專利名稱：用于分析基底的表面的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于分析基底的鏡面表面或透明表面的裝置，從而特別地可以檢測處于所述基底的表面上或者其體積體內的光學缺陷。
背景技術：
一般地，在工業(yè)中希望對所制造產品的質量實現(xiàn)越來越強的控制。特別地，目前需要不變地評價光滑面板的光學質量水平。特別地，會期望選擇離開生產線的平板玻璃以便于將其用于特定的應用，舉例來說，例如設計用于科學應用的反光鏡、設計用于建筑工業(yè)的層疊(層壓)光滑面板、例如為特別地設計用于高度傾斜的擋風玻璃的汽車的光滑面板，或者設計用于顯示屏幕的平板薄玻璃。一般地，現(xiàn)代的機動車輛擋風玻璃針對它們的光學質量被特別地監(jiān)測。這一標準特別地用于機動車輛駕駛安全性的問題。因此擋風玻璃的形狀、它們的傾斜角和制造材料——非常薄的玻璃或甚至是透明的聚合體——需要對光學質量非常仔細的檢查，其通常必須是100%檢查。汽車的層疊光滑面板需要兩個玻璃片，其具有與韌化的或回火的單片光滑面板相比較而言小的厚度。這種薄的玻璃片的生產是復雜的并且可能產生表面上或體積體內的光學缺陷。這些缺陷在形成層疊光滑面板的裝配之后可能變得非常麻煩，因為它們引起光學畸變效應，所述光學畸變效應由于結合到其上的第二個玻璃片而被加重。這種光學缺陷的存在通常導致光滑面板報廢，因為它們不合格。因為光滑面板已經(jīng)被層疊，因此難以重復利用它們并且它們的生產成本變得過高。因此還希望的是，在生產線上并且特別是在組裝層疊光滑面板之前盡可能迅速地檢測這種缺陷。光學缺陷通常是二維缺陷，其可能是例如基底平坦度缺陷，或是例如由于玻璃的成分而引起的基底體積體內的缺陷，這些缺陷使得穿過基底的光偏斜。還發(fā)現(xiàn)有沿著單個方向的缺陷，例如為對應于浮法生產線上的成形過程的標記的浮式波，這些缺陷會更嚴重或者依據(jù)成形過程的質量在尺寸上更大/更小。通常被用于檢測和評價缺陷的技術在于，例如通過組裝層疊光滑面板之后且遠離生產線的目測，利用標準化法觀察透射或反射中的層疊光滑面板。如以上所解釋的那樣，這種檢查較慢并且特別地提高了生產成本。此外，鏡面表面和透明表面檢查技術可以在市場上獲得，其使得可以通過光滑面板在反射中或透射中的測量檢測表面缺陷，所述光滑面板反射參考圖案的變形圖案。美國專利US 6 509 967描述了一種基于分析在透射中觀察的二維參考圖案的變形而檢測光學缺陷的方法。在有缺陷的情況下，參考圖案的圖像是扭曲的，所述圖像的許多點的變形被測量以便通過校準從其中推導出沿著兩個方向的光強度，所述光強度的值表示所述缺陷存在或不存在以及其大小。所述文獻堅持認為需要參考圖案關于負責透射中圖像獲取的攝像機的研究的關聯(lián)。參考圖案的每一條線都必須對應于攝像機的像素的線的整數(shù)。然而，這件美國專利的方法需要參考圖案的特征(其尺寸、其形狀以及其位置)已知或適應性改變，以便確保參考圖案的圖樣合適地與攝像機的像素對齊。在工業(yè)環(huán)境(參考圖案的較差的規(guī)則性、隨天氣引起的溫度變化而產生的參考圖案的擴大、地板振動等等) 中這樣的對齊受到制約并且不太可行。專利US 6 208 412提供了另一種測量方法，其中在透射中觀察一維參考圖案。以上所述文獻的測量裝置使用產生參考圖案的投影機，還有通過待分析的光滑面板顯示參考圖案的攝像機，其中所述參考圖案在始終顯著大于被測量的光滑面板的尺寸(典型地為 2X3m)的大屏幕上形成一維周期性圖案，其是固定的或可以在時間上變化。盡管在實驗室中或在用于通過取樣進行質量控制的生產線的邊緣，在后一篇文獻中描述的裝置可能是符合要求的，但它無法用于線上檢查，所述線上檢查必須是徹底的并且在光滑面板不能被隨時停止的情況下執(zhí)行。