RU2776263C2 - Method, device and technical control line for determination of three-dimensional geometry of container annular surface - Google Patents
Method, device and technical control line for determination of three-dimensional geometry of container annular surface Download PDFInfo
- Publication number
- RU2776263C2 RU2776263C2 RU2020125900A RU2020125900A RU2776263C2 RU 2776263 C2 RU2776263 C2 RU 2776263C2 RU 2020125900 A RU2020125900 A RU 2020125900A RU 2020125900 A RU2020125900 A RU 2020125900A RU 2776263 C2 RU2776263 C2 RU 2776263C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- image
- annular surface
- axis
- sensor
- installation
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical Effects 0.000 abstract 1
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 abstract 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 abstract 1
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области технического контроля контейнеров, в частности, контейнеров, изготовленных из стекла, и еще более конкретно, к контролю ровности кольцевой поверхности таких контейнеров.The present invention relates to the field of technical control of containers, in particular containers made of glass, and even more specifically to the control of the evenness of the annular surface of such containers.
Эта кольцевая поверхность представляет собой верхнюю поверхность или верхнюю кромку контейнера. Будучи кольцевой формы относительно теоретической центральной оси кольца, эта кольцевая поверхность является более или менее толстой в радиальном направлении относительно теоретической центральной оси. В теории эта поверхность является планарной в плоскости, перпендикулярной теоретической центральной оси, в том смысле, что она имеет по меньшей мере одну непрерывную линию контакта с этой плоскостью, которая (линия) проходит на все 360 градусов вокруг указанной теоретической оси и которая является идеально круглой. Тогда как поверхность является планарной в описанном выше смысле, ее профиль в сечениях радиальной плоскостью, содержащей указанную теоретическую центральную ось, может иметь различные формы: профиль может быть плоским, скругленным, может иметь перевернутую V–образную форму и т.п. This annular surface is the top surface or top edge of the container. Being annular about the theoretical central axis of the ring, this annular surface is more or less thick in the radial direction relative to the theoretical central axis. In theory, this surface is planar in a plane perpendicular to the theoretical central axis, in the sense that it has at least one continuous line of contact with this plane, which (line) extends all 360 degrees around the specified theoretical axis and which is perfectly round . While the surface is planar in the sense described above, its profile in sections of the radial plane containing the specified theoretical central axis may have various shapes: the profile may be flat, rounded, may have an inverted V-shape, etc.
Во многих приложениях кольцевая поверхность является той поверхностью, которая должна входить в контакт с уплотнением крышки или колпачка. Если эта кольцевая поверхность не является планарной, после закупорки контейнера возможны утечки. Поэтому важно знать величину неровности этой кольцевой поверхности. Эту неровность можно анализировать в данной конкретной точке кольцевой поверхности, как разность высот, понимаемую в настоящем тексте как разность между позициями, в направлении, параллельном теоретической центральной оси кольца контейнера, между данной конкретной точкой фактической кольцевой поверхности контейнера и соответствующей точкой теоретической кольцевой поверхности. Эти две точки согласованы в том, что в системе цилиндрических координат, центрированной на теоретической центральной оси, соответствующие точки имеют одинаковую угловую координату и принадлежат – одна фактической кольцевой поверхности, а другая теоретической кольцевой поверхности. Эта теоретическая поверхность является, поэтому, планарной относительно референсной плоскости, перпендикулярной теоретической центральной оси. Эта референсная плоскость может быть связана с рассматриваемым контейнером и может, например, соответствовать высоте самой высокой точки фактической кольцевой поверхности, высоте самой нижней точке этой фактической кольцевой поверхности, средней высоте кольцевой поверхности по всей ее угловой протяженности и т.п. Эта референсная плоскость может быть также определена независимо от контейнера со ссылкой, например, на прибор для визуального наблюдения, контрольный или измерительный прибор.In many applications, the annular surface is the surface that must come into contact with the lid or cap seal. If this annular surface is not planar, leaks are possible after sealing the container. Therefore, it is important to know the magnitude of the roughness of this annular surface. This unevenness can be analyzed at this particular point on the annular surface as the height difference, herein understood as the difference between positions, in a direction parallel to the theoretical central axis of the container ring, between that particular point on the actual annular surface of the container and the corresponding point on the theoretical annular surface. These two points are consistent in that, in a cylindrical coordinate system centered on the theoretical central axis, the corresponding points have the same angular coordinate and belong - one to the actual annular surface and the other to the theoretical annular surface. This theoretical surface is therefore planar with respect to a reference plane perpendicular to the theoretical central axis. This reference plane may be associated with the container in question and may, for example, correspond to the height of the highest point of the actual annular surface, the height of the lowest point of that actual annular surface, the average height of the annular surface over its entire angular extent, and the like. This reference plane can also be defined independent of the container with reference to, for example, a visual observation device, control or measuring device.
Неровности кольцевой поверхности часто подразделяют по меньшей мере на два типа. Дефекты типа «впадина» связаны с проблемами заполнения кольцевой литьевой формы расплавленным стеклом во время изготовления. Эти дефекты характеризуются отклонениями высоты, протяженными в пределах небольшого угла вокруг теоретической центральной оси. Дефекты «седлообразного» типа обычно характеризуются менее значительными отклонениями высоты, протяженными в пределах большего угла вокруг теоретической центральной оси, однако, тем не менее, это весьма неприятные дефекты, часто возникающие из-за усадки материала, из-за проблем при извлечении готовых изделий из литьевой формы или из-за термических проблем при изготовлении.The irregularities of the annular surface are often divided into at least two types. Cavity defects are associated with problems with filling the annular mold with molten glass during manufacture. These defects are characterized by height deviations extending within a small angle around the theoretical central axis. "Saddle" type defects are usually characterized by smaller height deviations extending over a larger angle around the theoretical central axis, however, these are nevertheless very unpleasant defects, often due to material shrinkage, due to problems in removing finished products from injection mold or due to thermal problems in manufacturing.
Рассматриваемая кольцевая поверхность может также иметь геометрические дефекты. Она может иметь, например, характеристическую плоскость, наклоненную относительно тела изделия или относительно дна изделия. Характеристическая плоскость кольцевой поверхности может представлять собой среднюю плоскость или геометрическую плоскость на основе кольца. Считается, что кольцо наклонено, если его характеристическая плоскость непараллельна плоскости для установки или не является ортогональной относительно оси симметрии изделия, когда угол отклонения от строгой ортогональности превышает заданную пороговую величину. The annular surface under consideration may also have geometrical defects. It may, for example, have a characteristic plane inclined relative to the body of the article or relative to the bottom of the article. The characteristic plane of the annular surface may be a median plane or a geometric plane based on the ring. It is considered that the ring is tilted if its characteristic plane is not parallel to the installation plane or is not orthogonal with respect to the axis of symmetry of the product, when the angle of deviation from strict orthogonality exceeds a given threshold value.
Рассматриваемая кольцевая поверхность, и, обычно, все кольцо, может иметь дефект правильной круглой формы, например, овализацию, иначе говоря, кольцевая поверхность на взгляде сверху, либо планарное сечение кольца горизонтальной плоскостью, не является ни круглой, ни кольцевой. Например, форма кольца может быть овальной, либо эта форма может иметь нарушения.The annular surface in question, and usually the entire annulus, may have a regular circular defect, such as ovalization, in other words, an annular surface viewed from above, or a planar section of the annulus by a horizontal plane, is neither circular nor annular. For example, the shape of the ring may be oval, or this shape may be irregular.
В настоящее время такую неровность определяют главным образом посредством системы, называемой «колокол», путем обнаружения утечек газа. Остаточную утечку измеряют, когда к кольцу прижата планарная металлическая поверхность. Недостаток этого способа состоит в том, что такой способ контроля не предлагает никакого элемента, который позволил бы оценить протяженность дефекта, поскольку такие элементы способны дать только двоичную индикацию (утечка/нет утечки), обозначающую ровность или неровность поверхности. Такая система требует механических средств для перемещения контейнера относительно устройства, которые (средства) не только являются дорогостоящими, но также значительно замедляют работу линии технического контроля: подъем и опускание колокола, временная фиксация изделия в неподвижном состоянии под колоколом, и т.п. В дополнение к этому, существует реальный интерес в том, чтобы исключить любой контакт с кольцом изделия с целью избежать рисков разрушения или загрязнения.At present, such unevenness is determined mainly by a system called "bell" by detecting gas leaks. Residual leakage is measured when a planar metal surface is pressed against the ring. The disadvantage of this method is that this method of inspection does not offer any element that would allow to estimate the extent of the defect, since such elements are only able to give a binary indication (leakage/no leakage), indicating the evenness or unevenness of the surface. Such a system requires mechanical means for moving the container relative to the device, which (means) are not only expensive, but also significantly slow down the work of the inspection line: lifting and lowering the bell, temporarily fixing the product in a stationary state under the bell, etc. In addition to this, there is a real interest in avoiding any contact with the product ring in order to avoid the risk of breakage or contamination.
Согласно патенту США US–6.903.814 B1, планируется измерять высоту кольца в 4 точках, отстоящих одна от другой на 90 градусов, посредством 4 лазерных триангуляционных датчиков расстояния, адаптированных для зеркального отражения. Изделие поворачивают и положение одной из точек относительно плоскости, проходящей через 3 другие точки, сравнивают на каждом шаге поворота. Возможны несколько альтернативных способов вычислений, однако недостатки этой системы состоят, с одной стороны, в дороговизне использования манипуляционного оборудования для поворота, а с другой стороны в затруднениях полного отделения эффектов от дефектов вращения от эффектов от неровности, несмотря на сверточные вычисления.According to US-6.903.814 B1, it is planned to measure the height of the ring at 4 points 90 degrees apart using 4 laser triangulation distance sensors adapted for mirror reflection. The product is rotated and the position of one of the points relative to the plane passing through 3 other points is compared at each turn step. Several alternative methods of calculation are possible, but the disadvantages of this system are, on the one hand, the high cost of using manipulation equipment for rotation, and, on the other hand, the difficulty of completely separating the effects from rotation defects from the effects from unevenness, despite convolutional calculations.
