[发明专利]用于校准的系统和方法

说明书

本公开内容提供了用于校准的系统和方法。在一个示例中，该方法可以包括用于校准的光学图像分析。该方法可包括生成一个或多个校准特征在材料制造或加工机器中提供的材料表面上的光学投影，并确定校准特征的一个或多个空间特性。一个或多个空间特性可以包括一个或多个校准特征的距离、位置、取向、对准、大小或形状。一个或多个空间特性可以用于调整以下中的至少一个：(i)成像单元相对于材料表面和材料制造或加工机器的位置或取向，(ii)材料表面相对于成像单元的角度或倾斜度，以及(iii)成像单元的一个或多个成像参数。

交叉引用

本申请要求于2020年3月30日提交的国际申请号PCT/PT2020/050013的优先权，该申请出于所有目的通过引用整体并入本文。

背景技术

一些材料和产品可以通过大批量制造工艺生产。这样的材料和产品可能包括纺织品(如天然或合成织物)，结构材料(如金属片材，管道和木制品)，纸制品和其他材料(如陶瓷，复合材料和塑料)。

制造的产品可以经由连续或分批生产这样的产品的专用机械进行生产。例如，纺织品可以在挤出连续针织织物的针织机上生产。制造的产品可以在包括不同的长度、宽度或厚度在内的一定尺寸范围内生产。制造设备和机械可以包括工艺传感和控制设备。

发明内容

本文认识到在光学检测系统监测来自制造设备的输出之前或之时，需要一种可用于校准光学检测系统的校准系统和方法。光学检测系统的校准可以使检测系统相对于制造设备以预定的配置对准，使得检测系统可能能够检测到可能逃脱人类检测的细微或明显的制造缺陷。在一些情况下，制造的产品中的缺陷，如纺织品中的针头缺陷，肉眼可能不容易察觉。在其他情况下，产品可能会从制造工艺中释放出来，并以超过人类识别并从产品流中移除缺陷产品的能力的速度转移到后续工艺中。光学检测系统可以在更长的时间内提供更准确的缺陷检测能力，并且检测速度比人类可以操作的高得多。制造系统可以容易地修改以包括光学检测系统，该系统可操作地耦合到和/或包括用于缺陷检测和质量控制的计算机系统。在一些情况下，这样的检测系统可能能够从产品流中分离出有缺陷的产品。在其他情况下，这样的检测系统可能能够识别由故障制造设备引起的缺陷，从而允许停止有缺陷的设备。制造设备的光学检测系统可以减少因生产无法销售的产品而造成的损失，以及减少出口可能不安全的结构材料带来的危险。

本公开内容提供了用于校准光学检测系统的位置和/或取向的校准系统。校准可以允许光学检测系统更准确、更可靠且更有效地确定材料的质量或检测一个或多个缺陷。校准可以进一步提高用于微调由光学检测系统获得和/或加工的一个或多个图像的软件校准的质量。校准还可以增加光学检测系统可以准确和/或可靠地检测一个或多个缺陷的区域。校准还可以减少由光学检测系统获得和/或加工的一个或多个图像中的失真。在一些情况下，校准可以减少光学检测系统可靠地检测缺陷所需的软件校准量。在其他情况下，当光学检测系统用于检测一个或多个缺陷时，校准可以减少假阳性或假阴性的数量。

在一方面，本公开内容提供了一种用于检测缺陷和质量控制的方法。该方法可以包括：(a)获得在材料制造或加工机器中提供的材料表面的一个或多个图像，其中所述材料表面包括一个或多个校准特征；(b)至少部分地基于所述一个或多个图像，确定所述一个或多个校准特征的一个或多个空间特性，其中所述一个或多个空间特性包括以下中的一个或多个：(i)所述一个或多个校准特征之间的距离，(ii)所述一个或多个校准特征的位置，(iii)所述一个或多个校准特征的取向，(iv)所述一个或多个校准特征的对准，(v)所述一个或多个校准特征的大小或(vi)所述一个或多个校准特征的形状；以及(c)使用所述一个或多个空间特性来调整以下中的至少一个：(i)成像单元相对于所述材料表面或相对于所述材料制造或加工机器的位置或取向，(ii)所述材料表面相对于所述成像单元的角度或倾斜度，以及(iii)所述成像单元的一个或多个成像参数，其中所述一个或多个成像参数包括与所述成像单元相关联的曝光时间、快门速度、光圈、胶片速度、视场、对焦区域、对焦距离、拍摄率(capture rate)或拍摄时间(capture time)。