由于缺乏空間，在工業(yè)生產線上投影機和大屏幕的結合也不太可行或不太理想。 此外，由投影機產生的圖像一般都不會非常明亮。因此重要的是，通過大面積地將屏幕覆蓋并且甚至將地板涂成黑色來為屏幕遮擋干擾的環(huán)境光。此外，為了測量在空間中兩個方向上的缺陷，由于參考圖案是一維的，因此測量裝置需要獲取參考圖案沿給定方向定向的第一圖像、然后獲取參考圖案沿豎直(vertical) 方向定向的第二圖像、需要要求光滑面板在所述獲取的過程中停止、需要在例如用于機動車輛的工業(yè)生產線上無法設想到的某些東西，其光滑面板輸送系統(tǒng)預防臨時停止。最后，所描述的是一種公知的相移方法，其利用使光滑面板停止連續(xù)地投影出多個、典型地是四個在空間中偏移的參考圖案，并且針對每一個參考圖案位置獲取圖像，這些操作被重復第二次以用于另一個測量方向。因此這一系列的獲取過程非常費時并且還延長了光滑面板停止所經(jīng)歷的時間。因此，在所述專利US 6 208 412中描述的裝置及其測量過程需要過長的測量過程時間，考慮到運用于工業(yè)生產線上以用于作出保留或剔除一個光滑面板的非常短的時間，所述測量過程時間過長。
發(fā)明內容
由此本申請的申請人的任務是設計一種用于分析鏡面基底或透明基底的光學質量的裝置，其不具有以上所述技術的缺陷，可以以容易的、精確的和重復的方式并且特別地通過降低生產線上光滑面板一致性檢查的成本檢測所述基底在透射中或在反射中的缺陷， 同時仍然滿足用于徹底地(沒有遺漏地)檢查光滑面板的工業(yè)生產線上實施方案的所有約束條件。所述創(chuàng)新的裝置此外必須可以運用使得分析時間被優(yōu)化的測量方法。根據(jù)本發(fā)明，用于分析基底的透明表面或鏡面表面的裝置包括面對待測量的基底的所述表面并且置于具有短尺度(extent)和長尺度的兩個尺寸的支撐件上的參考圖案、 用于捕捉由測量的基底扭曲的參考圖案的至少一個圖像的攝像機、與所述攝像機連接的參考圖案照明系統(tǒng)和圖像處理/數(shù)字分析裝置，并且其特征在于，所述支撐件具有長形形狀， 并且所述參考圖案是雙向的，包括沿著第一方向和沿著所述支撐件的較短尺度布置的第一圖案以及沿著垂直于所述第一圖案的第二方向且沿著所述支撐件的較長尺度布置的第二圖案，其中所述第一圖案橫向于所述短尺度呈周期性，并且所述攝像機是矩陣攝像機。將回想起矩陣攝像機由形成像素矩陣的傳感器組成。通過利用矩陣攝像機而伴隨的參考圖案的支撐件的長形形狀使得可以高度有利地減小由參考圖案占據(jù)的區(qū)域并且因此限制裝置在生產線上所必需的空間。此外，具有沿兩個不同方向延伸的兩個圖案的參考圖案的使用允許直接測量在空間中沿著兩個方向在基底中定向的缺陷。參考圖案的圖案大小和參考圖案的位置、玻璃和攝像機當然適合于各種類型的測量，其可以只是對測量為an乘an(或更大)的光滑面板或太陽能反射鏡的檢查，也可以是對在尺寸上不超過5cm乘5cm的玻璃樣本的檢查。根據(jù)一個特征，所述第一圖案和所述第二圖案彼此不同、彼此緊鄰并且彼此不相 、-父。根據(jù)另一個特征，所述第一圖案由淺色線和深色線的交替序列組成。根據(jù)另一個特征，所述第二圖案由淺色長形線和深色長形線的序列形成，其較長的尺寸沿著所述支撐件的長尺度布置。根據(jù)另一個特征，所述第二圖案由單個長形的線形成，其較長尺寸沿著所述支撐件的長尺度布置，所述線具有相對所述參考圖案的背景的對比色。在單個線的情況下可以具有一毫米或者在幾個線的序列的情況下可以具有幾毫米的第二圖案意味著參考圖案因此的最小化。形成各個圖案的元件(例如為線)的寬度實際上根據(jù)測量條件和缺陷的大小而適應。