專利名稱：用于測量玻璃板中透射的光學畸變的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于測量玻璃板中透射的光學畸變的方法和裝置。
背景技術：
玻璃板尤其是被成形為各種彎曲形狀以用作汽車前風擋玻璃、后風擋玻璃和側風擋玻璃的玻璃板的制造商都對測量和評估該已成形板材中可能被人類觀察者如安裝了該玻璃作為前風擋玻璃、后風擋琉璃或側風擋玻璃的車輛中的駕駛員或乘客所能察覺到的光學畸變的數量感興趣。制造商還希望識別出該已成形玻璃板表面上的細小的痕跡或其他缺陷。發明概述本發明提供了一種用于測量玻璃板表面上的透射的光學畸變和其他細小的可見缺陷的裝置以及相關方法。所披露的裝置包括一個玻璃支架，該玻璃支架接收了用于安裝在一個背景屏與一個數字相機之間的玻璃板，該背景屏包括一個預定義的對比圖案，并且該數字相機捕獲該圖案經該玻璃板透射出的圖像。該數字圖像被下載到一臺計算機上，該計算機被適當編程用于對圖像數據進行分析以便確定:(I)標記，包括在所觀察到的該圖案經該玻璃板透射出的圖像中的光學畸變的放大率和透鏡光學能力，以及(2)該玻璃板上細小的可見光學性或阻礙性缺陷。可以為該玻璃板的預定義區域報告各種統計信息，包括透鏡光學能力的最大值、最小值、范圍、平均值和標準偏差，以及可能感興趣的其他畸變指數。除上述由該系統識別并顯示的這些光學畸變的特征和數據外，所披露的系統和方法還識別并定位出在該玻璃板表面上出現的光學性和/或阻礙性畸變以及其他可見缺陷的區域，最小直徑達I毫米。本發明的系統和方法還可包括自動區域定位特性，該特性具有從一部分到下一部分將圖像參考重新對準的能力。從第一塊玻璃上的預定義區域識別出的邊緣或痕跡和/或未經過濾的垂直性畸變場數據與下一玻璃部分上該相同區域的痕跡/畸變場數據相關聯，以產生用于將第二玻璃部分重新對準的轉換和旋轉值，從而實現與該第一部分中的該范圍的最大相關性。如果使用這些參數(如有適當的高相關度)將該第二部分重新對準，會極大地增強系統輸出的再生產力。該系統可以采用獨立實驗室或生產設備的形式，或者其可以與玻璃板加工設備中使用的其他加工站并行安裝，如汽車前風擋玻璃和后風擋玻璃制造生產線。該系統可由用戶進行編程，從而以圖形和數字的形式顯示各種光學畸變的標記，包括與歐洲經濟委員會規號 43 (Economic Commission for Europe Regulation43, ECER43)等業內標準相關度最高的標記或業內認為與分析已成形和制造的玻璃板的光學透射質量有關的其他標記。該系統還可以被編程來顯示在玻璃板上識別出的細小的可見表面缺陷的位置。附圖簡要說明
圖1是所披露的裝置的透視圖2是所披露的系統的一個實施例中使用的陣列板的前視圖；圖2a是該陣列板的一部分的放大圖；圖3是所披露的作為圖像分析的一部分執行的工藝操作的流程圖；圖4是使用所披露的裝置和方法進行測量的前風擋玻璃的測量結果的計算機顯不屏視圖；圖5是展示所描繪的前風擋玻璃中所測得的垂直畸變的計算機顯示屏截圖；圖6是展示描繪了從所解調的數據的傅里葉逆變換的幅值分量生成的亮度圖的計算機顯示屏截圖；圖7是帶有所識別出的細小的缺陷的位置的計算機顯示屏截圖，這是圖像亮度圖分析疊加到一個玻璃前風擋玻璃中測得的垂直畸變的描述上的結果；圖8是所披露的自動定位方法的流程圖；圖9是并行安裝到一般汽車后風擋玻璃成形和回火生產線中的所披露系統的一個實施例的示意圖；圖10是并行安裝到一般汽車前風擋玻璃成形和回火生產線中的所披露的系統的另一個實施例的不意圖；以及圖11是所披露的裝置并行安裝到一般玻璃板成形生產線中的傳送帶上的透視圖。