RO129590B1 - Metodă de control al planeității documentelor - Google Patents

Description

Invenția se referă la o metodă de control a planeității documentelor de patrimoniu, din hârtie sau pergament.

Sunt cunoscute metode și dispozitive de măsurare a planeității suprafețelor, în special în industria construcțiilor. Dispozitivele raportate până acum utilizează metode mecanice și sunt utilizate exclusiv în domenii precum construcția navelor.

Mai există sisteme de inspecție vizuală 3D, bazate pe proiectarea liniară a unui fascicul laser pe suprafața unui obiect aflat într-o deplasare liniară la viteză constantă. Aceste sisteme folosesc o cameră CCD pentru a înregistra neregularitățile liniei laser proiectate pe suprafața obiectului scanat. Aceste sisteme sunt utilizate, de asemenea, în liniile de producție a obiectelor sau în domenii în care este necesară identificarea automatizată a formelor obiectelor.

în domeniul conservării-restaurării operelor de artă nu este raportat un dispozitiv pentru verificarea planeității documentelor care să utilizeze această metodă cu fascicul laser.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în determinarea neregularităților suprafeței unor documente investigate, de hârtie sau pergament.

Metoda de control a planeității documentelor, conform invenției, constă din următoarele etape: se stabilește rezoluția de scanare în funcție de nivelul de detalii care se vor a fi detectate, se împarte suprafața de scanat a documentului în mai multe sectoare, în funcție de rezoluția dorită, se scanează fiecare sector în parte, în ambele sensuri, pentru a putea înregistra posibilele zone umbrite, cu ajutorul unei diode laser ce emite un fascicul laser din domeniul vizibil al spectrului electromagnetic, fascicul fiind expandat sub forma unei linii subțiri cu ajutorul unei lentile cilindrice, se prelucrează datele înregistrate cu ajutorul unei aplicații software de procesare a imaginilor și apoi se afișează rezultatele scanării sub formă de hărți bidimensionale colorate care indică zonele cu defecte de planeitate și magnitudinea acestora.

Metoda de control a planeității documentelor din patrimoniu utilizează un dispozitiv cu fascicul laser și un senzor CCD pentru controlul planeității documentelor de patrimoniu la o precizie foarte înaltă.

Dispozitivul este constituit din trei elemente principale:

a. - de emisie a fasciculului laser;

b. - de înregistrare a reflexiei proiecției laserului de pe suprafața iradiată;

c. - de deplasare automată/manuală a capului de scanare.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției în legătură și cu fig. 1 ...4, care reprezintă:

- fig. 1, schema de principiu a dispozitivului;

- fig. 2, interacțiunea fasciculului laser cu neregularitățile suprafeței scanate;

- fig. 3, diagrama operațiilor procesului de scanare al documentului;

- fig. 4a, b, c, prezența protuberanțelor sau adânciturilor documentului analizat.

Fig. 1 conține schema de principiu a dispozitivului descris, iar în continuare sunt prezentate elementele componente ale dispozitivului, precum și modul de funcționare al acestuia.

Capul de scanare A1 este poziționat la o distanță reglabilă (care poate varia în funcție de rezoluția scanării dorită) față de suprafața documentului D; acesta este poziționat inițial la un capăt al documentului. Capul de scanare este constituit din următoarele componente: o diodă laser DL, un sistem optic cilindric de expandare SOE, sistem optic de colectare SOC a semnalului luminos reflectat de document, prisma P, senzor CCD (CCD).

Sursa de iradiere DL este o diodă laser cu fascicul în spectrul vizibil (635 nm, 690 nm) care emite un fascicul practic colimat, având o divergență optică nesemnificativă (<5 prad), cu un profil dreptunghiular accentuat al secțiunii transversale a fasciculului emis.

RO 129590 Β1

Fasciculul laser este expandat prin lentila cilindrică SOE pe direcția în care profilul transversal al fasciculului este mai mare, astfel încât să fie accentuat profilul alungit al acestuia, în acest fel, fasciculul este proiectat sub formă de linie subțire pe suprafața documentului D investigat.