優(yōu)選地，所述第一圖案和/或所述第二圖案包括至少一個線，所述至少一個線沿著其短尺度具有大約Imm到Icm的寬度。為了測量太陽能反射鏡上的反射，圖案的線例如具有大約Icm的寬度，而為了測量光滑面板上的透射，線具有大約一毫米的寬度。此外，如果用于參考圖案的支撐件包括由照明系統(tǒng)在背部照亮的面板，那么用于參考圖案的支撐面板可以不超過15cm寬，因此與現(xiàn)有的裝置相比較，顯著地減小了用于安裝本發(fā)明的裝置的尺寸。作為背部照亮的面板，所述面板在其朝向待測量的基底的面上是半透明和漫射的。例如，其為白色塑料板。有利地，并且特別地在背部發(fā)光的情況下，照明系統(tǒng)由多個發(fā)光二極管形成。為了實施在透射中的測量，所述基底位于所述參考圖案和所述攝像機之間，而所述基底被設置為面對所述參考圖案和所述攝像機以用于在反射中測量，所述攝像機與所述參考圖案處于相同的平面中。與其整體都待測量的基底相比較而言參考圖案的小的尺寸意味著參考圖案或基底可以在測量過程中運動。由此，與用于在例如為光滑面板的大的產品上測量的現(xiàn)有技術相比較，參考圖案不需要沿兩個方向如光滑面板一樣寬大或甚至是更大。根據(jù)本發(fā)明，提供與矩陣攝像機結合的長形的參考圖案就足夠了，其長尺度至多對應于待測量的物體的高度，其短尺度與物體的另一個尺寸相比較而言是極小的。為了滿足使缺陷沿兩個方向(豎直和水平)同時被分析，裝置使用背部照亮的雙圖案參考圖案和矩陣攝像機，其中一個參考圖案包括單個豎直線或非常少的豎直線，另一個參考圖案包括一系列非常短(典型地為5cm)的均勻間隔的水平線，并且矩陣攝像機中只有與兩個參考圖案中的每一個相關的像素列將在獲取圖像之后被取樣。這些技術既運用到透射的測量上又運用到反射的測量上。本發(fā)明還涉及一種利用本發(fā)明的裝置的分析基底的透明表面或鏡面表面的方法， 所述基底或所述參考圖案沿著單個移動方向一個相對于另一個運動，其特征在于，所述方法包括-利用矩陣攝像機在透射中或在反射中捕捉被照明的參考圖案的多個圖像；-以周期性的方式一方面空間地提取與周期性第一圖案相關的像素列，另一方面空間地提取與第二圖案相關的多個像素列；-在存儲器中疊加每一個圖案的所述像素列以便重建整個基底的圖像；-通過數(shù)字處理分析重建的圖像以便從其中推導出缺陷的位置并且將它們量化。所提出的方法的原理不再包括通過靜止的基底獲取投影到大屏幕上的多線參考圖案的單個圖像，而是包括獲取穿過平移中的基底看到的、或從所述基底反射的非常窄的參考圖案的一系列多個圖像，以及將這些部分圖像組合以便重建穿過基底看到或由基底反射的參考圖案的完全的圖像。然后以已知的方式執(zhí)行圖像的數(shù)字處理。這例如包括提取圖像的局部相位和從其中推導出相位變化，其使得不僅可以推導出缺陷的位置而且由于校準或變形系數(shù)因此可以將它們量化，借此變形的大小或表示缺陷的光強度可以被提供。應該注意的是，可以利用傅里葉變換方法或輪廓線搜索(contour search)方法， 或者以新穎的方式利用小波變換方法來以多種方式執(zhí)行數(shù)字相位提取過程。在沒有改變工業(yè)生產線的情況下，由于較低的成本，因此根據(jù)本發(fā)明的方法在工業(yè)生產線上給出了令人滿意的成果，并且允許比現(xiàn)有技術迅速得多的檢查。本發(fā)明的裝置和實施方案的方法可以應用于例如為單片或層疊的、平坦或彎曲的透明基底，用于各種(建筑學的、汽車的、航空的、鐵路的)用途或例如為反光鏡或顯示屏幕的任意尺寸的光滑面板。特別地，所述裝置和方法在透射中可以應用到機動車輛擋風玻璃、 側窗和加熱的后窗，應用到設計用于建筑學應用的平坦光滑面板，或者應用到設計用于電子應用(血漿或IXD顯示等等)的特殊光滑面板，以及應用到任何其它透明基底。所述裝置在反射中可以用于檢驗平面玻璃的光學質量、例如在玻璃離開浮拋槽時實時檢驗，或者用于例如在其離開回火爐時檢驗彎曲玻璃的光學質量，檢驗太陽能反射鏡的光學質量，等等。
