用于检测将要应用于具有多个光学图像采集单元的基底的结构的方法及其装置制造方法
【专利摘要】本发明描述一种利用至少一个光学采集装置检测将要应用于基底的结构的方法和装置，该基底优选地是粘合珠或密封轨迹，至少一个光学采集装置尤其是多个光学采集装置，其特征在于，结合来自光学采集装置的图像以形成平面图，使得光学采集器件的表示以普通的图像来输出，其中，光学采集器件具有作为中心的、用于将结构应用于基底的应用器件。
【专利说明】用于检测将要应用于具有多个光学图像采集单元的基底的结构的方法及其装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于检测和评价将要应用于具有至少一个或多个光学图像采集单元的基底的结构的方法及用于该目的相应装置。
【背景技术】
[0002]至目前为止，通常采用光学测量来检测将要应用于基底的结构，对于全自动检查诸如粘合剂和密封珠的结构，通常使用不同系统。
[0003]正如例如由EP1701803所描述的，已知这些类型的装置具有在传感器头内的多个摄像机。为了这个目的，传统是使用一个至多个摄像机(优选三个摄像机)，这些摄像机围绕应用器件而布置以进行连续检测，还具有结构的网状延伸。采集的图像彼此独立地传递到更高级的电脑以进行分析。为了这个目的，正如例如EP1701803的图5和图6所示，对每个摄像机而言，需要分离地以视频格式或已经数字化的形式传输图像数据。
[0004]由于结构根据应用器件相对于基底从摄像机的监控区域至另一摄像机的监控区域的移动而改变，因此将要应用于基底的网状延伸的结构在此是有问题的。对于摄像机的各图像的观察者来说，因此不产生粘合轨迹的延伸的容易理解的表示。
【发明内容】
[0005]因此，本发明的目的在于，对至少两个或多个光学采集器件，提供一种用于检测将要应用于基底的结构的方法或装置，其利于对应用结构或粘合轨迹进行监控或表示。
[0006]此外，本发明的目的在于，对至少两个或多个摄像机，提供一种用于检测将要应用于基底的结构的方法或装置，其减少图像信息向更高级电脑的传递。
[0007]这些目的通过权利要求1的方法特征并且通过权利要求11的装置特征来实现。
[0008]根据本发明，提供至少一个光学采集装置，特别是多个，优选为三个采集装置，结合光学采集装置的图像以形成平面图，使得光学采集器件的表示以普通的图像来输出，光学采集器件具有作为中心的、用于将结构应用至基底的应用器件。以这种方式，对于在检测应用结构的轮廓的用户来说通过平面图在没有任何问题的情况下利于进行观看，这样对已知根据作为例如EP1701803的图5和图6中的无结构带的图示(特别是从一个摄像机转变为下一个摄像机的过程中)的用户来说是�：�。根据本发明，对观察者提供一种视图，其一方面使得从应用器件的视角观察的角度成为可能，另一方面简化应用结构的文件。
[0009]优选地，为了产生围绕应用单元360°的视图，组合由多个图像采集传感器的光学图像采集装置的图像，以形成整个图像。在传感头中已经组合了整个图像，并且这样减少了布线。在传感器系统内的多个光学单元的实现使得非常紧凑的传感器成为可能。至少两个，优选为三个光学采集器件(CCD或CMOS芯片)已经组装在传感头内，以形成较好的圆形整体图像。
[0010]如果根据通过仅采集每个光学采集装置的图像的限定段(该段优选为盘段)所得到的数据的减少而增加图像采集频率，是特别优选的。读出区域在校准期间被限定并因此被电调整。通过图像的用于进一步图像分析的限定段，还可以省略采集器件的机械校准，由此可以减少设置次数和复杂的校准元件，因为通过图像段的限定选择来电子地进行校准。此外，通过各光学采集装置的图像将要被分析的所限定的界定，能够增加图像采集频率。
[0011]如果将光学采集装置布置成围绕传感头内的应用器件，光学图像采集装置分别具有CCD芯片或CMOS芯片，它们分别连接到传感器头内的用于组合整个图像的器件，由此降低组件要求，通过其还可以使得根据本发明的装置的紧凑结构成为可能。由于紧凑的结构，由于传感头具有更小的外部尺寸，因此可以依次检查几何结构复杂的组件。如果三个图像传感器，尤其是CXD或CMOS图像传感器，已经组合在传感器头中以形成图像并且作为整个图像被传输至外部图像分析单元，这降低了组件要求并且使得传感器系统的更加紧凑的结构成为可能。而且，每次采集仅传输一个整体图像，因此减少布线。更加本质的优点在于，图像传感器需要图像同步，因此不需要单个图像传感器的时态赋值。