詳細說明參見圖1，在一個實施例中，該系統10包括一個玻璃支架12，該玻璃支架用于將一個玻璃板14安裝在一個背景屏16上顯示的一個對比圖案與一個數字相機18之間。該數字相機18操作性地連接到一個傳統計算機20上，以便協助定期下載圖像數據以根據所披露的方法進行處理和分析。在一個實施例中，該玻璃支架包括第一和第二調整機構22和24，以允許沿一條大致水平的軸線對該安裝框架26進行旋轉調整，以及第三調整機構28，以便沿一條大致垂直的軸線旋轉該玻璃框架26，從而將該玻璃板定位到該玻璃在車輛中安裝使用的相同位置。在一個實施例中，該背景屏提供由位于一個淺色背景上相互間隔已知預定距離的黑色方塊組成的圖案，形成了一個矩形格柵，從而使得該格柵的圖像穿過安裝在其間的該玻璃板14投射到該相機18上。在圖2和圖2a所示的實施例中，該屏16上的這些方塊安排在一個淺色背景上，從而使得在一個棋盤式圖案中的每個黑色方塊與每個相鄰黑色方塊之間的距離相等。在該系統的一個實施例中，該格柵上的這些黑色方塊為2.25毫米寬，且每個黑色方塊與其緊鄰的黑色方塊之間的距離a為2.25毫米，使得相應的邊到邊距離b為4.5毫米。然而，將認識到該分析中使用的方塊厚度和距離不是在該屏16上測得的實際大小和距離，而是在以該相機和該玻璃板的安裝位置之間的距離為焦距對焦的圖像上測得的線條厚度和距離。還將認識到在不脫離本發明精神的前提下，還可使用其他類似的對比格柵圖案。該數字相機18被安裝用于采集該屏16上的該格柵通過安裝在該玻璃支架上的該玻璃板14透射出的圖像。在一個實施例中，該數字相機是一個可商購的12.8MPa SLR型相機。在本發明的另一個實施例實施例中，該相機可采用由加拿大不列顛哥倫比亞省伯納比市(Burnaby, British Columbia, Canada)的 Prosilica 公司提供的 16MPa3 中貞 / 秒 GE4900型CCD相機。
該相機18通過一條傳統數據線連接到一臺計算機20上，該計算機被適當編程以便從該相機獲取該數字圖像數據，處理該圖像數據以獲得該數據所需要的分辨率，并分析該數據，從而根據下文進一步描述的本發明的方法生成該玻璃板中的各種畸變標記以及細小的表面缺陷。該計算機還被編程用于以圖形(如彩色編碼的圖像)及統計兩種形式呈現導出的圖像畸變信息。在一個實施例中，該格柵屏是一個在一個半透明面板后使用傳統照明(如熒光燈)的燈箱，其中該半透明面板上采用傳統方法印制、噴涂或以其他方式應用一個對比圖案，優選地，該對比圖案的形式為白色背景上的黑色方塊格柵。該數字相機采用已知方法連接到該計算機上，優選地，使得該相機可在該計算機的控制下獲取該圖像。該計算機20被編程用于為每一待測玻璃板執行下文描述的圖像獲取、放大和分析步驟，并以圖形和/或數值格式顯示所得畸變標記。主要圖像畸變分析過程如圖3所示。根據所披露的方法30，該系統先在步驟32至46進行校準。在32開始校準，在該相機和該背景之間未安裝玻璃試件的情況下用一臺CCD相機獲取背景的圖像。在34，對所獲取的校準圖像數據進行一個傅里葉變換。采用該屏上的該格柵圖案在水平和垂直方向上的基頻對所得數據進行調制。帶寬被壓縮以消除不需要的信號數據，如二次諧波。在36，將變換后的數據解調以清除載頻。在38，對所解調的數據進行一個傅里葉逆變換，所得數據產生了一個與每個像素相關聯且具有一個相位分量和一個幅值分量的二維復數。在40，然后通過計算由該二維復數的虛部相除后的該二維復數的實部的反正切，為該圖像中的每個像素生成該傅里葉逆變換的一個相圖。