現(xiàn)在將借助于示例并且基于所附附圖描述本發(fā)明，所述示例僅僅是說明性的，而不以任何方式限制本發(fā)明的范圍，其中-圖1示出了用于在透射中測量的根據(jù)本發(fā)明的分析裝置的示意性剖視圖；-圖2示出了用于在反射中測量的根據(jù)本發(fā)明的分析裝置的示意性剖視圖；-圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的參考圖案的一個示例；-圖4示出了通過攝像機記錄的參考圖案的圖像。
具體實施例方式附圖沒有按比例描繪以便更容易研究。在圖1和2中示出的裝置1允許分別在透射中和在反射中分析透明基底2、例如為光滑面板的缺陷。所述裝置包括參考圖案10、例如為矩陣攝像機的圖像捕捉裝置3、參考圖案照明系統(tǒng)4和適當?shù)奶幚?計算裝置5。參考圖案10形成于支撐面板11面對待測量基底的一個面上。后面將更完整地對其進行描述。在透射中(圖1)，透明基底2被置于參考圖案10和攝像機3之間，攝像機的物鏡指向基底。在反射中(圖幻，具有鏡面表面的基底2置于參考圖案10和攝像機3的前部中， 攝像機的物鏡處于與參考圖案的平面相同的平面中并且指向基底的表面。如果必須施加一個觀測角以使其處于待測量的產品最后將被使用的條件下，所述產品例如是用作車輛擋風玻璃的傾斜光滑面板，那么攝像機相對基底的移動平面的夾角對應于參考圖案相對于光滑面板的這一移動平面的被施加的夾角。當支撐面板11半透明、例如為白色塑料板時，照明系統(tǒng)4可以是背面照明系統(tǒng)。優(yōu)選地，照明系統(tǒng)4于是包括多個定位在半透明支撐面板后部的發(fā)光二極管。作為一種變化形式，當支撐面板11不透明時，照明系統(tǒng)4由置于參考圖案前面的光形成，其例如為被定向為便于對承載參考圖案的支撐面板的正面進行照明的光點(未示出)。攝像機3是矩陣攝像機其通過數(shù)字處理產生圖像框架，所述圖像框架被連結以形成基底的總體圖像。由于參考圖案比基底小，因此如將在后面看到的那樣，基底2或參考圖案10能夠一個相對于另一個平移地移動，以便確保整個基底上圖像獲取的必需數(shù)量。攝像機對于每一次圖像獲取被觸發(fā)的頻率從屬于移動的速度。攝像機定位在適當?shù)木嚯xd處以便顯示基底的整個區(qū)域，其橫向于基底或參考圖案的移動方向。由此，如果移動處于水平面中，那么攝像機被定位為便于對基底的整個豎直尺度攝影。攝像機3可以相對豎直呈一定角度以適應于基底將最后使用的條件，例如如果基底然后用作車輛擋風玻璃并且因此相對駕駛員/觀察者的豎直平面傾斜。如圖3所示，參考圖案10置于長方形的支撐件11上。其是雙向的并且包括置于緊鄰彼此而沒有重疊的位置處的第一圖案IOa和第二圖案10b。根據(jù)本發(fā)明的參考圖案與待測量的基底相比較小。例如，對于測量具有1. 5m乘 1. 5m的尺寸的光滑面板，參考圖案對于光滑面板的零度傾斜角延伸15cm乘1. Sm。對于在光滑面板的45°傾斜角處(在擋風玻璃的行駛位置)的測量，高度將是1. :3m。參考圖案的第一圖案IOa沿著第一方向并且沿著支撐件的較短尺度布置，橫向于短尺度周期性地設置、即沿著支撐件的長尺度周期性地設置。第二圖案IOb沿著第二方向、 與第一圖案垂直并且沿著參考圖案的較長尺度布置。參考圖案具有緊鄰彼此而不重疊并且彼此垂直的兩個分離的圖案的這一事實使得缺陷的位置可以被確切地診斷并且以微小的細節(jié)來量化。圖案的這一分離使得特別地可以具有寬度非常窄的圖案，例如在寬度上為2mm的深色豎直線。