[0012]根据优选实施例，光学图像采集装置在传感器头内连接到用于照明的触发和闪光控制的器件，该器件特别是由以在传感器头内的多个闪光LED的形式制成。为了当应用装置处于高速时产生清晰的图像，以短曝光时间的方式在照明的情况下同时触发图像传感器。目前为止，对于图像传感器的触发来说，需要来自外部图像分析单元的单独的触发线。通过在传感器中的照明的光耦合产生用于图像传感器的触发器，因此以这种方式省略触发线。
[0013]本发明的又一优点在于，在传感器头中连接光学采集装置、用于触发和闪光控制的器件以及用于组合整个图像的器件，使得提供传感器头的一个至外部处理器件的连接，特别是以太网连接，来检测和检查将要应用的结构，从而闪光控制器的控制被整合到传感器中。由于对于根据本发明的装置来说，千兆以太网连接加以太网供电是足够的，因此这样减少了布线。以太网供电的主要优点在于，能够减少供电电缆，因此以太网连接器件还能够安装在难以访问的位置或大量电缆将造成麻烦的区域。因此一方面能够部分地大大减少安装成本，另一方面中心无间断电源(由此易于生产)的使用能够增加连接器件的失效保护操作。
[0014]根据应用结构的轮廓，为了进行监控，如果将要被监控的应用装置从光学采集器件的一盘段运行至相邻光学采集器件的另一盘段，则从光学采集器件的一盘段自动切换至相邻光学采集器件的另一盘段。
[0015]本发明的附加的有益构造是其它从属权利要求的主题。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]通过下面的附图作为示例来示出本发明的有益构造。
[0017]图1示出根据本发明的用于监控粘合轨迹的方法的图示。
[0018]图2示出图1的根据本发明的方法的图示。
[0019]图3示出在没有粘合轨迹的情况下根据图1和图2的本发明的方法的图像的图不O
[0020]图4示出根据现有技术的用于监控粘合剂的摄像机的图像。
[0021]图5示出根据本发明的装置的表示。
[0022]图6示出根据本发明的具有触发器和闪光灯控制的装置的表示。
[0023]图7示出根据本发明的具有连接线的装置的表示。
【具体实施方式】
[0024]在下面将根据图1至图3仅描述根据本发明的用于检测应用于基底的结构的方法。
[0025]根据图1，示出了根据本发明的用于应用并检测粘合轨迹的本质特征。相对于彼此偏移的三个矩形区10、20和30分别示出从围绕应用器件布置的三个光学采集装置得到的图像带，应用器件由圆形区40图示表示，其中光学采集装置优选地在传感器头内。粘合轨迹(未示出)的监控发生在应用器件的圆形区40与外监控圆形区50之间。
[0026]在图2中分别示出了矩形区10、20和30，每个矩形区示出来自用于分析图像的三个光学采集装置的图像带。
[0027]图3示出粘合检查的作用区域的整个图像，光学采集装置的图像与盘段11、21、31结合以形成平面图，使得以普通的图像输出光学采集器件的表示，光学采集器件具有用于将结构应用于基底的、作为中心的应用器件。盘段11、21、31分别由图像带10、20和30引起，边界区域从中心向外延伸并且由外环50和内部圆形区40限定。因此，将要被监控的粘合轨迹持续地从内圆形区40向外延伸，并且至少在盘段11、21和31中被检查并在此示出，从而对能够通过所产生的平面图在没有任何问题的情况下检测应用器件的外形的使用者来说，使得观测简化，在根据非结构化的图像带的表示中，对于观察者来说这样易导致�：缭谕�4中和在EP1701803的图5和图6中，特别是在一个摄像机转换至另一个摄像机的过程中。
[0028]在图4中，图像带19、29、39被示出为一个在另一个的下方，这对应于根据图1的具有各个重叠区域的图像带10、20、30。