Известны также видеосистемы, в которых осуществляют наблюдение по меньшей мере двух видов – под большим углом и под малым углом. Источники рассеянного света, расположенные напротив видеокамер относительно изделий, освещают изделие, которое нужно контролировать, в движении. Недостаток этой системы состоит в том, что в ней требуются по меньшей мере две видеокамеры и два источника света и, возможно, два телецентрических оптических прибора, а также их держатели и органы управления. Такая установка является дорогостоящей и требует длинных оптических трактов, что приводит к значительным габаритам.Video systems are also known in which at least two types of observation are carried out - at a large angle and at a small angle. Ambient light sources, located opposite the video cameras relative to the products, illuminate the product to be monitored in motion. The disadvantage of this system is that it requires at least two video cameras and two light sources and possibly two telecentric optics, as well as their holders and controls. Such an installation is expensive and requires long optical paths, which leads to significant overall dimensions.
Для преодоления этих недостатков было предложено использовать, как описано выше, видеокамеры, уже используемые для осуществления других способов контроля контейнеров, например, в случае прозрачных стеклянных бутылок, контроль аспектов плеча бутылки. Однако это требует выбора позиций для контрольного устройства, который может представлять собой только компромисс между настройками для обнаружения дефектов в области плеча бутылки и настройками для определения геометрических дефектов кольцевой поверхности. Эти компромиссы не являются удовлетворительными ни для измерений, на которые первоначально нацелены эти видеокамеры, ни для измерений ровности, которые хотелось бы проводить с помощью этих видеокамер.To overcome these shortcomings, it has been proposed to use, as described above, video cameras already used to carry out other methods of container inspection, for example, in the case of transparent glass bottles, the inspection of aspects of the shoulder of the bottle. However, this requires a choice of positions for the inspection device, which can only be a compromise between the settings for detecting defects in the region of the shoulder of the bottle and the settings for determining the geometric defects of the annular surface. These compromises are not satisfactory for the measurements that these cameras are originally aimed at, nor for the evenness measurements that these cameras would like to make.
Путем умножения числа углов взгляда, в частности, путем комбинирования подобных видов под разными большими или малыми углами, можно также измерить трехмерные (3D) участки кольца и затем собрать результаты этих измерений для реконструкции полной геометрии кольцевой поверхности расчетным путем. Этот подход использует сбор нескольких оптических изображений. Эти оптические изображения затем комбинируют по принципу два на два посредством алгоритмов для согласования точек в парах, на основе чего вычисляют фактические позиции точек в трехмерных (3D) координатах посредством триангуляции. Эта технология стереовидения использует сложные алгоритмы. Здесь необходимо иметь несколько пар стереоскопических видов, для чего требуется, например, иметь 4 или 6 видеокамер. Эти системы могут быть точными, однако они являются очень дорогостоящими и очень громоздкими. Из-за наличия многочисленных значимых параметров, точность не сохраняется во время работы в течение продолжительного времени.By multiplying the number of viewing angles, in particular by combining similar views at different large or small angles, it is also possible to measure three-dimensional (3D) sections of the annulus and then collect the results of these measurements to reconstruct the complete geometry of the annular surface by calculation. This approach uses the collection of multiple optical images. These optical images are then combined in a two-by-two fashion by algorithms to match the points in pairs, from which the actual positions of the points in three-dimensional (3D) coordinates are calculated by triangulation. This stereo vision technology uses complex algorithms. Here it is necessary to have several pairs of stereoscopic views, which requires, for example, 4 or 6 video cameras. These systems can be accurate, however they are very expensive and very cumbersome. Due to the presence of numerous significant parameters, accuracy is not maintained during operation for a long time.
Документ US–6.172.748 описывает устройство, содержащее несколько раздельных источников света, которые освещают кольцо снизу, иными словами из точки, расположенной под плоскостью, перпендикулярной оси кольца и касательной к кольцевой поверхности. Устройство содержит несколько раздельных зеркал, каждое из которых создает изображение только одного углового сектора кольца. Дополнительная видеокамера снимает вид кольцевой поверхности сверху. Даже если боковые изображения накладываются одно на другое, имеют место азимутальные угловые разрывы между этими изображениями, поскольку в возможном пункте наложения двух таких изображений имеет место видимый разрыв между накладывающимися точками в каждом изображении. Это делает необходимой компьютерную реконструкцию изображений, для чего требуются сложные алгоритмы, создающие риск потери точности измерений.US-6.172.748 describes a device containing several separate light sources that illuminate the ring from below, in other words from a point located under a plane perpendicular to the axis of the ring and tangent to the annular surface. The device contains several separate mirrors, each of which creates an image of only one angular sector of the ring. An additional video camera takes a view of the annular surface from above. Even if the side images overlap, there are azimuth angular discontinuities between the images, since there is a visible discontinuity between the overlapping points in each image at the potential overlap point of two such images. This necessitates computer reconstruction of the images, which requires complex algorithms that create the risk of loss of measurement accuracy.
Документ WO–2016/059343 автора настоящей заявки описывает инновационный способ визуального наблюдения ровности кольцевой поверхности и соответствующее устройство. Способы и устройства, описываемые в этом документе, являются особенно релевантными, но могут быть чувствительными, в частности, к смещению относительно центра или к неконтролируемому наклону кольцевой поверхности.The document WO-2016/059343 of the present applicant describes an innovative method for visually observing the evenness of an annular surface and a corresponding device. The methods and devices described in this document are particularly relevant, but may be sensitive, in particular to offset from the center or uncontrolled inclination of the annular surface.
Документ WO–2008/050067 автора настоящей заявки описывает устройство, позволяющее наблюдать область контейнера, которую нужно проверить, с нескольких разных углов зрения.The document WO-2008/050067 of the present applicant describes a device that allows the area of a container to be inspected to be observed from several different angles.
Целью настоящего изобретения, поэтому, является предложение способа и устройства для определения трехмерной геометрии кольцевой поверхности, в частности, для определения присутствия возможных неровностей, которые (способ и устройство) оставались бы простыми в реализации, но при этом их результаты были бы менее подвержены влияния смещения относительно центра или неконтролируемого наклона кольцевой поверхности относительно оси установки.The aim of the present invention, therefore, is to propose a method and apparatus for determining the three-dimensional geometry of an annular surface, in particular for determining the presence of possible irregularities, which (method and apparatus) would remain simple to implement, but their results would be less affected by displacement. relative to the center or uncontrolled inclination of the annular surface relative to the installation axis.
Кроме того, настоящее изобретение предлагает конкретный способ определения трехмерной геометрии фактической кольцевой поверхности контейнера, эта кольцевая поверхность имеет теоретическую планарную и кольцевую или круглую геометрию вокруг теоретической центральной оси, способ содержит:In addition, the present invention provides a specific method for determining the three-dimensional geometry of the actual annular surface of the container, this annular surface has a theoretical planar and annular or circular geometry around a theoretical central axis, the method comprises:
- освещение фактической кольцевой поверхности контейнера, сверху, с использованием первого периферийного падающего светового пучка, содержащего первые падающие радиальные световые лучи, находящиеся в радиальных плоскостях, содержащих теоретическую центральную ось, и распределенных по всей окружности 360 градусов вокруг оси установки, эти первые падающие радиальные световые лучи направлены к теоретической центральной оси, и некоторые из первых падающих радиальных световых лучей из состава первого падающего светового пучка, зеркально отражаются кольцевой поверхностью в форме отраженных лучей;- illumination of the actual annular surface of the container, from above, using the first peripheral incident light beam containing the first incident radial light rays located in the radial planes containing the theoretical central axis and distributed over the entire 360 degree circumference around the axis of the installation, these first incident radial light rays the beams are directed towards the theoretical central axis, and some of the first incident radial light beams of the first incident light beam are specularly reflected by the annular surface in the form of reflected beams;
- формирование, с использованием отраженных лучей и посредством первой оптической системы, первого планарного оптического изображения кольцевой поверхности контейнера на первом двумерном фотоэлектрическом формирователе сигналов изображения (в дальнейшем здесь для краткости именуется просто «датчик»), способном передавать первое полное цифровое изображение;- forming, using reflected beams and through the first optical system, the first planar optical image of the annular surface of the container on the first two-dimensional photoelectric imager (hereinafter referred to simply as "sensor" for brevity) capable of transmitting the first complete digital image;
согласно этому способу, этап формирования первого планарного оптического изображения содержит наблюдение кольцевой поверхности, сверху, посредством первой оптической системы, в соответствии с первым периферийным наблюдательным полем, которое осуществляет наблюдение кольцевой поверхности в соответствии с первыми радиальными наблюдательными лучами, проходящими в составе радиальных плоскостей, содержащих теоретическую центральную ось и распределенных по всему углу 360 градусов вокруг этой теоретической центральной оси, первое периферийное наблюдательное поле имеет первый наблюдательный угол возвышения, какой в некоторых случаях будет не больше 45 градусов, иногда меньше 25 градусов, относительно плоскости, перпендикулярной теоретической центральной оси, чтобы собрать на первом двумерном фотоэлектрическом датчике, в первой кольцевой области датчика, лучи, отраженные для создания первого двумерного цифрового изображения в первой области первого полного цифрового изображения, поступающего от первого датчика.according to this method, the first planar optical imaging step comprises observing the annular surface, from above, by means of the first optical system, in accordance with the first peripheral observation field, which observes the annular surface in accordance with the first radial observation beams passing in the composition of the radial planes containing theoretical central axis and distributed over the entire angle of 360 degrees about this theoretical central axis, the first peripheral viewing field has a first observational elevation angle, which in some cases will be no more than 45 degrees, sometimes less than 25 degrees, relative to a plane perpendicular to the theoretical central axis, so that collect on the first two-dimensional photoelectric sensor, in the first annular area of the sensor, the rays reflected to create the first two-dimensional digital image in the first area of the first complete digital image coming from first sensor.