第一圖案IOa由淺色和深色線的交替序列組成。第二圖案IOb優(yōu)選地由有限個有對比的線形成，它們交替但是一起保留小的寬度。由此，第二圖案例如由大約十個深色線與大約十個淺色線交替形成。深色線和淺色線在參考圖案的整個高度上具有例如在Imm和2mm之間的寬度。作為一個變化形式，第二圖案可以在參考圖案的高度上包括例如寬度為Imm的單個長形的線，所述線相對于參考圖案的背景形成對比(反差)。處理/計算裝置5與攝像機連接以便執(zhí)行連續(xù)的圖像獲取之后的數(shù)學處理和分析。圖4示出了由攝像機記錄的圖像，參考圖案的圖像由于缺陷沿兩個方向的存在而被扭曲。裝置、基底或參考圖案沿著單個移動方向一個相對于另一個運動的實施方案包括-利用具有多個像素30的矩陣攝像機3，在透射中或在反射中捕捉被照明的參考圖案的多個圖像；-以周期性的方式一方面空間地提取與周期性第一圖案相關的像素列31，另一方面空間地提取與第二圖案相關的多個像素列32 ；-在存儲器中疊加每一個圖案的所述像素列以便重建整個基底的圖像；-通過數(shù)字處理分析重建圖像以便從其中推導出缺陷的位置并且確定它們的大小。在基底在參考圖案的前面水平移動過程中獲取一系列例如形成垂直的第二圖案的η個圖像，使得可以通過圖像的簡單連結而重建單個圖像，所述單個圖像相當于可通過對置于基底后面的η個線組成的參考圖案的圖像僅僅觀察一次而獲得的圖像。本申請人已經(jīng)證明了，因為其有限的尺寸，因此所述類型的參考圖案特別有利。參考圖案是在空間中呈周期性的信號。數(shù)學分析在于，在攝像機的像素處以已知的方式通過其局部相位模(local phase modulo) 2 π表征所述信號，并且稱為相位圖的在透射中或在反射中看到的每一個圖像的相位(對應于所有像素)的一維映射圖表由此被限定。相位映射圖表模2 π的這一提取可以利用各種方法獲得。—個公知的方法是傅里葉變換方法，其在文獻中被廣泛描述。因此其可以劃分成-獲取通過抽樣扭曲的參考圖案的圖像；-一個像素列一個像素列地(一維變換)計算圖像的傅里葉變換；-自動搜索參考圖案的基頻&的特征峰；-利用高斯帶通濾波器或其它這樣的濾波器進行這一基頻&的帶通濾波。所述濾波的效果是移除參考圖案的圖像的連續(xù)背景和參考圖案的信號的諧波；-使&濾波的波譜偏移，以便使圖像參考圖案的特征峰頻率為0。所述偏移使得參考圖案的網(wǎng)格線消失，僅僅留下參考圖案的變形；-一個像素列一個像素列地計算圖像的傅里葉逆變換。所獲得的圖像僅僅顯示變形。所述圖像是一個復雜的圖像，其包括實部R和虛部I;-在像素模2π處計算圖像的局部相。所述相位通過一個像素一個像素地計算arctan(I/R)的值被獲得。此外，本申請人已經(jīng)證明了另一種局部相位的計算方法、即“小波變換”計算法的有利用途。以已知的方式用于其它應用中的信號處理的所述類型的計算經(jīng)證明在本發(fā)明的應用中特別有利。這是因為，不同于傅里葉變換方法，小波變換方法使得信號的位置和頻率可以同時被分析，所述傅里葉變換方法不是用于對包含在參考圖案的圖像中的頻率進行局部分析的方法。這在圖像的邊緣處(在基底的邊緣處)實現(xiàn)更少的干擾并且實現(xiàn)對小缺陷更好的檢測，所述小缺陷通常在利用傅里葉變換方法執(zhí)行濾波相位過程中“被壓碎”。小波變換技術包括多個步驟-獲取通過基底扭曲的參考圖案的圖像；-從圖像并且對尺度參數(shù)a和平移參數(shù)b的各個值一個像素列一個像素列地(一維變換)計算小波系數(shù)W(a，b)。根據(jù)參考圖案的間距和所需分辨率，這些值被審慎地選定。 所獲得的是小波尺度圖；-對于每一個b值，檢索使模|W(a，b)I取最大值的尺度徹；-計算在一個像素處給出所需局部相模2π的W(aQ. b)的幅角；-積分或打開相位映射圖表模2π以便于獲得絕對相位映射圖表。