該相圖的斜率代表該圖像中每個像素處的瞬時頻率。這些值在42生成。在44，逆變每個像素處的瞬時頻率以獲得局部節距。在46，然后將該局部節距圖存儲為校準文件。在分析后續使用該系統測試的為每個玻璃板獲取的圖像的相位部分時，會用到該校準文件。對每個玻璃板的分析如圖3中步驟33至60所示。一旦試件為了進行分析而安裝后，開始的步驟如33至45所示，與上述步驟32至44相同，只是33是將被測玻璃部分(“測試部分”)定位到該相機與該背景屏之間的情況下使用一臺CCD相機獲取該背景屏的圖像。之后，所得圖像數據按下文進一步的描述進行處理，以生成該光學畸變的標記，并識別和定位出該玻璃板上可見的細小的光學性和阻礙性缺陷。該玻璃測試部分的光學畸變的標記如圖3的步驟41至52生成。在45 —旦確定了該測試部分圖像中的局部節距后，在48，該系統用每個對應像素處的校準圖像的局部節距除以該測試部分圖像的局部節距，以確定每個像素處的放大率。這些按逐個像素的值在50用于為該測試部分的圖像中的每個像素生成透鏡光學能力(焦距)值。透鏡光學能力一般用微折光度表示，玻璃行業一般使用此量來進行該測量。該系統逐步為該圖像中每個點確定放大率和透鏡光學能力值。透鏡光學能力還可分解成其垂直分量和水平分量。再參見圖3，在后處理步驟52中，對從該相機獲取的該數字圖像數據進行分析或過濾以去除噪聲，將該圖像的分辨率降低到接近人類觀察者觀察該圖像的程度，和/或以其他方式按需要減少圖像數據的數量以節省不必要的處理時間。可采用各種已知過濾技術來分析該數據，如數據平均。在一個實施例中，開發了兩種標準過濾器以提供從經驗上看可與目前可由伊斯拉表面視像有限責任公司(ISRA Surface Vision GmbH)提供的其他光學畸變測量系統上使用的“4-5-6”和“4-5-12”過濾器相關聯的數據，以便業內用戶無論使用哪種測量系統都能為其產品生成可對照的畸變標記。帶寬被以消除不需要的信號數據，如二次諧波。仍然參見圖3，在54，繼續對在39 (如上文結合38描述)進行了傅里葉逆變換的復數的幅值分量進行傅里葉逆變換，以產生與該圖像的亮度圖相對應的數據。這可以通過確定該圖像中每個像素的二維復數的虛部和該二維復數的實部的平方和的平方根來完成。如圖6中的55所示，此亮度(或幅值)圖的一個示例類似于該玻璃板由一個點光源照射的一個灰度圖像，包括與細小的模糊點(大二進制對象)對應的亮度斷點，其與該玻璃板上的光學性或阻礙性缺陷相對應。在56，用傳統邊緣檢測算法分析該亮度圖從而定位這些模糊點的邊緣。一種可用于此目的的邊緣檢測算法為Canny算法。在58，一旦檢測出這些模糊點的邊緣，所有滿足一個預定義大小閾值的模糊點都被數字化，以識別出這些選擇的模糊點的中心。需要識別的一般“細小的缺陷”對應于直徑范圍在約10像素至300像素(S卩I至5)之間的模糊點。該預定義的缺陷大小可由系統用戶指定。例如，一種缺陷大小范圍被設置為10像素至200像素。滿足該預定義標準的每個細小的缺陷都在60進行定位。如圖7所示，可在該系統所顯示的垂直和水平畸變圖像上顯示這些細小的可見表面缺陷各自的位置。可以使用此分析來檢測最小I毫米的表面缺陷/點。因此，可以通過分別隔離和分析從該板材的單一數字圖像中所獲取數據的傅里葉逆變換的相位分量和幅值分量為一個特定玻璃板生成并識別出光學畸變特征以及其他細小的光學性/阻礙性缺陷。在一個實施例中，該系統計算并顯示與該玻璃板上各種預定義區域相關聯的透鏡光學能力數據。具體而言，ECE R43規定了為其測量并分析畸變數據閾值的汽車前風擋玻璃和后風擋玻璃上的各種感興趣區域。