Способ отличается тем, что он содержит:The method differs in that it contains:
- формирование, посредством второй оптической системы, второго планарного оптического изображения кольцевой поверхности контейнера, отдельного от первого планарного изображения, на втором двумерном фотоэлектрическом датчике, способном передавать второе полное цифровое изображение, в результате наблюдения кольцевой поверхности, сверху, посредством второй оптической системы, в соответствии со вторым периферийным наблюдательным полем, симметричным относительно вращения вокруг теоретической центральной оси, эта вторая система получает изображение кольца в соответствии со вторыми радиальными наблюдательными лучами, проходящими в составе радиальных плоскостей, содержащих теоретическую центральную ось и распределенных по всему углу 360 градусов вокруг этой теоретической центральной оси, второе периферийное наблюдательное поле имеет второй наблюдательный угол возвышения относительно плоскости, перпендикулярной теоретической центральной оси, отличный от первого наблюдательного угла возвышения, чтобы собрать на двумерном фотоэлектрическом датчике, во второй кольцевой области датчика, отраженные лучи для создания второго двумерного цифрового изображения кольцевой поверхности во второй области второго полного цифрового изображения, поступающего от второго датчика;- forming, by means of the second optical system, a second planar optical image of the annular surface of the container, separate from the first planar image, on the second two-dimensional photoelectric sensor capable of transmitting the second complete digital image, as a result of observing the annular surface, from above, by means of the second optical system, in accordance with a second peripheral viewing field symmetrical about rotation about the theoretical central axis, this second system acquires an image of the ring in accordance with the second radial observation beams passing in the composition of radial planes containing the theoretical central axis and distributed over the entire angle of 360 degrees around this theoretical central axis , the second peripheral viewing field has a second observational elevation angle relative to a plane perpendicular to the theoretical central axis, different from the first observational elevation angle, to collect on the two-dimensional photoelectric sensor, in the second annular area of the sensor, the reflected rays to create a second two-dimensional digital image of the annular surface in the second area of the second complete digital image coming from the second sensor;
- и тем, что этот способ содержит определение, для N анализируемых направлений, исходящих из базовой точки («начала координат») рассматриваемого цифрового изображения и смещенных по углу одно от другого вокруг базовой точки:- and the fact that this method contains a definition, for N analyzed directions emanating from the base point ("origin") of the considered digital image and offset in angle from one another around the base point:
• первой точки изображения на первом двумерном цифровом изображении кольцевой поверхности, в анализируемом направлении, и первой величины, представляющей расстояние от этой первой точки изображения до базовой точки на первом цифровом изображении;• a first image point on the first two-dimensional digital image of the annular surface, in the analyzed direction, and a first value representing the distance from this first image point to the base point on the first digital image;
• второй точки изображения на втором двумерном цифровом изображении кольцевой поверхности, в анализируемом направлении, и второй величины, представляющей расстояние от этой второй точки изображения до базовой точки на втором цифровом изображении;• a second image point on the second two-dimensional digital image of the annular surface, in the analyzed direction, and a second value representing the distance from this second image point to the base point on the second digital image;
- и тем, что этот способ формирует, для N анализируемых направлений, посредством геометрического соотношения, использующего N первых величин, N вторых величин, первый наблюдательный угол возвышения и второй наблюдательный угол возвышения, по меньшей мере одну величину, представляющую осевое положение, в направлении теоретической центральной оси, для каждой из N точек фактической кольцевой поверхности, изображениями которых, полученными посредством первой оптической системы и второй оптической системы, являются соответственно N первых точек изображения и N вторых точек изображения.- and in that this method generates, for the N analyzed directions, by means of a geometric relationship using N first values, N second values, the first observational elevation angle and the second observational elevation angle, at least one value representing the axial position, in the direction of the theoretical the central axis, for each of the N points of the actual annular surface, the images of which, obtained by the first optical system and the second optical system, are respectively N first image points and N second image points.
Согласно другим являющимся опциями характеристикам способа, применяемыми поодиночке или в сочетании:According to other optional characteristics of the method, used alone or in combination:
- Способ может далее содержать:- The method may further comprise:
• одновременное наблюдение кольцевой поверхности посредством первой оптической системы, в соответствии с первым периферийным наблюдательным полем, и посредством второй оптической системы, в соответствии со вторым периферийным наблюдательным полем;• simultaneous observation of the annular surface through the first optical system, in accordance with the first peripheral observation field, and through the second optical system, in accordance with the second peripheral observation field;
• одновременное формирование, на основе отраженных лучей, собранных в соответствии с первым и вторым периферийными наблюдательными полями, посредством первой и второй оптических систем, первого и второго двумерных изображений кольцевой поверхности одновременно и в первой области изображения, соответствующей наблюдению в первом периферийном наблюдательном поле, и во второй области изображения, соответствующей наблюдению во втором периферийном наблюдательном поле.• simultaneous formation, on the basis of the reflected rays collected in accordance with the first and second peripheral observation fields, by means of the first and second optical systems, of the first and second two-dimensional images of the annular surface simultaneously and in the first image area corresponding to the observation in the first peripheral observation field, and in the second region of the image corresponding to the observation in the second peripheral observation field.
- Первая оптическая система может содержать первую первичную отражательную поверхность, а вторая оптическая система может содержать вторую первичную отражательную поверхность, эти две первичные отражательные поверхности, представляющие собой поверхности вращения в форме усеченного конуса, каждую из которых генерируют посредством вращения отрезка образующей прямой линии вокруг теоретической центральной оси, где эти поверхности повернуты к теоретической центральной оси, так что эти отражательные поверхности прямо или непрямо отражают световые лучи, падающие от фактической кольцевой поверхности под соответствующим наблюдательным углом возвышения, в направлении ассоциированного датчика. - The first optical system may comprise a first primary reflective surface and the second optical system may comprise a second primary reflective surface, the two primary reflective surfaces being frustoconical surfaces of revolution each generated by rotating a straight line segment around a theoretical central axis, where these surfaces are rotated to the theoretical central axis, so that these reflective surfaces directly or indirectly reflect light rays incident from the actual annular surface at the corresponding observational elevation angle, in the direction of the associated sensor.
- Процедура формирования первого и второго планарных оптических изображений может содержать, для каждого из планарных изображений, оптическое формирование полного и непрерывного двумерного изображения фактической кольцевой поверхности.- The first and second planar optical imaging procedure may comprise, for each of the planar images, optically forming a complete and continuous two-dimensional image of the actual annular surface.
- Первый периферийный падающий световой пучок может содержать, в той же самой радиальной плоскости, непараллельные падающие радиальные световые лучи.- The first peripheral incident light beam may comprise, in the same radial plane, non-parallel incident radial light beams.
- Первый падающий пучок может освещать кольцевую поверхность таким образом, что в точке отражения первого падающего луча, который после отражения от фактической кольцевой поверхности оказывается видим первым датчиком в соответствии с первым периферийным наблюдательным полем, нормаль к кольцевой поверхности образует угол меньше 30 градусов с направлением теоретической центральной оси.- The first incident beam can illuminate the annular surface in such a way that at the point of reflection of the first incident beam, which, after reflection from the actual annular surface, is visible by the first sensor in accordance with the first peripheral observation field, the normal to the annular surface forms an angle of less than 30 degrees with the direction of the theoretical central axis.
- Второй падающий пучок может освещать кольцевую поверхность таким образом, что в точке отражения второго падающего луча, который после отражения от фактической кольцевой поверхности оказывается видимым вторым датчиком в соответствии со вторым периферийным наблюдательным полем, нормаль к кольцевой поверхности образует угол меньше 30 градусов с направлением теоретической центральной оси.- The second incident beam can illuminate the annular surface in such a way that at the point of reflection of the second incident beam, which after reflection from the actual annular surface becomes visible to the second sensor in accordance with the second peripheral observation field, the normal to the annular surface forms an angle of less than 30 degrees with the direction of the theoretical central axis.
- Разница между указанными двумя наблюдательными углами возвышения может быть не больше 20 градусов.- The difference between these two viewing elevation angles can be no more than 20 degrees.
- В качестве альтернативы, второй наблюдательный угол возвышения может быть больше 65 градусов или даже не меньше 75 градусов.- Alternatively, the second viewing elevation angle may be greater than 65 degrees, or even not less than 75 degrees.
- Для N направлений Di, способ может сформировать, для каждого направления, посредством соотношения геометрической триангуляции с использованием расстояния от указанной первой точки изображения до базовой точки в составе первого двумерного цифрового изображения, расстояния от второй точки изображения до базовой точки в составе второго двумерного цифрового изображения, первого наблюдательного угла возвышения и второго наблюдательного угла возвышения, по меньшей мере одну величину, представляющую осевой сдвиг, в направлении теоретической центральной оси, между фактической кольцевой поверхностью и теоретической кольцевой поверхностью.- For N directions Di, the method can generate, for each direction, by a geometric triangulation relation using the distance from the specified first image point to the base point in the first 2D digital image, the distance from the second image point to the base point in the second 2D digital image , a first observational elevation angle, and a second observational elevation angle, at least one value representing an axial shift, in the direction of the theoretical central axis, between the actual annular surface and the theoretical annular surface.
- Для N направлений Di:- For N directions Di:
• указанная первая величина, представляющая расстояние от указанной первой точки изображения до базовой точки в составе первого двумерного цифрового изображения, может быть величиной первого радиального сдвига изображения между прямой линией, представляющей первое изображение кольцевой поверхности, и теоретической прямой линией, представляющей изображение теоретической кольцевой поверхности в составе первого изображения;• said first value representing the distance from said first image point to a reference point in the first 2D digital image may be the value of the first radial image shift between the straight line representing the first image of the annular surface and the theoretical straight line representing the image of the theoretical annular surface in composition of the first image;
• указанная вторая величина, представляющая расстояние от указанной второй точки изображения до базовой точки в составе второго двумерного цифрового изображения, может быть величиной второго радиального сдвига изображения между прямой линией, представляющей первое изображение кольцевой поверхности, и теоретической прямой линией, представляющей изображение теоретической кольцевой поверхности в составе второго изображения;• said second value representing the distance from said second image point to the base point in the second 2D digital image may be the value of the second radial image shift between the straight line representing the first image of the annular surface and the theoretical straight line representing the image of the theoretical annular surface in composition of the second image;
• и этот способ может далее сформировать, для каждого направления, посредством соотношения геометрической триангуляции с использованием первого радиального сдвига, второго радиального сдвига, первого наблюдательного угла возвышения и второго наблюдательного угла возвышения, по меньшей мере одну величину, представляющую осевой сдвиг в направлении теоретической центральной оси, между фактической кольцевой поверхностью и теоретической кольцевой поверхностью.• and this method can further generate, for each direction, by means of a geometric triangulation relationship using a first radial shift, a second radial shift, a first observational elevation angle, and a second observational elevation angle, at least one value representing the axial shift in the direction of the theoretical central axis. , between the actual annular surface and the theoretical annular surface.
- Линия, представляющая изображение кольцевой поверхности может быть изображением отражения соответствующего падающего пучка от кольцевой поверхности, сформированным посредством соответствующей оптической системы на ассоциированном датчике.- The line representing the image of the annular surface may be an image of the reflection of the corresponding incident beam from the annular surface, formed by the appropriate optical system on the associated sensor.
- Первый и второй двумерные фотоэлектрические датчики могут быть объединены в одном и том же двумерном фотоэлектрическом датчике, передающем общее полное цифровое изображение, при этом указанные первая область изображения и вторая область изображения отделены одна от другой в общем полном цифровом изображении.- The first and second two-dimensional photoelectric sensors can be combined in the same two-dimensional photoelectric sensor, transmitting a common full digital image, while said first image area and the second image area are separated from each other in a common full digital image.