一旦計算圖像的相位模2 π的步驟已經(jīng)通過其中一個方法對每一個像素執(zhí)行，也被稱作梯度映射圖表的相位導數(shù)映射圖表就從其中被容易地推導出。圖像的相位梯度的這一計算通過像素到像素的相位的簡單的差而獲得，2 π相位突變被容易地消除。在完全重建的圖像的相位映射圖表已經(jīng)從攝像機捕捉的一系列圖像推導出之后， 然后通過利用標準柱面透鏡(在透射中)或標準柱面反射鏡(在反射中)或者利用使光強度Pi能夠從這一相位的導數(shù)計算的光學計算模型，可以使相位在圖像的每一個點處的導數(shù)與導致這些局部相位變化的光滑面板的缺陷的光強度Pi聯(lián)接。通過確定光強度并且與閾值相比較，可以量化缺陷。作為一種變化形式，相位導數(shù)相反將能夠比得上局部校準寬度，所述局部校準寬度將提供也表示缺陷大小的變形寬度。通過量化缺陷，由此可以在直接使用于生產線上的實際情況下建立光滑面板的光
學質量。因而，根據(jù)本發(fā)明的用于分析基底的方法包括-利用矩陣攝像機在透射中或在反射中捕捉所述基底上縮窄的雙圖案參考圖案的一系列圖像，而不像現(xiàn)有技術中那樣需要參考圖案相對于攝像機的研究的關聯(lián)或者需要使用投影機和大屏幕；-從所述矩陣圖像提取與雙圖案參考圖案相關的幾個像素列(例如對于水平參考圖案為一個并且對于豎直參考圖案為五個)；-在用于處理這些像素列的處理部件的兩個分離的存儲器(一個專用于水平參考圖案而另一個專用于豎直參考圖案)中進行疊加，以便在光滑面板已經(jīng)在參考圖案的前面完全運動(或反之)之后，重建通過光滑面板看到的每一個參考圖案的完全的圖像；-通過數(shù)字處理提取局部相位、計算這些相位的導數(shù)和通過數(shù)學計算推導出缺陷的存在(優(yōu)選地利用光強度計算及其與閾值的比較)。最后，所提出的測量裝置允許對處于工業(yè)生產線上的光滑面板進行徹底的檢查，而不對它們抽樣、不使光滑面板停止或減速、不改變它們在傳送系統(tǒng)上的位置并且不使用投影兩個參考圖案的系統(tǒng)。與參考圖案的尺寸相比較，所述裝置使用小的面積，其遠遠小于現(xiàn)有的裝置；典型地，用于本發(fā)明的參考圖案的支撐面板為1.8m高度乘15cm寬度。此外， 本發(fā)明使得可以限制缺陷的雙向分析的獲取數(shù)量。
權利要求
1.用于分析基底O)的透明表面或鏡面表面的裝置(1)，所述裝置(1)包括面對待測量的基底的所述表面并且置于具有短尺度和長尺度的支撐件(11)上的參考圖案(10)、用于捕捉由測量的基底扭曲的參考圖案的至少一個圖像的攝像機(3)、與所述攝像機(3)連接的參考圖案照明系統(tǒng)(4)和圖像處理/數(shù)字分析裝置(5)，其特征在于，所述支撐件(11) 具有長形形狀，并且所述參考圖案是雙向的，包括沿著第一方向且沿著所述支撐件的較短尺度布置的第一圖案(IOa)以及沿著垂直于所述第一圖案的第二方向且沿著所述支撐件的較長尺度布置的第二圖案(10b)，其中所述第一圖案橫向于所述短尺度呈周期性，并且所述攝像機是矩陣攝像機。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一圖案和所述第二圖案彼此不同、 彼此緊鄰并且彼此不相交。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述第二圖案由淺色長形線和深色長形線的序列形成，所述淺色長形線和所述深色長形線的較長尺寸沿著所述支撐件的長尺度布置。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述第二圖案由單個長形的線形成， 所述單個長形的線的較長尺寸沿著所述支撐件的長尺度布置，所述線具有相對所述參考圖案的背景的對比色。