例如，在圖4所示的表中，各區域的各種透鏡光學能力數據用微折光度表示，包括最大透鏡光學能力(正放大率)、最小透鏡光學能力(負放大率)、范圍(識別出的最大和最小透鏡光學能力之間的差值)、平均透鏡光學能力、以及標準偏差。當界定出ECE R43區域時，用戶還可根據需要界定其他感興趣的區域。所披露系統和方法的一個實施例還提供了利用為所顯示的玻璃板生成的測量數據的畸變的一種圖形化、顏色編碼顯示。例如，如圖4所示，具有正透鏡光學能力的所有區域都用紅色顯示(灰度圖中為相對深灰色)，具有負透鏡光學能力的那些區域用綠色顯示(灰度圖中為相對淺灰色)，而具有零透鏡光學能力(無畸變)的那些區域用黑色顯示。用顏色顯示時，屏幕右側的色帶62上顯示與透鏡光學能力的各種范圍相對應的色譜。可以為該玻璃板上的預定義范圍64和預定義區域66至70生成各種統計數據。圖4示出了在本發明的一個實施例中使用的范圍64。該范圍64的大小和形狀可由用戶基于所需要的精確度及導出信息量和/或處理限制進行限定。在一個實施例中，使用一個大小為40毫米X80毫米的范圍。該范圍在該區域內逐步移動,這樣使得將該區域內的每個點(或像素)包括在至少一個范圍處理步驟中。在每個步驟中，訪問該范圍中的每個點，以便為該范圍內的所有點確定最大透鏡光學能力和最小透鏡光學能力，以及這些點的范圍(該最大透鏡光學能力與該最小光學能力之間的差值)。下一步驟中，在該區域內移動該范圍，以包括一個或多個新的點，并在其新的位置為該范圍內的所有點確定最大、最小透鏡光學能力及其范圍。重復這一過程，直到該區域內的所有點都被包括在至少一次范圍處理步驟的范圍內。將認識到只要該區域內的所有點都被定位到至少一次處理步驟的范圍內，可根據用戶的需要，每個步驟中可跨任意距離在該區域內重新定位該范圍。在一個實施例中，該范圍在該區域內每次移動一個像素，這樣使得該區域內的每個點(如最高點、最左側點)落入特定處理步驟的范圍內。當然，通過移動該范圍以盡可能減少將每個點包括到一個處理步驟以上的范圍內，從而減少處理時間。例如,如果該范圍的大小和形狀被合適地確定為在每一步驟中包括一個區域內四分之一的點，將該范圍移動到不包含在前一步驟中處理過的點的位置(即，將該范圍移動到包括該區域內四分之一點的位置)，使得每一點只被包括到一個范圍處理步驟中，從而取得最小處理時間。在圖4所示的實施例中，一旦特定區域的處理完成后，將為具有最大范圍(S卩，其最大透鏡光學能力和其最小透鏡光學能力之間的最大差值)的范圍顯示相關畸變標記以及該范圍在該區域內的位置。因此，在采用圖4所示的方法完成對特定玻璃板的處理后，將識別出該玻璃板每個區域中單獨的范圍，所識別出的范圍表示該區域的最大透鏡光學能力范圍的位置及值。將認識到根據用戶的需要，可以按范圍和/或每個區域計算、識別并顯示其他光學畸變標記。再參見圖4，為預定義區域66至70生成了各種畸變標記。在該系統的一個實施例中，與每個點相關聯的圖像畸變值為用微折光度表示的透鏡光學能力，該畸變標記包括該玻璃板上每個ECE R43區域的最大透鏡光學能力、最小透鏡光學能力、范圍(即最大透鏡光學能力減最小透鏡光學能力)、平均值以及標準偏差，以便根據當前事實上的國際標準提供測量玻璃的光學質量要使用的分析和數據。當然，將認識到使用本發明的技術還可生成其他畸變和標記。同理，根據行業標準、設計考慮和/或該玻璃板的使用性質，可根據需要在該玻璃板上界定其他感興趣區域。如圖4和圖5所示，同理，可為每個玻璃板提供僅與水平畸變或僅與垂直畸變相關的數據和圖形化顯示。