Настоящее изобретение относится также к устройству для определения трехмерной геометрии фактической кольцевой поверхности контейнера, эта кольцевая поверхность имеет теоретическую планарную и кольцевую или круговую геометрию относительно теоретической центральной оси, предлагаемое устройство имеет область установки, эта область установки имеет ось установки, устройство содержит:The present invention also relates to a device for determining the three-dimensional geometry of the actual annular surface of the container, this annular surface has a theoretical planar and annular or circular geometry about the theoretical central axis, the proposed device has a mounting area, this mounting area has a mounting axis, the device contains:
- первую осветительную систему, имеющую первый источник света, осью которого является ось установки, диаметр которого больше диаметра кольцевой поверхности и который способен создать первый периферийный падающий световой пучок, содержащий первые падающие радиальные световые лучи, проходящие в радиальных плоскостях, содержащих ось установки и распределенных в пределах угла 360 градусов вокруг оси установки, эти первые падающие радиальные световые лучи направлены к оси установки;- the first lighting system having a first light source, the axis of which is the axis of the installation, the diameter of which is greater than the diameter of the annular surface and which is able to create the first peripheral incident light beam, containing the first incident radial light beams passing in the radial planes containing the axis of the installation and distributed in within an angle of 360 degrees about the axis of the installation, these first incident radial light rays are directed towards the axis of the installation;
- первый двумерный фотоэлектрический датчик, соединенный с модулем анализа изображения;- the first two-dimensional photoelectric sensor connected to the image analysis module;
- первую оптическую систему, расположенную между областью для установки и первым датчиком и способную сформировать на поверхности датчика первое изображение кольцевой поверхности контейнера, помещенного в область для установки;- the first optical system located between the installation area and the first sensor and capable of forming on the surface of the sensor the first image of the annular surface of the container placed in the installation area;
здесь первая оптическая система содержит по меньшей мере первую первичную отражательную поверхность, расположенную во «входной» части поля зрения первого датчика, эта первая первичная отражательная поверхность представляет собой поверхность вращения в форме усеченного конуса, генерируемую посредством вращения отрезка образующей прямой линии вокруг оси установки, так что эта поверхность повернута к оси установки, и расположенную так, чтобы отражать, прямо или непрямо, в направлении первого датчика первые световые лучи, приходящие из области для установки, в соответствии с радиальными плоскостями, содержащими ось установки, и в соответствии с первым периферийным наблюдательным полем, имеющим первый наблюдательный угол возвышения относительно плоскости, перпендикулярной оси установки, определяя, таким образом, первое периферийное наблюдательное поле, осуществляющее наблюдение кольцевой поверхности в соответствии с первыми радиальными наблюдательными лучами, проходящими в радиальных плоскостях, содержащих ось установки и распределенных в пределах угла 360 градусов вокруг теоретической центральной оси, и это поле образует с плоскостью, перпендикулярной оси установки, первый наблюдательный угол возвышения, какой в некоторых случаях не больше угла 45 градусов, а иногда – меньше 25 градусов;here the first optical system contains at least the first primary reflective surface located in the "input" part of the field of view of the first sensor, this first primary reflective surface is a surface of revolution in the form of a truncated cone, generated by rotating a straight line segment generatrix around the installation axis, so that this surface is rotated towards the installation axis, and positioned so as to reflect, directly or indirectly, in the direction of the first sensor, the first light rays coming from the installation area, in accordance with the radial planes containing the installation axis, and in accordance with the first peripheral observation a field having a first observational elevation angle relative to a plane perpendicular to the axis of the installation, thus determining the first peripheral observational field that observes the annular surface in accordance with the first radial observation beams passing in the radial planes lines containing the axis of the installation and distributed within an angle of 360 degrees around the theoretical central axis, and this field forms with a plane perpendicular to the axis of the installation, the first observational elevation angle, which in some cases is not more than an angle of 45 degrees, and sometimes less than 25 degrees;
и в этом устройстве первая осветительная система, первый датчик и первая оптическая система расположены над областью для установки;and in this device, the first lighting system, the first sensor and the first optical system are located above the installation area;
устройство отличается тем, что The device is different in that
- это устройство содержит вторую оптическую систему, расположенную между областью для установки и вторым двумерным фотоэлектрическим датчиком и способную формировать на датчике второе изображение кольцевой поверхности контейнера, помещенного в область для установки;this device comprises a second optical system located between the installation area and the second two-dimensional photoelectric sensor and capable of forming on the sensor a second image of the annular surface of the container placed in the installation area;
- и тем, что второй датчик и вторая оптическая система расположены над областью для установки;- and the fact that the second sensor and the second optical system are located above the installation area;
- и тем, что вторая оптическая система конфигурирована для передачи, прямо или непрямо, в направлении второго датчика, вторых световых лучей, приходящих из области для установки в соответствии с радиальными плоскостями, содержащими ось установки, и в соответствии со вторым периферийным наблюдательным полем, имеющим второй наблюдательный угол возвышения относительно плоскости, перпендикулярной оси установки, таким образом, определяя второе периферийное наблюдательное поле, осуществляющее наблюдение кольцевой поверхности в соответствии со вторыми радиальными наблюдательными лучами, проходящими в радиальных плоскостях, содержащих ось установки и распределенных в пределах угла 360 градусов вокруг теоретической центральной оси, и это поле образует с плоскостью, перпендикулярной оси установки, второй наблюдательный угол возвышения, так что этот второй наблюдательный угол возвышения отличается от первого наблюдательного угла возвышения;- and in that the second optical system is configured to transmit, directly or indirectly, in the direction of the second sensor, the second light beams coming from the area to be installed in accordance with the radial planes containing the axis of the installation, and in accordance with the second peripheral observation field having the second viewing angle of elevation with respect to a plane perpendicular to the axis of the installation, thus defining a second peripheral observation field observing the annular surface in accordance with the second radial observation beams passing in radial planes containing the axis of the installation and distributed within an angle of 360 degrees around the theoretical central axis, and this field forms with a plane perpendicular to the installation axis, the second observational elevation angle, so that this second observational elevation angle differs from the first observational elevation angle;
- указанные первая оптическая система и вторая оптическая система определяют для первого датчика и для второго датчика соответственно первую «входную» часть поля зрения и вторую «входную» часть поля зрения, которые накладываются одна на другую в области установки, образуя используемый контролируемый объем в области установки, который является объемом вращения вокруг оси установки, таким что любая точка объекта, помещенного в используемый контролируемый объем и освещаемого по меньшей мере первым источником света, отображается первой точкой изображения в первом изображении, сформированном первой оптической системой на первом датчике, и также отображается второй точкой изображения во втором изображении, сформированном второй оптической системой на втором датчике.- the specified first optical system and the second optical system determine for the first sensor and for the second sensor, respectively, the first "input" part of the field of view and the second "input" part of the field of view, which overlap one another in the installation area, forming a used controlled volume in the installation area , which is the volume of rotation about the installation axis, such that any point of the object placed in the used controlled volume and illuminated by at least the first light source, is displayed by the first image point in the first image formed by the first optical system on the first sensor, and is also displayed by the second point images in the second image formed by the second optical system on the second sensor.
Согласно другой характеристике устройства, взятой отдельно или в сочетании:According to another characteristic of the device, taken alone or in combination:
- в первой «входной» части поля зрения, определяемой первой оптической системой для первого датчика, первые радиальные наблюдательные лучи, определяемые первой оптической системой, могут быть, после выхода из используемого контролируемого объема, центростремительными, т.е. направленными к оси установки, после этого они могут пересечь ось установки, чтобы стать центробежными, т.е. уходящими прочь от оси установки по направлению к первой оптической системе.- in the first "input" part of the field of view, determined by the first optical system for the first sensor, the first radial observation beams, determined by the first optical system, can be centripetal, i.e. directed towards the axis of the installation, after that they can cross the axis of the installation to become centrifugal, i.e. moving away from the setup axis towards the first optical system.
- Это устройство может формировать два полных раздельных и непрерывных оптических изображения фактической кольцевой поверхности на ассоциированном двумерном фотоэлектрическом датчике.- This device can form two complete separate and continuous optical images of the actual annular surface on the associated two-dimensional photoelectric sensor.
- Первая первичная отражательная поверхность может непрямо отражать световые лучи в направлении датчика, а устройство может в этом случае содержать, расположенную между первой первичной отражательной поверхностью и первым датчиком, по меньшей мере одну вторичную отражательную поверхность.- The first primary reflective surface can indirectly reflect light rays in the direction of the sensor, and the device can then comprise, located between the first primary reflective surface and the first sensor, at least one secondary reflective surface.
- Вторая оптическая система может содержать по меньшей мере одну вторую первичную отражательную поверхность в «выходной» части поля зрения второго датчика, при этом вторая первичная отражательная поверхность представляет собой поверхность вращения в форме усеченного конуса, генерируемую посредством вращения отрезка прямой линии вокруг оси установки, так что эта поверхность обращена к оси установки, и расположена так, чтобы отражать прямо или непрямо в направлении датчика световые лучи, приходящие из области для установки в соответствии с радиальными плоскостями, содержащими ось установки, и в соответствии со вторым периферийным наблюдательным полем, имеющим второй наблюдательный угол возвышения относительно плоскости, перпендикулярной оси установки.- The second optical system may contain at least one second primary reflective surface in the "output" part of the field of view of the second sensor, while the second primary reflective surface is a surface of rotation in the form of a truncated cone, generated by rotating a straight line segment around the installation axis, so that this surface faces the axis of the installation, and is located so as to reflect directly or indirectly in the direction of the sensor the light rays coming from the area to be installed in accordance with the radial planes containing the axis of the installation, and in accordance with the second peripheral observation field having a second observation elevation angle relative to a plane perpendicular to the installation axis.
- Первая первичная отражательная поверхность и вторая первичная отражательная поверхность могут непрямо отражать световые лучи в направлении датчика, а также устройство может содержать расположенную между первой первичной отражательной поверхностью и второй первичной отражательной поверхностью с одной стороны и общим датчиком с другой стороны по меньшей мере вторичную отражательную поверхность вращения вокруг оси установки.- The first primary reflective surface and the second primary reflective surface may indirectly reflect light rays in the direction of the sensor, and the device may also contain at least a secondary reflective surface located between the first primary reflective surface and the second primary reflective surface on the one hand and the common sensor on the other side rotation around the installation axis.