5.根據(jù)前述權利要求中的一項所述的裝置，其特征在于，所述第一圖案和/或所述第二圖案包括至少一個線，所述至少一個線沿著其短尺度具有大約Imm到Icm的寬度。
6.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的裝置，其特征在于，所述第一圖案由淺色線和深色線的交替序列組成。
7.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的裝置，其特征在于，用于所述參考圖案的所述支撐件(11)包括由所述照明系統(tǒng)(4)在背部照亮的面板。
8.根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述支撐件在其朝向待測量的光滑面板的面上是半透明和漫射的，所述支撐件例如為白色塑料板。
9.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的裝置，其特征在于，所述照明系統(tǒng)由多個發(fā)光二極管形成。
10.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的裝置，其特征在于，所述基底( 位于所述參考圖案(10)和所述攝像機C3)之間以用于在透射中測量，而所述基底( 被設置為面對所述參考圖案(10)和所述攝像機C3)以用于在反射中測量，所述攝像機與所述參考圖案處于相同的平面中。
11.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的裝置，其特征在于，所述參考圖案(10)或所述基底( 能夠在測量過程中運動。
12.利用根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的裝置并且使得所述基底( 或所述參考圖案(10)沿著單個移動方向一個相對于另一個運動的分析基底O)的透明表面或鏡面表面的方法，其特征在于，所述方法包括-利用矩陣攝像機C3)在透射中或在反射中捕捉被照明的參考圖案(10)的多個圖像；-借助于所述攝像機以周期性的方式一方面空間地提取與周期性第一圖案相關的像素列，另一方面空間地提取與第二圖案相關的多個像素列；-在存儲器中疊加每一個圖案的所述像素列以便重建整個基底的圖像；-通過數(shù)字處理分析重建的圖像以便從其中推導出缺陷的位置并且將它們量化。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于分析基底(2)的透明表面或鏡面表面的裝置(1)，其包括面對待測量的基底的表面的參考圖案(10)、用于捕捉由測量的基底扭曲的參考圖案的至少一個圖像的攝像機(3)、與所述攝像機(3)連接的參考圖案照明系統(tǒng)(4)和圖像處理和數(shù)字分析裝置(5)。根據(jù)本發(fā)明，攝像機(3)是矩陣攝像機，參考圖案(10)置于具有長方形形狀的支撐件(11)上并且是雙向的，包括沿著第一方向和沿著所述基底的最小尺度布置的第一圖案(10a)以及沿著垂直于所述第一圖案的第二方向且沿著所述支撐件的最大尺度布置的第二圖案(10b)，其中所述第一圖案橫向于所述最小尺寸呈周期性。
文檔編號G01N21/958GK102171554SQ200980139156
公開日2011年8月31日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權日2008年10月1日
發(fā)明者F·達韋納, M·皮雄 申請人:法國圣-戈班玻璃公司