應注意，本領域普通技術人員通常作為“水平”畸變描繪的畸變(如圖4所示)實際上是關于這些點及該畸變圖像與未畸變圖像之間的距離的偏差的垂直分量的畸變標記。同理，本領域普通技術人員通常作為垂直(或縱向)畸變描繪的畸變(如圖5所示)實際上描繪的是從該點陣屏的畸變圖像(通過該玻璃板觀察到的)到未畸變圖像的點之間距離變化的水平分量。除上述由該系統識別并顯示的光學畸變特征外，該系統和方法還識別并定位光學性和/或阻礙性畸變點以及玻璃板表面上出現的最小直徑達I毫米的其他可見缺陷。參見圖7，在示出該玻璃板的其他光學畸變特征的計算機屏幕上，可通過以下方式識別出在該玻璃板上檢測到的細小的缺陷的位置，如在每個缺陷周圍疊加高亮顯示的圓圈72。所披露的系統還可包括自動區域定位特性，其將圖像參考從一部分重新對準到另一部分，以便對達到2英寸的線性未對準及達到5度的旋轉未對準進行補償。參見圖8，在74識別出第一玻璃件上可識別的位置特定的特征。在75，該系統嘗試關聯與具有相同形狀的后續部分對應的圖像上的同一區域的相同特征。在76，如果在距該初始部分的特征的位置預定義距離之內的位置的下一部分中識別出該特征，則在77生成轉換和旋轉值，從而重新對準該下一玻璃部分以便實現對該第一部分中的該范圍的最大相關性。如果使用這些參數(如有適當的高相關度)將該第二部分重新對準，會極大地增強系統輸出的再生產力。在該系統的一個實施例中，來自該圖像的預定義區域的未經過濾的垂直畸變分量與下一玻璃部分上相同區域的相同數據相關聯。可替代地或額外地，可以識別并關聯與其他位置特定的特征，如玻璃邊緣或油漆帶的邊緣，從而生成所需要的逐部分重新對準值。在圖1所示的實施例中，該系統10作為獨立產品提供，其可放在工程實驗室或生產環境中。該系統10的其他設想的實施例包括在玻璃板加工系統中的并行安裝，從而可在每個玻璃板在制造過程中傳送時測量該光學畸變。例如，圖9示出了一般的汽車后風擋玻璃加熱、彎曲和回火系統80，其包括本發明并行的該系統10。這種安裝方式中，玻璃板(用G表示)進入一個加熱區82，在其中該玻璃被軟化到適于將該玻璃成形為所需形狀的溫度。加熱后的該玻璃板隨后被輸送到一個彎曲站84，軟化后的板材在這里被成形為所需形狀，之后被輸送到一個冷卻站86，該玻璃板在這里被控制冷卻，以便取得適當的物理特征。本實施例中，該玻璃板之后可以被輸送出該冷卻站進入傳送站，該板材通過傳送站從傳送帶移出并安裝到該玻璃支架上，以便根據本發明獲取圖像并進行分析。測量之后，該玻璃板可從該支架上移除并放到輸送帶上或放入貨架，以便進一步處理。將認識到可采用已知技術來傳輸運送該玻璃，如使用托輥、氣墊或傳送帶、定位器、及機器人臂，以便按上述方式操縱該玻璃。類似地，圖10示出了本發明的該系統10并行安裝到一般前風擋玻璃制造系統90中的示意圖，其中可包括在該測量系統10上游的一個加熱站92、一個彎曲站94、一個冷卻站96以及一個層壓站98。將認識到只要在該玻璃板成形為其最終形狀后進行光學畸變測量，本發明的該測量系統10還可根據需要并行安裝到玻璃制造系統的各種其他點處，以取得該系統的最大生產率。圖11以圖形化方式示出了該系統10被并行集成到玻璃板彎曲系統出口處的傳送帶上，如以上圖9和10所述。玻璃一般用帶式或托輥傳送器從彎曲和回火/退火系統的冷卻部分傳送出來，如圖10所示的傳送器100，以便進行各種二次加工操作，如對加熱器格柵和其他電氣元件進行后續成形和焊接以及進行形狀分析等其他檢查操作。本發明的該系統10可通過按以下方式安排該相機18和該背景陣列16來進行并行集成，使每個玻璃板14可在到達傳送器上的預定位置時由一個機器人臂102拾取并以所需要的傾斜角度定位到該相機18與該屏16之間的路徑中。