- Эти первая первичная отражательная поверхность и вторая первичная отражательная поверхность могут каждая представлять собой поверхность вращения в форме усеченного конуса, повернутую к оси установки и имеющую малый диаметр и большой диаметр – оба больше наибольшего диаметра теоретической кольцевой поверхности, чтобы возвращать в направлении оси установки световые лучи, приходящие от фактической кольцевой поверхности под соответствующим наблюдательным углом возвышения, эти лучи перехватывает возвращающая отражательная поверхность, представляющая собой поверхность вращения в форме усеченного конуса, повернутую прочь от оси установки, чтобы возвращать лучи в направлении ассоциированного датчика.- These first primary reflective surface and the second primary reflective surface may each be a truncated cone-shaped surface of revolution rotated towards the installation axis and having a small diameter and a large diameter, both larger than the largest diameter of the theoretical annular surface, in order to return light rays in the direction of the installation axis coming from the actual annular surface at the appropriate viewing elevation angle, these rays are intercepted by the return reflective surface, which is a truncated cone-shaped surface of revolution rotated away from the setup axis to return the rays in the direction of the associated sensor.
- Траектория лучей между двумя первичными отражательными поверхностями и возвращающей отражательной поверхностью может быть перпендикулярной оси установки.- The ray path between the two primary reflective surfaces and the return reflective surface can be perpendicular to the installation axis.
- Первая первичная отражательная поверхность и вторая первичная отражательная поверхность могут каждая представлять собой вогнутую поверхность в форме усеченного конуса, имеющую половину угла при вершине, равную половине наблюдательного угла возвышения и имеющую малый диаметр и большой диаметр – оба больше наименьшего диаметра теоретической кольцевой поверхности. - The first primary reflective surface and the second primary reflective surface may each be a frustoconical concave surface having a vertex half angle equal to half the observation elevation angle and having a small diameter and a large diameter both greater than the smallest diameter of the theoretical annular surface.
- Разность между двумя наблюдательными углами возвышения может быть меньше 20 градусов.- The difference between the two viewing elevation angles can be less than 20 degrees.
- Во второй «входной» части поля зрения, определяемой второй оптической системой для второго датчика, вторые радиальные наблюдательные лучи, определяемые второй оптической системой, после выхода из используемого контролируемого объема, распространяются центростремительно в направлении к оси установки, затем пересекают ось установки и становятся центробежными, распространяясь в направлении второй оптической системы.- In the second "input" part of the field of view, determined by the second optical system for the second sensor, the second radial observation beams, determined by the second optical system, after leaving the used controlled volume, propagate centripetally towards the installation axis, then cross the installation axis and become centrifugal propagating in the direction of the second optical system.
- Вторая первичная отражательная поверхность может прямо отражать световые лучи в направлении второго датчика без участия вторичной отражательной поверхности вращения.- The second primary reflective surface can directly reflect the light rays towards the second sensor without the participation of the secondary reflective surface of rotation.
- Во второй «входной» части поля зрения, определяемой второй оптической системой для второго датчика, вторые радиальные наблюдательные лучи, определяемые второй оптической системой, могут быть, после выхода из используемого контролируемого объема, центробежными, распространяясь в направлении второй первичной отражательной поверхности.- In the second "input" part of the field of view, determined by the second optical system for the second sensor, the second radial observation beams, determined by the second optical system, can be, after leaving the used controlled volume, centrifugal, propagating in the direction of the second primary reflective surface.
- Во второй «входной» части поля зрения, определяемой второй оптической системой для второго датчика, вторые радиальные наблюдательные лучи, определяемые второй оптической системой, могут быть, после выхода из используемого контролируемого объема, параллельными оси установки или центростремительными, распространяясь в направлении оси установки без пересечения этой оси установки, чтобы распространяться в направлении прочь от оси установки после выхода из используемого контролируемого объема в направлении второй оптической системы.- In the second "input" part of the field of view, determined by the second optical system for the second sensor, the second radial observation beams, determined by the second optical system, can be, after leaving the used controlled volume, parallel to the installation axis or centripetal, propagating in the direction of the installation axis without crossing this setup axis to propagate away from the setup axis after exiting the used controlled volume in the direction of the second optical system.
- Вторая оптическая система может не иметь никаких отражательных поверхностей вращения.- The second optical system may not have any reflective surfaces of rotation.
- Второй наблюдательный угол возвышения может быть больше 65 градусов, предпочтительно не меньше 75 градусов.- The second viewing elevation angle may be greater than 65 degrees, preferably not less than 75 degrees.
- Первая оптическая система может представлять собой телецентрическую оптическую систему.- The first optical system may be a telecentric optical system.
- Вторая оптическая система может представлять собой телецентрическую оптическую систему.- The second optical system may be a telecentric optical system.
- Первый и второй двумерные фотоэлектрические датчики могут быть объединены в одном и том же общем двумерном фотоэлектрическом датчике, указанные первая первичная отражательная поверхность и вторая первичная отражательная поверхность располагаются в раздельных участках «выходного» поля зрения датчика.- The first and second two-dimensional photoelectric sensors can be combined in the same common two-dimensional photoelectric sensor, the first primary reflective surface and the second primary reflective surface are located in separate areas of the "output" field of view of the sensor.
- Первый источник света может представлять собой кольцевой источник света в виде тела вращения вокруг оси установки.- The first light source may be an annular light source in the form of a body of revolution around the installation axis.
Настоящее изобретение относится также к линии технического контроля контейнеров, имеющих кольцевую поверхность, в которой контейнеры движутся на конвейерной линии, транспортирующей контейнеры в горизонтальном направлении перпендикулярно теоретической центральной оси контейнеров, в результате чего кольцевая поверхность каждого такого контейнера обращена вверх и лежит в горизонтальной плоскости, эта линия контроля отличается тем, что это оборудование содержит устройство, имеющее какую-либо одну из приведенных выше характеристик, это устройство расположено в оборудовании так, что его ось установки находится в вертикальном положении, так что наблюдательные поля и падающие световые пучки обращены вниз, к области для установки, расположенной между устройством и транспортным элементом конвейера.The present invention also relates to a line for inspection of containers having an annular surface, in which the containers move on a conveyor line transporting the containers in a horizontal direction perpendicular to the theoretical central axis of the containers, as a result of which the annular surface of each such container faces upwards and lies in a horizontal plane, this the control line is characterized in that this equipment contains a device having any one of the above characteristics, this device is located in the equipment so that its axis of installation is in a vertical position, so that the observation fields and incident light beams are directed downward, towards the area for installation located between the device and the transport element of the conveyor.
В такой линии технического контроля конвейер может приводить контейнеры в такое положение, чтобы теоретическая центральная ось контейнера совпала с осью установки, и во время такого совпадения может быть посредством этого устройства получено по меньшей мере одно изображение без контакта устройства с контейнером.In such a line of inspection, the conveyor can bring the containers into such a position that the theoretical central axis of the container coincides with the axis of the installation, and during such a coincidence, at least one image can be obtained by means of this device without contact of the device with the container.
Разнообразные другие характеристики станут ясны из приведенного ниже описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показаны, на неисчерпывающих примерах, варианты объекта настоящего изобретения.Various other characteristics will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings, which show, by non-exhaustive examples, embodiments of the object of the present invention.
Фиг. 1A представляет осевое сечение первого варианта устройства согласно настоящему изобретению.Fig. 1A is an axial section through a first embodiment of the device according to the present invention.
Фиг. 1B представляет схему вида в перспективе некоторых элементов первого варианта, показанного на фиг. 1A.Fig. 1B is a schematic perspective view of some elements of the first embodiment shown in FIG. 1A.
Фиг. 1C представляет увеличенный вид схемы осевого разреза, иллюстрирующей поле зрение для первого варианта, показанного на фиг. 1A.Fig. 1C is an enlarged view of an axial section diagram illustrating the field of view for the first embodiment shown in FIG. 1A.
Фиг. 1D представляет схему изображения, полученного посредством устройства, показанного на фиг. 1A.Fig. 1D is a diagram of an image obtained by the device shown in FIG. 1A.
Фиг. 2 представляет схему увеличенного осевого сечения, иллюстрирующую один из вариантов осветительной системы.Fig. 2 is an enlarged axial section diagram illustrating one embodiment of the lighting system.
Фиг. 3, 4 и 5 представляют виды, аналогичные виду, показанному на фиг. 1, и иллюстрирующие другие варианты устройства согласно настоящему изобретению.Fig. 3, 4 and 5 are views similar to those shown in FIG. 1 and illustrating other embodiments of the device according to the present invention.
Фиг. 6 иллюстрирует линию технического контроля согласно настоящему изобретению.Fig. 6 illustrates a technical control line according to the present invention.
Фиг. 7A и 7B представляют виды, иллюстрирующие варианты настоящего изобретения, в которых ни один из двух наблюдательных углов возвышения не меньше 25 градусов. В примере, показанном на фиг. 7A, первый наблюдательный угол возвышения не больше 45 градусов, а второй наблюдательный угол возвышения больше 45 градусов. В примере, показанном на фиг. 7B, и первый, и второй наблюдательные углы возвышения больше 45 градусов.Fig. 7A and 7B are views illustrating embodiments of the present invention in which neither of the two viewing elevation angles is less than 25 degrees. In the example shown in FIG. 7A, the first viewing elevation angle is not greater than 45 degrees, and the second viewing elevation angle is greater than 45 degrees. In the example shown in FIG. 7B, both the first and second viewing elevation angles are greater than 45 degrees.
