作为可见射线(19)在表面上反射，然后入射到照明装置(8)，当垂直于可见射线(15、19)的入射点中的表面(10)上的表面法线(16)，刚好将输出的可见射线(15)和反射的可见射线(19)之间的角度减半时，其中，照明装置(8)设计为在图像记录序列期间生成具有不同的照明图案(130)的时间周期性的图案(13)，而且将记录装置(7)设计为在图像记录序列期间，与照明图案(130)的生成同步地记录在表面(10)上反射的图案(13)，其中，检测装置(9)包括用于控制检测装置(9)和用于评估记录图像的计算单元，其特征在于，计算单元的处理器设计为用于执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。 13.根据权利要求12所述的检测装置，其特征在于，照明装置(8)包括排列成行或矩阵的能够单独控制的光元件，并且记录装置(7)包括传感器(11)，所述传感器(11)用于通过记录光学器件记录映射在传感器(11)上的图像，其中传感器(11)包括排列成行或矩阵的单个传感器像素。 14.根据权利要求12或13所述的检测装置，其特征在于，记录装置(7)和照明装置(8)布置为使得在相应的可见射线(15、19)和表面(10)之间提供平坦的观察和照明角度，和/或在表面(10)和照明装置(8)之间提供较大的照明距离。