然后根據以上描述獲取并分析該陣列的圖像，從而確定放大率、透鏡光學能力及所需要的其他統計信息。獲取到該玻璃板的圖像后，控制該機器人臂102將該玻璃板重新放到該傳送器上，并在選擇的其他玻璃板從該加熱、彎曲和冷卻系統的出口向一個或多個后續處理站傳送的過程中，為其重復此過程。如圖11所示，定位擋塊104、106和108可按以下方式定位，使該玻璃板在傳送器上移動時，將其準確定位到能夠被該機器人臂抓取到的位置。本領域普通技術人員將認識到可使用各種已知定位裝置來實現此目的。同理，在所示例的實施例中，盡管該相機和陣列屏的安排方式使得與該相機18與背景陣列16之間的路徑與該玻璃的傳送方向平行，在不脫離本發明精神的情況下，可采用該系統10沿該傳送器100安排的各種可選方式。在一個實施例中，該畸變標記被格式化并保存為Microsoft Excel 格式，以便用戶進一步審查和操作。雖然上文描述了示例性實施例，并不旨在這些實施例描述本發明的所有可能的形式。而是，在本說明書中使用的語言是描述性而非限制性的語言，并且應理解的是可以在不背離本發明的精神和范圍的情況下做出不同改變。另外，不同實施的實施例的特征可以被組合而形成本發明的另外的實施例。
權利要求
1.一種用于測量玻璃板的光學特征的裝置，該裝置包括: 一個數字相機， 一個背景屏，該背景屏包括在一個預定義的圖案中安排的多個對比元素， 一個玻璃支架，該玻璃支架用于將該玻璃板接收并保持在該相機與該背景屏之間的路徑中，這樣使得該相機捕獲該圖案經該玻璃板透射出的圖像；以及 一個計算機，該計算機包括邏輯，該邏輯用于接收與一個選定的玻璃板相關聯的已捕獲的圖像數據并且(I)確定與在該圖像上每一感興趣點相關聯的選定的光學畸變的標記，并且(2)識別并定位出在該玻璃板上細小光學性或阻礙性缺陷。
2.如權利要求1所述的裝置，其中該計算機包括用于從該圖像數據中生成一個相圖的邏輯，并且其中所選定的光學畸變的標記是從該相圖中生成的。
3.如權利要求2所述的裝置，其中，該用于從該圖像數據中生成一個相圖的邏輯包括用于以下內容的邏輯:對所捕獲的圖像數據進行一個傅里葉變換；將該傅里葉變換解調；對所解調的數據進行一個傅里葉逆變換；產生與每一感興趣點相關聯的一個二維復數，所述復數具有一個相位分量和一個幅值分量； 并且通過對該圖像中每一感興趣點確定該二維復數的虛部除以該二維復數的實部的反正切來生成該傅里葉逆變換的一個相圖。
4.如權利要求3所述的裝置，其中所選定的畸變的標記包括透鏡光學能力，并且其中通過以下內容為該圖像中每一感興趣點生成該透鏡光學能力:確定在該相圖中每個此類點處的斜率來獲得瞬時頻率；對在每個此類點處的瞬時頻率進行逆變來獲得局部節距、從該局部節距數據中生成在每個此類像素處的放大率；并從該放大率生成該透鏡光學能力。
5.如權利要求1所述的裝置，其中該計算機包括用于從該圖像數據中生成一個亮度圖的邏輯，并且其中這些細小缺陷是從該亮度圖中識別和定位的。
6.如權利要求5所述的裝置，其中該用于從該圖像數據中生成一個亮度圖的邏輯包括用于以下內容的邏輯:生成所捕獲的圖像數據的一個傅里葉變換；將該傅里葉變換解調；生成所解調數據的一個傅里葉逆變換；產生與每個像素相關聯的一個二維復數，所述復數具有一個相位分量和一個幅值分量；并通過對該圖像中每一感興趣點確定該二維復數的虛部和該二維復數的實部的平方和的平方根來生成該傅里葉逆變換的一個亮度圖。
7.如權利要求6所述的裝置，其中這些細小缺陷是通過分析該亮度圖來定位多個細小模糊點的邊緣來對該圖像中的每一感興趣點進行識別并定位的。