Фиг. 1A, 3, 4, 5, 7A и 7B иллюстрируют, в разрезах через радиальную плоскость Pri, как демонстрирует фиг. 1B, различные варианты устройства для определения трехмерной геометрии фактической кольцевой поверхности контейнера, каждое из этих устройств позволяет осуществлять способ согласно настоящему изобретению. Эти чертежи иллюстрируют только верхнюю часть кольца 12 контейнера 14. Контейнер 14 определен как полый сосуд, ограничивающий внутренний объем, закрытый по всей периферии объема за исключением верхнего кольца 12, открытого на одном конце.Fig. 1A, 3, 4, 5, 7A and 7B illustrate, in sections through the radial plane Pri, as shown in FIG. 1B, different embodiments of the device for determining the three-dimensional geometry of the actual annular surface of the container, each of these devices allows the method according to the present invention to be carried out. These drawings illustrate only the upper part of the
Для удобства и только в качестве произвольного определения, здесь будет действительно считаться, что контейнер имеет теоретическую центральную ось A1, определяемую как теоретическая центральная ось кольца 12 этого контейнера. Далее будет также произвольно принято, что это кольцо находится на верхнем конце контейнера. Таким образом, в настоящем тексте обозначения высокий, низкий, верхний и нижний имеют относительные значения, соответствующие ориентации устройства 10 и контейнера 14, как они представлены на чертежах. Однако следует понимать, что настоящее изобретение может быть реализовано в любой абсолютной ориентации в пространстве, до тех пор, пока различные компоненты имеют одинаковое относительное расположение.For convenience, and only as an arbitrary definition, the container will indeed be considered here to have a theoretical central axis A1 defined as the theoretical central axis of the
Кольцо 12 контейнера является цилиндрическим и представляет собой тело вращения вокруг оси A1. Корпус контейнера здесь не показан, однако он тоже может быть или не быть телом вращения. Кольцо 12 соединено с остальной частью корпуса контейнера через свой нижний конец (не показан), тогда как другой, свободный конец кольца, именуемый по произвольному выбору верхним концом в контексте настоящего описания, оканчивается кольцевой поверхностью 16.The
Эта кольцевая поверхность 16 теоретически является планарной и параллельной плоскости, перпендикулярной оси A1, в том смысле, что эта поверхность имеет по меньшей мере одну непрерывную линию контакта, охватывающую все 360 градусов вокруг теоретической центральной оси с такой плоскостью? и является круглым или кольцевым в этой плоскости. В настоящем тексте, будут различаться фактическая кольцевая поверхность контейнера с одной стороны и теоретическая кольцевая поверхность с другой стороны. Эта теоретическая кольцевая поверхность, поэтому представляет собой планарную поверхность или планарный круг в референсной плоскости, перпендикулярной теоретической центральной оси A1. Эта референсная плоскость может быть определена как «привязанная» к рассматриваемому контейнеру, как референсная плоскость PRef на фиг. 1A, касательная к некой точке фактической кольцевой поверхности 16, например, к наивысшей точке в направлении вдоль теоретической центральной оси A1. В альтернативных вариантах, эта референсная плоскость может быть, например, расположена на высоте самой нижней точки фактической кольцевой поверхности, на средней высоте кольцевой поверхности по всей ее угловой протяженности и т.п. Референсная плоскость может быть также определена независимо от контейнера, с привязкой, например, к одному из элементов устройства 10, например, к нижней поверхности корпуса устройства 10. Эта референсная плоскость может, таким образом, быть референсной плоскостью P'ref для оборудования, перпендикулярной оси установки, как определено ниже.This
Процедура определения трехмерной геометрии кольцевой поверхности может, например, содержать количественное определение величины расстояния, в направлении вдоль теоретической центральной оси A1, между выбранной точкой Ti фактической кольцевой поверхности и соответствующей точкой Tti теоретической кольцевой поверхности. Эти две точки согласованы в том, что в цилиндрической системе координат, центрированной на теоретической центральной оси, соответствующие точки Ti, Tti имеют одинаковую угловую координату, но одна из них принадлежит фактической кольцевой поверхности, а другая принадлежит теоретической кольцевой поверхности. Другими словами, они расположены в одной и той же радиальной плоскости Pri, содержащей теоретическую центральную ось A1.The procedure for determining the three-dimensional geometry of the annular surface may, for example, comprise quantifying the distance, in the direction along the theoretical central axis A1, between a selected point Ti of the actual annular surface and a corresponding point Tti of the theoretical annular surface. These two points are consistent in that in a cylindrical coordinate system centered on the theoretical central axis, the corresponding points Ti, Tti have the same angular coordinate, but one of them belongs to the actual annular surface and the other belongs to the theoretical annular surface. In other words, they are located in the same radial plane Pri containing the theoretical central axis A1.
В иллюстрируемых примерах, кольцевая поверхность 16 имеет, в сечениях через радиальную плоскость, содержащую теоретическую центральную ось, выпуклый радиальный профиль между внутренним краем и наружным краем. Внутренний край можно считать пересечением кольцевой поверхности 16 с внутренней поверхностью кольца контейнера, общая ориентация которой близка к ориентации оси A1 контейнера 14. Однако профиль кольцевой поверхности 16, в сечениях, проходящих через радиальные плоскости, содержащие теоретическую центральную ось, может иметь различную форму: профиль может быть плоским, скругленным, имеющим форму перевернутой буквы V и т.п.In the illustrated examples, the
Для обеспечения правильной проверки контейнера будет важно гарантировать, что этот контейнер будет должным образом помещен перед устройством 10. Для этого устройство 10 согласно настоящему изобретения содержит область E установки, в которой необходимо установить контейнер. Эта область установки может быть определена посредством оси установки A'1 и установочной плоскости (не показана), определяемой как плоскость, перпендикулярная оси A'1 установки и расположенная в самой нижней точке устройства. Таким образом, для правильной проверки контейнер должен быть предпочтительно представлен так, чтобы его теоретическая центральная ось A1 была наилучшим образом параллельна оси A'1 установки, в частности, если его опорная плоскость укладки параллельна установочной плоскости. Таким образом, для правильной проверки контейнер должен быть также предпочтительно представлен так, чтобы его теоретическая центральная ось A1 наилучшим образом соответствовала оси A'1 установки, и чтобы его кольцо было сориентировано так, что его открытый верхний конец повернут в направлении устройства 10, но ниже установочной плоскости. В идеальном случае, который будет составлять гипотезу для приведенных ниже пояснений, эти две оси A1 и A'1 совпадают. Однако, согласно настоящему изобретению, должно быть понятно, что возможный сдвиг между указанными двумя осями A1 и A'1 (в смысле поперечного отклонения в направлении, перпендикулярном этим осям A1 и A'1, и/или углового отклонения между двумя осями A1 и A'1) будет компенсирован посредством настоящего изобретения и не окажет значительного влияния на определение осевого положения точки кольцевой поверхности 16. Понятно, что все устройство 10 согласно настоящему изобретению может быть расположено выше установочной плоскости, тогда как контейнер будет помещен ниже установочной плоскости, без риска контакта с устройством. Контейнер 14 может, поэтому, быть помещен в область E для установки посредством какого-либо движения, предпочтительно путем перемещения по прямой или непрямой траектории, в направлении перпендикуляра к оси A'1 установки, без риска помех с устройством 10.To ensure that the container is checked correctly, it will be important to ensure that this container is properly placed in front of the
Способ и устройство согласно настоящему изобретению используют по меньшей мере один двумерный фотоэлектрический датчик 18, предназначенный для получения двумерного изображения фактической кольцевой поверхности контейнера или, в некоторых вариантах, два таких датчика 18, 18'. Такой датчик, также называемый матричным датчиком, может быть встроен в видеокамеру 19, 19' и может быть, например, быть на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС, CCD) или комплементарных МОП-структур (КМОП, CMOS). Такой датчик 18, 18' выполнен, например, в виде двумерной матрицы фотоэлектрических элементов. Такой датчик обычно ассоциирован с электронной схемой для обработки сигналов, генерируемых фотоэлектрическими элементами, для передачи аналогового или цифрового сигнала, представляющего изображение, принимаемое датчиком. Этот сигнал, представляющий оптическое изображение, принимаемое датчиком, предпочтительно составляет электронное цифровое двумерное изображение, которое может быть передано в устройство для обработки изображения и/или в просмотровое устройство и/или в устройство для сохранения изображения (не показано).The method and apparatus of the present invention utilizes at least one
Такой датчик 18, 18' обычно ассоциирован с системой 20, 20' оптических линз, которая может содержать один или несколько оптических элементов, в частности, одну или нескольких тонких линз и возможно диафрагму, ассоциированные для формирования на датчике оптического изображения области для установки. Система 20, 20' оптических линз или по меньшей мере часть ее и датчик 18, 18' обычно являются частью видеокамеры 19, 19'.Such a
Под «оптической системой» понимают согласно настоящему изобретению наблюдательную систему, куда входят световые лучи, приходящие от освещенного объекта, для формирования планарного изображения. By "optical system" is meant, according to the present invention, an observational system which includes light rays coming from an illuminated object to form a planar image.
