[发明专利]用于通过照明膜进行自动检测的方法和装置

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请要求提交于2007年2月16日的美国临时专利申请No.60/890415的优先权，该专利申请的公开内容以引用方式全文并入本文。

技术领域

本发明与机器视觉有关，更具体地讲，本发明通过照明(例如)结构化光学膜来最大程度识别异常情况。

背景技术

近年来在功能强大的计算的协助下，已经可以使用自动设备执行一些之前需要受过训练的检测人员执行的检测任务。此类“机器视觉”技术已变得十分先进，其中一个用途是用于检测材料长度不定的卷材。

机器视觉系统的正常运行需要合适的卷材照明技术。要求特别严格的例子是检测结构化光学膜的表面缺陷。已被采用的一项技术是所谓的“漫射透射光”技术。对结构化光学膜使用漫射透射照明技术时，漫射光源发出与膜表面呈许多不同角度的光来照明光学膜的结构化一侧。位于膜非结构化一侧的照相机聚焦在膜被照明的区域。当某些类型的异常结构通过照明的区域时，异常区域透射光的方式会与膜的非异常区域不同，这种差异被照相机检测到。照相机会观测到某些表面异常(例如，膜中的刮痕)与膜的其他区域相比更亮或更暗。

另一种被称为“远暗场”的技术用于检测能强烈散射光的异常。使用远暗场技术时，放置一个或两个光源以使得其光与照相机的视线呈一定角度落在要检测的膜上。照相机通常看不到这些光源发出的光。仅当某些表面异常通过一条或多条光束时，光才会向照相机散射，以使得缺陷被显示为常暗图像上的亮区域。远暗场技术属于暗场照明类。另一类为近暗场。近和远的命名是指相对于被照明表面的平面的入射角。

这些照明技术中的每一种都有突出结构化光学膜上某些类型的异常的一些优点，但是使用这些方法中的任一种都存在阻碍检测的一些缺陷。

发明内容

人们发现，可以制造融合了漫射透射照明技术和至少一种其他照明技术的照明构造，作为由单台成像照相机监视的单个工位。在一个实施例中，另一种照明技术为远暗场光源。在某些实施例中，与单独使用任何一种照明技术相比，该组合照明技术可以对异常提供更稳固的检测。通过任何某一种方法很少能检测到或偶尔才能检测到的异常实例可以得到增强，以使得易于进行检测。

在各种实施例中，本发明可能涉及以下某一项或全部项：

1.一种用于照明透明或半透明结构化片材以便光学接收装置进行检测的系统，所述片材具有第一侧面和第二侧面，所述系统包括：

第一光源，其引导漫射光穿过所述片材的一部分；以及

第二光源，其与所述第一光源同时引导光朝向所述片材的相同部分。

2.根据实施例1所述的系统，其中所述第一侧面和第二侧面为结构化侧面。

3.根据实施例1所述的系统，其中所述结构化片材具有内部结构。

4.根据实施例1所述的照明系统，其中所述第一侧面为结构化侧面。

5.根据任何上述实施例所述的系统，其中所述第一光源引导光朝向所述片材的所述第一侧面，并且所述光学接收装置被定位用于接收来自所述片材的所述第二侧面的光。

6.根据任何上述实施例所述的系统，其中所述片材为结构化光学膜。

7.根据任何上述实施例所述的系统，其中所述结构化光学膜为棱镜膜。

8.根据任何上述实施例所述的系统，还包括：

第三光源，其与所述第一光源和所述第二光源同时引导光朝向所述片材的相同部分。

9.根据实施例8所述的系统，还包括：

第四光源，其与所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源同时引导光朝向所述片材的所述相同部分。

10.根据实施例9所述的系统，还包括：

第五光源，其与所述第一光源、所述第二光源、所述第三光源和所述第四光源同时引导光朝向所述片材的所述相同部分。

11.根据实施例10所述的系统，还包括：

一个或多个附加光源，其与所述第一光源、所述第二光源、所述第三光源、所述第四光源或所述第五光源同时引导光朝向所述片材的所述相同部分。

12.根据任何上述实施例所述的系统，其中所述第一光源将漫射光导向所述卷材的与所述光学接收装置相反的一侧。

13.根据任何上述实施例所述的系统，其中所述第二光源向所述卷材的与所述光学接收装置相反的一侧提供远暗场光。

14.根据任何上述实施例所述的系统，其中所述第一光源将漫射光导向所述卷材的与所述光学接收装置相反的一侧，所述第二光源将暗场透射光导向所述卷材的与所述光学接收装置相反的一侧，并且所述第三光源引导暗场透射光或暗场反射光。