8.一種用于測量玻璃板中的光學畸變的方法，該方法包括:通過將一個相機對準一個背景屏并使該玻璃板位于該相機與該背景屏之間的光路上來捕獲該背景屏的一個數字圖像，該背景屏包括在一個預定義圖案中安排的多個對比元素，這樣使得該圖像穿過該玻璃板而被透射， 接收所捕獲的圖像數據并分析該數據，以便(I)確定與該圖像上每一感興趣點相關聯的選定的光學畸變的標記，并且(2)識別并定位出在該玻璃板上的細小表面缺陷。
9.如權利要求8所述的方法，該方法包括從該圖像數據中生成一個相圖，并且其中所選擇的光學畸變的標記是從該相圖生成的。
10.如權利要求8所述的方法，其中從該圖像數據中生成一個相圖的步驟包括:生成所捕獲的圖像數據的一個傅里葉變換；將該傅里葉變換解調；生成所解調的數據的一個傅里葉逆變換；產生與每一感興趣點相關聯的一個二維復數，所述復數具有一個相位分量和一個幅值分量；并通過對該圖像中每一感興趣點確定該二維復數的虛部除以該二維復數的實部的反正切來生成該傅里葉逆變換的一個相圖。
11.如權利要求8所述的方法，該方法包括以下步驟:其中所選擇的畸變的標記包括透鏡光學能力，并且其中通過以下內容為該圖像中每一感興趣點生成該透鏡光學能力:確定在該相圖中每個此類點處的斜率來獲得瞬時頻率；將在每個此類點處的瞬時頻率逆變來獲得局部節距；從該局部節距數據中生成在每個此類像素處的放大率；并從該放大率生成該透鏡光學能力。
12.如權利 要求8所述的方法，該方法包括從該圖像數據中生成一個亮度圖，并且其中這些細小缺陷是從該亮度圖中識別和定位的。
13.如權利要求12所述的方法，其中，通過以下內容從該圖像數據生成該亮度圖:生成所捕獲的圖像數據的一個傅里葉變換；將該傅里葉變換解調；生成所解調數據的一個傅里葉逆變換；產生與每個像素相關聯的一個二維復數，所述復數具有一個相位分量和一個幅值分量；并且通過對該圖像中每一感興趣點確定該二維復數的虛部與該二維復數的實部的平方和的平方根來生成該傅里葉逆變換的一個亮度圖。
14.如權利要求13所述的方法，其中這些細小缺陷是通過分析該亮度圖來定位多個模糊點的邊緣來對該圖像中每一感興趣點進行識別和定位的。
15.如權利要求1所述的裝置，進一步包括一種用于制造玻璃板的系統，該系統具有:一個加熱站，用于將玻璃板加熱到適合于使這種玻璃軟化用于成形為一種所希望的形狀的一個溫度；一個彎曲站，其中所軟化的板被成形為所希望的形狀；一個冷卻站，其中所成形的玻璃板以一種受控的方式被冷卻；以及一個或多個輸送機，用于在加工過程中將該玻璃板從一站輸送到另一站，并且其中該玻璃支架包括一個玻璃定位器，該玻璃定位器用于在該相機與該背景屏之間的路徑中接收并保持該玻璃板，這樣使得該相機捕獲穿過該玻璃板透射的矩陣的一個圖像。
全文摘要
一種用于測量玻璃板表面上的透射的光學畸變和其他細小的可見缺陷的裝置以及相關方法。所披露的裝置包括一個玻璃支架，該玻璃支架接收了用于安裝在一個背景屏與一個數字相機之間的玻璃板，該背景屏包括一個預定義的對比圖案，并且該數字相機捕獲該圖案經該玻璃板透射出的圖像。該數字圖像被下載到一臺計算機上，該計算機被適當編程用于對圖像數據進行分析以便確定(1)光學畸變標記，包括在所觀察到的該圖案經該玻璃板透射出的圖像中的放大率和透鏡光學能力，以及(2)該玻璃板上細小的可見光學性或阻礙性缺陷。
文檔編號G06K9/62GK103154973SQ201180048465
公開日2013年6月12日 申請日期2011年10月12日 優先權日2010年10月20日
發明者詹森·C·阿丁頓 申請人:玻璃技術公司