Fasciculul reflectat, purtător al informației despre profilul suprafeței, este colectat de sistemul optic colector SOC, deviat de suprafața reflectantă a prismei P și proiectat către suprafața senzorului CCD. Devierea fasciculului prin reflexie pe prisma P este propusă din motive constructive, pentru realizarea unui sistem compact, cu dimensiuni reduse.

Profilul fascicolului colectat proiectat pe suprafața CCD-ului este direct proporțională cu imaginea reflectată de suprafața documentului D.

Fig. 3 prezintă diagrama operațiilor procesului de scanare al documentului. în prima etapă, se stabilește rezoluția de scanare în funcție de nivelul de detalii care se vor a fi detectate. Acest parametru influențează dimensiunea suprafeței pe care este focalizat sistemul optic de colectare a luminii. în etapa următoare, suprafața de scanat a documentului este împărțită în arii în funcție de rezoluția dorită. Cu cât rezoluția este mai mare (detalii mai multe), cu atât suprafața captată este mai mică, necesitând astfel mai multe arii de parcurs. Scanarea este începută prin poziționarea capului de scanare la un capăt al documentului. Capul de scanare A1 este deplasat cu viteza constantă pe toată lungimea documentului, dintr-un capăt în celalalt.

După terminarea unei curse, capul de scanare mai parcurge o dată aria scanată, dar în sens invers, pentru a înregistra zonele aflate în 'umbră' la prima scanare.

Acești pași sunt repetați până când se ajunge la finalul documentului sau la numărul de arii de scanat stabilit, moment în care sunt afișate rezultatele scanării sub formă de hărți 2D colorate, care sugerează zonele cu defecte de planeitate și magnitudinea acestora.

Fig. 2 descrie interacțiunea fasciculului laser cu neregularitățile suprafeței scanate D. Fig. 2 explică modul de detecție și măsurarea diferențelor de nivel identificate pe suprafață.

Abaterea unghiulară a normalei la suprafața Δα ca urmare a abaterii de planeitate este foarte mică și se poate considera că tinde la zero, iar astfel informația reflectată de documentul investigat se propagă după același unghi cu cel de incidența a, fix și determinat de sistemul constructiv.

Abaterea de la planeitate η induce o deplasare H a fasciculului reflectat, și implicit transmiterea și proiectarea semnalului corespunzătoare altor pixeli ai matricei CCD-ului. Abaterea cu +H sau -H indică și sensul abaterii de la planeitate, mai exact, indică prezența unei protuberanțe sau a unei adâncituri, așa cum este descris și în fig. 4 (a, b, c).

Unghiul a reprezintă unghiul față de normala la suprafața ideală, considerat identică și cu suprafața platformei de susținere a documentului. Această suprafață este utilizată și pentru calibrarea standului de lucru, la începutul oricărei evaluări.

Senzorul CCD al camerei de înregistrare transmite prin conexiune USB datele captate care sunt vizualizate și interpretate cu ajutorul unei aplicații software de procesare de imagine pe un calculator personal. Rezultatele sunt livrate sub formă de imagini 2D care reprezintă hărți cu coduri de culoare pentru diferențele de relief detectate. Fiecărui nivel de deplasare H i se a alocă un cod de culoare, formând la finalul scanării un model de tip curbe de nivel.

Claims (3)

1 Revendicare

3 Metodă de control a planeității documentelor, caracterizată prin aceea că va consta din următoarele etape:

5 - stabilirea rezoluției de scanare în funcție de nivelul de detalii care se vor a fi detectate;

- împărțirea suprafeței de scanat a documentului în mai multe sectoare, în funcție de 7 rezoluția dorită;

- scanarea fiecărui sectorîn parte, în ambele sensuri, pentru a putea înregistra posibilele 9 zone umbrite, cu ajutorul unei diode laser (DL) ce emite un fascicul laser din domeniul vizibil al spectrului electromagnetic, fascicul ce este expandat sub forma unei linii subțiri cu ajutorul 11 unei lentile (SOE) cilindrice;

- prelucrarea datele înregistrate cu ajutorul unei aplicații software de procesare a

13 imaginilor;

- afișarea rezultatelor scanării sub formă de hărți bidimensionale colorate, care indică

15 zonele cu defecte de planeitate și magnitudinea acestora.