Согласно настоящему изобретению считается, что две оптические системы 24, 24' являются оптически вставленными, т.е. обе параллельно расположены между областью E установки контейнера и одним и тем же общим датчиком 18, в том смысле, что эти две оптические системы 24, 24' формируют изображение одного и того же объекта, находящегося в области установки, на одном и том же датчике 18, т.е. каждая находится между областью E установки контейнера и ассоциированным датчиком 18, 18', в этом случае каждая из этих двух оптических систем 24 , 24' формирует изображение объекта, находящегося в области установки, на ассоциированном датчике 18, 18'. Считается, что для каждой точки изображения существует путь «от входа к выходу» световых лучей, исходящих от источника света, отражающихся от объекта, затем входящих в оптическую наблюдательную систему, где они отклоняются диоптрическими и/или катоптрическими оптическими элементами, фильтруются (для изменения спектрального состава или поляризации), пересекаются диафрагмой и т.п., для формирования изображения объекта на чувствительной поверхности датчика. Слова, что элемент «оптически вставлен» между первым элементом и другим вторым элементом, означают, что на пути световых лучей, участвующих в формировании изображения, этот элемент расположен на указанном пути после первого элемента и перед вторым элементом.According to the present invention, the two
В вариантах, представленных на фиг. 1A, 4, 5, 7A или 7B, две оптические системы ассоциированы с одним и тем же общим датчиком 18. В этом случае можно умозрительно разделить этот один общий датчик на два датчика, а именно первый датчик, ассоциированный с первой оптической системой 24, и второй датчик, ассоциированный со второй оптической системой 24'. В реальности, в этом случае будет можно иметь общий датчик, первая часть захватывающей изображение поверхности которого или первая область формирования изображения предназначена для взаимодействия с первой оптической системой 24, а вторая часть этой захватывающей изображение поверхности или вторая область формирования изображения предназначена для взаимодействия со второй оптической системой 24'. В этом случае первая часть общего датчика образует первый датчик 18, а вторая часть общего датчика образует второй датчик 18'.In the variants shown in FIG. 1A, 4, 5, 7A, or 7B, two optical systems are associated with the same
В варианте, представленном на фиг. 3, каждая из этих двух оптических систем 24, 24' ассоциирована со своим собственным датчиком, где первая оптическая система 24 ассоциирована с первым датчиком 18, а вторая оптическая система 24' ассоциирована со вторым датчиком 18'.In the variant shown in FIG. 3, each of these two
Каждая оптическая система 24, 24' определяет для ассоциированного с ней датчика «входное» поле зрения в области установки, определяемое как все точки области установки, которые с большой вероятностью отображаются рассматриваемой оптической системой на рассматриваемом датчике. В этом «входном» поле зрения первая и вторая оптические системы 24, 24' определяют для ассоциированного датчика соответственно первое и второе периферийное наблюдательное поле. Здесь произвольно считается, что термины «вход» («входное») и «выход» («выходное») соответствуют пути светового луча «от входа к выходу» в отношении светового луча, приходящего из области установки и распространяющегося в направлении ассоциированного датчика.Each
Каждая оптическая система 24, 24' может, таким образом, формировать на ассоциированном с ней датчике изображение одной и той же кольцевой поверхности 16 контейнера 14, помещенного в область E установки, каждое из этих изображений сформировано лучами, распространяющимися от кольцевой поверхности, в соответствии с соответствующим периферийным наблюдательным полем.Each
В примерах вариантов по меньшей мере первая оптическая система 24 содержит, в дополнение к системе 20 оптических линз, по меньшей мере один оптический элемент 122, 261, расположенный между системой 20 линз и областью E установки. Полная первая оптическая система 24 между первым датчиком 18 и областью установки содержит, таким образом, систему 20 линз и оптический элемент (ы) 122.In exemplary embodiments, at least the first
В вариантах, представленных на фиг. 1A, 5, 7A и 7B, вторая оптическая система 24' содержит, в дополнение к системе 20' оптических линз, в этом общем случае для двух оптических систем 24, 24', по меньшей мере один оптический элемент 122, 262, который здесь расположен между системой 20' линзой и областью для установки.In the variants shown in FIG. 1A, 5, 7A and 7B, the second optical system 24' contains, in addition to the optical lens system 20', in this general case for two
В вариантах, представленных на фиг. 3, 4, 7A и 7B, вторая оптическая система 24' содержит только систему 20' оптических линз, без отражательной поверхности вращения между этой системой 20' линз и областью для установки. В варианте, представленном на фиг. 4, вторая оптическая система 24' содержит систему 20 оптических линз, целиком общую с первой оптической системой 24'. В варианте, представленном на фиг. 3, вторая оптическая система 24' содержит вторую систему 20' оптических линз, которая лишь частично является общей с первой системой 20' оптических линз для первой оптической системы 24. Таким образом, пример, представленный на фиг. 3, содержит первую систему 20 оптических линз и вторую систему 20' оптических линз, которые содержат общую разделительную пластину 21, которая может быть дихроичной и расположенной под углом 45 градусов на оси A'1 установки для разделения оптических лучей, приходящих из области для установки, на две части. Первую часть этих оптических лучей передают в направлении первого датчика 18, принадлежащего в этом примере первой видеокамере 19, а другую часть передают в направлении второй видеокамеры 19'. В этом примере, первая и вторая системы 20, 20' линз имеют общие элементы, содержащие, например, телецентрирующую линзу и разделительную пластину 21, и элементы, специфичные для каждой из этих систем, а именно оптические элементы, расположенные между разделительной пластиной 21 и соответствующими датчиками 18, 18'. Фокусные расстояния эти систем 20 и 20' линз могут быть различные.In the variants shown in FIG. 3, 4, 7A and 7B, the second optical system 24' contains only the optical lens system 20', with no reflective surface of rotation between this lens system 20' and the mounting area. In the variant shown in FIG. 4, the second optical system 24' comprises an
В некоторых иллюстрируемых примерах система 20, 20' оптических линз, ассоциированная с каждым из датчиков 18, 18', представляет собой телецентрическую систему линз. Телецентрическая система линз хорошо известна специалистам в области устройств машинного зрения, поскольку такая система используется для формирования на датчике изображения совсем или почти совсем без эффекта параллакса. В оптической теории телецентрическая система линз представляет собой систему линз, расположение входного зрачка которой не ограничено. Отсюда следует, что такая линза осуществляет наблюдение в своем поле зрения в соответствии с главными наблюдательными лучами, которые через ассоциированные оптические системы 24, 24', проходят через центр входного зрачка CO системы 20, 20' линз и которые параллельны или почти параллельны оптической оси, отсюда и отсутствие эффекта параллакса. Однако система 20, 20' оптических линз не обязательно является телецентрической, как это иллюстрирует вариант, представленный на фиг. 4.In some illustrated examples, the
Датчик 18, 18' обычно имеет прямоугольную или квадратную, и потому двумерную форму, так что он передает двумерное цифровое изображение, представляющее двумерное оптическое изображение, сформированное на датчике посредством системы 20, 20' оптических линз. Полное цифровое изображение, передаваемое таким датчиком 18, 18', будет называться просто полным изображением IG, IG'. Позднее станет понятно, что в этом полном цифровом изображении, только одна или более областей изображения будут используемыми. Предпочтительно, полное изображение IG, IG' будет получено за один интервал интегрирования (также называется временем экспозиции) датчика. В качестве альтернативы осуществляют два считывания изображения очень близко во времени одно к другому, так что изделия лишь незначительно перемещается между этими двумя считываниями.The
Оптическая ось системы 20, 20' линз предпочтительно совпадает с осью A'1 установки. В некоторых случаях эта оптическая ось является не прямолинейной, а сегментированной, например, путем встраивания возвращающего зеркала в систему линз или при использовании разделительной пластины 21. Таким образом, можно применить возвращающее зеркало, расположенное под углом 45 градусов к оси установки, в результате чего первый сегмент оптической оси, на стороне датчика, должен быть расположен под углом 90 градусов относительно оси установки, и второй сегмент, на другой стороне от возвращающего зеркала, должен быть расположен в одну линию с осью A'1 установки. Таким образом, в представленном на фиг. 3 примере, содержащем первый и второй физически раздельные датчики 18, 18', ассоциированные соответственно с первой и второй оптическими системами 20, 20', вторая система 20' представляет, из-за присутствия разделительной пластины 21, которая возвращает часть световых лучей под углом 90 градусов в направлении второго датчика 18', «выходной» сегмент оптической оси, на стороне второго датчика 18', проходящий под углом 90 градусов относительно оси A'1 установки, и «входной» сегмент, на другой стороне от разделительной пластины 21, проходящий в одну линию с осью A'1 установки. Напоминаем, здесь произвольно считается, что «входной» и «выходной» соответствуют пути «от входа к выходу» световых лучей, исходящих из области установки и распространяющихся в направлении ассоциированного датчика.The optical axis of the
В иллюстрируемых примерах первая оптическая система 20 расположена вертикально вдоль оси A'1, и она обращена вниз для наблюдения области E установки ниже устройства с целью наблюдения сверху возможного контейнера 14, расположенного в области установки. Первый фотоэлектрический датчик 18, который в вариантах, представленных на фиг. 1A, 4, 5, 7A и 7B, является общим датчиком, ассоциированным с двумя оптическими системами 24, 24', располагается, поэтому, в вершине устройства 10 и обращен вниз, в направлении области E установки. При таком расположении понятно, что теоретическая кольцевая поверхность контейнера 14, помещенного в область установки, поэтому находится в плоскости, параллельной плоскости датчика. Это остается истинным для примера, представленного на фиг. 3, если учесть наклон оптической оси, вызванный присутствием разделительной пластины 21. Таким образом, при использовании простой телецентрической линзы без какой-либо другой оптической системы, изображение кольцевой поверхности, которое было бы сформировано на одном датчике, не позволило бы «увидеть» неровности. Напротив, на этой кольцевой поверхности не будут видны никакие вариации высоты. Это будет, однако, реализовано для второй оптической системы, представленной на фиг. 3.In the illustrated examples, the first
На практике, ось A'1 установки будет определена как продолжение оптической оси первой оптической системы 24 в область E установки.In practice, the installation axis A'1 will be defined as the extension of the optical axis of the first
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предполагается, что фактическая кольцевая поверхность 16 контейнера освещается посредством по меньшей мере первого периферийного падающего светового пучка, иначе говоря протяженного по всему углу 360 градусов вокруг оси A'1 установки. Эта кольцевая поверхность освещается сверху, в том смысле, что первые падающие световые лучи, падающие на кольцевую поверхность 16, приходят из точек, расположенных над плоскостью PRef, перпендикулярной к теоретической центральной оси A1 и касательной к одной из точек кольцевой поверхности, предпочтительно к наивысшей точке, в направлении теоретической центральной оси A1. Первый световой пучок содержит для полной последовательности радиальных плоскостей, распределенных в пределах полного угла 360 градусов вокруг оси A'1 установки, первые падающие радиальные световые лучи, проходящие в указанных радиальных плоскостях, содержащих ось установки. Радиальные лучи, по меньшей мере некоторые из них, направлены к оси A'1 установки, как иллюстрирует фиг. 2. Эти первые падающие радиальные световые лучи, по меньшей мере большинство из них, не перпендикулярны указанной оси. Указанные падающие радиальные световые лучи предпочтительно непараллельны одни другим и, согласно способу, иллюстрируемому на фиг. 1A, периферийный падающий световой пучок содержит, в некой конкретной радиальной полуплоскости Pri (иллюстрированной на фиг. 1B), содержащей ось установки и определяемой осью установки, непараллельные падающие радиальные световые лучи. Таким образом, фиг. 1A иллюстрирует, что первый периферийный падающий световой пучок может содержать падающие радиальные световые лучи, которые образуют угол возвышения с плоскостью, перпендикулярной оси установки, предпочтительно величиной между 0 и 45 градусов. Предпочтительно, первый световой пучок содержит падающие радиальные световые лучи в пределах непрерывного или по существу непрерывного диапазона углов. Этот угловой диапазон может иметь угловую протяженность по меньшей мере 30 градусов или более. Лучи, заключенные в этом диапазоне, могут образовать угол возвышения относительно плоскости, перпендикулярной теоретической центральной оси, имеющий величину между 5 и 40 градусов.According to another aspect of the present invention, it is assumed that the actual
В дополнение к первым радиальным лучам первый периферийный падающий световой пучок может также содержать нерадиальные падающие световые лучи.In addition to the first radial beams, the first peripheral incident light beam may also comprise non-radial incident light beams.