[0029]一方面，视图使从观察应用器件的透视图的角度成为可能，并且另一方面，对观察者来说，通过根据图3的本发明的图示，对应于图4的图示，产生应用结构的文件。
[0030]优选地，为了产生围绕应用单元360°的视角，将由多个图像采集传感器构成的光学采集装置的图像进行组合，以形成由盘段11、21、31组成的整体图像。
[0031]在下面将根据图5至图7来描述根据本发明的用于检测将要应用于基底的结构的
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[0032]根据图5，作为示例，示出有根据本发明的装置的传感器头80，其中，三个CCD芯片51、52、53围绕应用器件(未示出)的开口同心地布置。此外，在传感器头80内设有用于组合整个图像71的器件，三个CXD芯片51、52、53连接到该器件以预先在传感器头中产生整个图像，该整个图像被传送至外部分析单元，这样减少布线。
[0033]在图6中，图5的结构由用于照明模块的触发和闪光控制的器件72扩展，具体地，该器件可由传感器头内的多个闪光LED的形式制成。为了当应用装置在高速状态下时产生清晰的图像，以短曝光时间的方式在照明的情况下同时触发图像传感器。目前为止，对于触发图像传感器来说，需要来自外部图像分析单元的单独的触发线。通过传感器中的照明的光耦合，产生了用于图像传感器的触发器，因此以这种方式省略触发线。
[0034]图7示出根据本发明的图6的装置的结构，分别示出了在CXD芯片51、52、53和用于组合整个图像的器件71之间的电连接，该器件转而连接到用于照明�？榈拇シ⒑蜕凉饪刂频钠骷�72。因此本发明的附加优点在于，光学采集装置51、52、53、用于触发和闪光控制的器件72、以及用于组合整个图像的器件71在传感器头内以以下方式连接:为了检测和检查将要应用的结构，传感器头与外部处理器件单一连接(特别是以太网连接)，使得闪光控制器的控制被集成在传感器中。
[0035]由于对于根据本发明的装置来说，千兆以太网连接加以太网供电是足够的，因此这样减少了布线。以太网供电的主要优点在于，能够减少供电电缆，因此以太网连接器件还能够安装在难以访问的位置或大量电缆将造成麻烦的区域。因此一方面能够部分地大大减少安装成本，另一方面中心无间断电源(因而其易于实现)的使用能够增加连接器件的失效保护操作。
[0036]此外，根据本发明，示教运行能够产生图像序列，该图像序列接着使得自动参数化成为可能。这种参数化可选择地由用户预先设定并且与进度文件一起用于检测运行，以进行应用粘合轨迹的检测。
[0037]因此，发明描述一种方法和具有至少一个光学采集装置(尤其是多个光学采集装置，优选为三个)的装置，结合光学采集装置的图像以形成平面图，使得光学采集器件的表示以普通的图像输出，光学采集器件具有用于将结构应用至基底的、作为中心的应用器件。
【权利要求】
1.一种用于检测将要应用于基底的结构的方法，该基底优选地为粘合珠或密封轨迹，该方法利用至少一个光学采集装置，尤其是多个光学采集装置，其特征在于，结合光学采集装置的图像以形成平面图，使得光学采集器件的表示以普通图像来输出，光学采集器件具有作为中心的、用于将结构应用至基底的应用器件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了产生围绕应用单元的360°视图，组合由多个图像采集传感器构成的光学采集装置的图像，以形成整个图像。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，图像采集频率根据通过仅采集每个光学采集装置的图像的限定段，优选地为盘段，而导致的数据的减少而增加。
4.根据上述权利要求的任一项所述的方法，其特征在于，光学采集装置围绕应用器件布置在传感器头内，每个光学图像采集装置具有CCD芯片或CMOS芯片，它们分别在传感器头内连接到用于组合整个图像的器件。
5.根据上述权利要求的任一项所述的方法，其特征在于，光学采集装置在传感器头内连接到用于照明的触发和闪光控制的器件，所述用于照明的触发和闪光控制的器件特别以在传感器头内的多个闪光LED的形式制成。
6.根据上述权利要求的任一项所述的方法，其特征在于，在传感器头中连接光学采集装置、用于触发和闪光控制的器件以及用于组合整个图像的器件，使得仅提供传感器头的一个至外部处理器件的连接，特别是以太网连接，来检测和检查将要应用的结构。
7.根据上述权利要求的任一项所述的方法，其特征在于，仅大约1/4的图像线条用作每个CCD芯片或CMOS芯片的图像带，并且采集频率为四倍。
8.根据上述权利要求的任一项所述的方法，其特征在于，从参考应用结构获得并且由所有光学采集器件的单个图像采集运行所引起的图像序列的参数化是通过参考应用结构的一次性外部指示来自动进行的，并且用于与应用的粘合轨迹相比较。
9.根据上述权利要求的任一项所述的方法，其特征在于，光学采集器件的图像分别以盘段的形式用于检查应用的结构，所有光学采集器件的图像一起形成围绕应用器件的盘。
10.根据上述权利要求的任一项所述的方法，其特征在于，根据应用结构的轮廓，为了进行监控，如果将要被监控的应用装置从光学采集器件的一盘段运行至相邻光学采集器件的另一盘段，则从光学采集器件的一盘段自动切换至相邻光学采集器件的另一盘段。
11.一种用于检测将要应用于基底的结构的装置，该基底优选地为粘合珠或密封轨迹，该装置用于利用至少一个光学采集装置实施根据权利要求1至10的方法，至少一个光学采集装置尤其是多个光学采集装置，其特征在于，结合光学采集装置的图像以形成平面图，使得光学采集器件的表示以普通图像来输出，光学采集器件具有作为中心的、用于将结构应用于基底的应用器件。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，为了产生围绕应用单元的360°视图，组合由多个图像采集传感器构成的光学采集装置的图像，以形成整个图像。
13.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，图像采集频率根据由于仅采集每个光学采集装置的图像的限定段，优选地为盘段，而导致的数据的减少而增加。
14.根据上述权利要求的任一项所述的装置，其特征在于，将光学采集装置围绕应用器件布置在传感器头内，每个光学图像采集装置具有CCD芯片或CMOS芯片，它们分别在传感器头内连接到用于组合整个图像的器件。
15.根据上述权利要求的任一项所述的装置，其特征在于，光学采集装置在传感器头内连接到用于照明的触发和闪光控制的器件，所述用于照明的触发和闪光控制的器件特别以在传感器头内的多个闪光LED的形式制成。
16.根据上述权利要求的任一项所述的装置，其特征在于，在传感器头中，光学采集装置连接到用于触发和闪光控制的器件以及用于组合整个图像的器件，使得仅提供传感器头的一个至外部处理器件的连接，特别是以太网连接，来检测和检查将要应用的结构。
17.根据上述权利要求的任一项所述的装置，其特征在于，仅大约1/4的图像线条用作每个CCD芯片或CMOS芯片的图像带，并且采集频率为四倍。
18.根据上述权利要求的任一项所述的装置，其特征在于，从参考应用结构获得并且由所有光学采集器件的单个图像采集运行所引起的图像序列的参数化是通过参考应用结构的一次性外部指示来自动进行的，并且用于与应用的粘合轨迹相比较。
19.根据上述权利要求的任一项所述的装置，其特征在于，光学采集器件的图像分别以盘段的形式用于检查应用的结构，所有光学采集器件的图像一起形成围绕应用器件的盘。
20.根据上述权利要求的任一项所述的装置，其特征在于，根据应用结构的轮廓，为了进行监控，如果将要被监控的应用装置从光学采集器件的一盘段运行至相邻光学采集器件的另一盘段，则从光学采集器件的一盘段自动切换至相邻光学采集器件的另一盘段。
【文档编号】G01N21/88GK104487826SQ201380038787
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2013年5月15日 优先权日:2012年5月21日
【发明者】B·格鲁伯 申请人:奎斯质量检验系统和服务公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