В иллюстрируемых вариантах, устройство 10 содержит по меньшей мере первую осветительную систему, предназначенную для освещения кольцевой поверхности в соответствии с первым периферийным падающим световым пучком. Таким образом, лучи от первой осветительной системы, отраженные от кольцевой поверхности и собранные по меньшей мере первой оптической системой в соответствии по меньшей мере с первым наблюдательным полем, направляют на первый датчик 18. В иллюстрируемых вариантах эта первая осветительная система содержит первый источник света 28, который имеет кольцевую форму, ось которого совпадает с осью установки, и который расположен над областью для установки. Первый источник света 28 имеет диаметр больше диаметра кольцевой поверхности 16.In the illustrated embodiments, the
В иллюстрируемом примере диаметр первого кольцевого источника света 28 больше диаметра кольцевой коронки 122, которая несет по меньшей мере первичную отражательную поверхность 261. В этом варианте источник света 28 расположен по существу на такой же высоте в направлении A'1 оси установки, как и нижняя первичная отражательная поверхность 261. Однако это положение является чисто иллюстративным и может быть адаптировано в функции диаметра и осевого положения кольцевой поверхности, которую нужно проверить.In the illustrated example, the diameter of the first annular
Отметим, что фиг. 2 иллюстрирует одну из модификаций варианта, показанного на фиг. 1A, где эта модификация отличается только в том, что осветительная система содержит, в дополнение к кольцевому источнику света 28, отражатель 140, расположенный чуть-чуть ниже кольцевого источника света 28. Этот отражатель 140 имеет поверхность в форме усеченного конуса, повернутую в направлении оси установки. Поверхность отражателя 140 расширяется раструбом кверху и потому имеет диаметр, по существу идентичный диаметру источника света 28. Эта поверхность отражает по существу вертикальные лучи, испускаемые источником света 28, в направлении области для установки, в соответствии со скользящим падением, в направлении кольцевой поверхности. Такой отражатель позволяет концентрировать свет, излучаемый источником света 28 в направлении кольцевой поверхности и падающий на поверхность отражателя под скользящим углом, что благоприятно для вариантов изобретения, имеющих первый скользящий наблюдательный угол возвышения, иными словами, угол меньше 25 градусов.Note that Fig. 2 illustrates one of the modifications of the variant shown in FIG. 1A, where this modification differs only in that the lighting system comprises, in addition to the annular
В варианте, представленном на фиг. 1A, а также в варианте, представленном на фиг. 7B, где первый и второй наблюдательные углы возвышения отличаются один от другого меньше чем на 20 градусов, первый источник света 28 также излучает свет, предназначенный для формирования второго изображения кольцевой поверхности 16 через вторую оптическую систему 24'. Однако, в любом случае, можно применить второй источник света, специально предназначенный для формирования второго изображения кольцевой поверхности 16 через вторую оптическую систему 24'.In the variant shown in FIG. 1A, as well as in the embodiment shown in FIG. 7B, where the first and second viewing elevation angles differ from each other by less than 20 degrees, the
Действительно, для вариантов, представленных на фиг. 3, 4, 5 и 7A, планируется применение второй осветительной системы, отдельной от первой осветительной системы и предназначенной для обеспечения освещения кольцевой поверхности. Таким образом, по меньшей мере преобладающая часть лучей, испускаемых второй осветительной системой, отражаются от кольцевой поверхности 16, собираются в соответствии со вторым наблюдательным полем и направляются на второй датчик 18' или на общий датчик. Эта вторая осветительная система содержит источник света 28' и способна создать второй периферийный падающий световой пучок, здесь отличный от первого такого пучка и содержащий вторые падающие радиальные световые лучи, проходящие в радиальных плоскостях, содержащих ось A'1 установки и распределенных в пределах всего угла 360 градусов вокруг оси A'1 установки. Эти лучи освещают область для установки, и потому кольцевую поверхность 16, оказавшуюся в этой области, сверху.Indeed, for the variants shown in Fig. 3, 4, 5 and 7A, it is planned to use a second lighting system separate from the first lighting system and designed to provide illumination of the annular surface. Thus, at least a predominant part of the rays emitted by the second illumination system are reflected from the
В примерах, представленных на фиг. 3 и 5, указанные вторые падающие радиальные световые лучи направлены таким образом, чтобы распространяться прочь от оси A'1 установки после излучения их от второго источника света 28', где этот второй источник света 28' расположен, как и в других вариантах, над референсной плоскостью Pref кольцевой поверхности 16.In the examples shown in FIG. 3 and 5, said second incident radial light beams are directed in such a way as to propagate away from the axis A'1 of the installation after emitting them from the second light source 28', where this second light source 28' is located, as in other embodiments, above the reference plane Pref
В варианте, представленном на фиг. 3, второй источник света 28' является кольцевым, его осью является ось установки, а его диаметр немного меньше диаметра кольцевой поверхности 16. Предпочтительно, эти два диаметра будут очень близки по величине, чтобы направление падения световых лучей, исходящих от второго источника света 28', было ориентировано под углом, близким к 90°, относительно референсной плоскости, перпендикулярной относительно оси установки. В варианте, представленном на фиг. 5, второй источник света 28' представляет собой центральный источник, который можно считать точечным источником света, и помещен на оси A'1 установки. Поэтому, диаметр этого источника также меньше диаметра кольцевой поверхности 16. При таком подходе кольцевая поверхность 16 освещается от оси A'1 установки, другими словами, изнутри.In the variant shown in FIG. 3, the second light source 28' is annular, its axis is the installation axis, and its diameter is slightly smaller than the diameter of the
Фиг. 4 иллюстрирует возможный вариант второго источника света 28'. В таком варианте источник света 28' может быть кольцевым, его осью может быть ось установки, а диаметр этого источника света больше диаметра кольцевой поверхности 16. Этот источник света расположен также над оптическими элементами 122 и 132. В этом случае отмечается, что вторые радиальные лучи направлены к оси A'1 установки после выхода из второго источника света 28', расположенного над референсной плоскостью Pref кольцевой поверхности 16. Это вариант также реализован в варианте, показанном на фиг. 7A, и тоже может быть реализован в качестве части варианта, показанного на фиг. 3.Fig. 4 illustrates an exemplary second light source 28'. In this embodiment, the light source 28' may be annular, its axis may be the axis of the installation, and the diameter of this light source is greater than the diameter of the
Предпочтительно, для каждого наблюдательного поля предлагается, чтобы падающий пучок освещал кольцевую поверхность 16 сверху под таким углом падения, чтобы в некоторой точке T' отражения падающего луча, который после отражения от фактической кольцевой поверхности будет виден ассоциированным датчиком через ассоциированную оптическую систему, нормаль "n" к кольцевой поверхности образовала с осью A'1 угол меньше 30 градусов, и предпочтительно меньше 10 градусов. В контексте идеальной геометрии, когда фактическая кольцевая поверхность соответствует теоретической кольцевой поверхности, обеспечивается, что свет, отраженный от кольцевой поверхности, видимой датчиком 18, представляет собой свет, отраженный локально наивысшей точкой или близкой к локально наивысшей точкой этой кольцевой поверхности. Здесь рассматривается только то, что происходит в радиальной полуплоскости Pri устройства и контролируемой кольцевой поверхности. Таким образом, локально наивысшая точка кольцевой поверхности представляет собой точку, которая, в профиле кольцевой поверхности в указанной радиальной полуплоскости Pri является наивысшей точкой в направлении оси установки. Кроме того, локально наивысшая точка может быть, в общем случае, определена как точка, в которой нормаль к кольцевой поверхности параллельна оси установки. Фиг. 2 иллюстрирует падающий луч RI1, испускаемый рассматриваемым источником света и отраженный точкой Ti кольцевой поверхности, как первый отраженный луч RR1, перехватываемый первой первичной отражательной поверхностью 261 и, таким образом, передаваемый к ассоциированному датчику. Другой падающий луч RI2 отражается вдоль второго луча RR2, отраженного той же самой точкой Ti кольцевой поверхности в виде второго отраженного луча, перехватываемого второй первичной отражательной поверхностью 262 и, таким образом, передаваемого ассоциированному датчику. Для иллюстрации, нормаль "n" к кольцевой поверхности 16 в точке Ti по существу параллельна направлению оси установки, и эта точка Ti является локально наивысшей точкой профиля кольцевой поверхности в соответствующей радиальной полуплоскости. В контексте предлагаемого устройства это условие может быть выполнено путем выбора подходящего положения источника (ов) света 28, 28'. Это положение, которое может быть определено, например, диаметром кольцевого источника 28, 28' и высотой расположения этого источника в направлении оси A'1 установки, действительно определяет угол падения лучей, которые вероятно освещают кольцевую поверхность. Безусловно, диаметр и высота фактической кольцевой поверхности 16 определяют, в сочетании с ориентацией нормали к точке отражения на кольцевой поверхности, какие именно лучи, испускаемые источником 28, вероятно отражаются в направлении датчика. Поэтому понятно, что для каждого диаметра кольцевой поверхности может быть полезно адаптировать либо диаметр кольцевого источника света, либо высоту относительно кольцевой поверхности 16. Однако, обнаружение локально наивысшей точки кольцевой поверхности не обязательно является критичным. Действительно, в контексте планарной кольцевой поверхности внутренний и наружный радиальные края кольцевой поверхности имеют ребро, где, если точка отражения падающего света, расположена на этом ребре, то разность высот между точкой отражения и локально наивысшей точкой будет в этом случае считаться незначительной. В контексте кольцевой поверхности, профиль которой в радиально полуплоскости является скругленной, будет также считаться, что факт того, что отражение может происходить в точке, не являющейся локально наивысшей точкой, в значительной степени компенсируется тем фактом, что эта ситуация повторяется по всей периферии в пределах угла 360 градусов, так что с точки анализа ровности, например, образующаяся в результате такого подхода погрешность считается, в общем случае, незначительной. Таким образом, конечно можно создать устройство, в котором источник (и) света был бы регулируемым, путем подстройки радиальной позиции или позиции в направлении оси установки, с целью регулирования угла падения светового пучка на кольцевую поверхность. Однако такое расположение не является обязательным. Для наилучшего охвата широкого диапазона диаметров кольцевой поверхности можно планировать создание устройства с несколькими кольцевыми источниками света, расположенными, например, со сдвигом в направлении оси установки и/или имеющими разные диаметры, где эти разные источники света могут использоваться одновременно или поочередно в зависимости от диаметра и формы кольцевой поверхности контейнера, который нужно проверить. На практике, обычно используются источники света, имеющие, в радиальной плоскости, некоторую протяженность в радиальном направлении и испускающие световой пучок, содержащий радиальные лучи, находящиеся в пределах непрерывного или почти непрерывного углового диапазона, шириной по меньшей мере 30 градусов или более. Такие источники света, которые имеют некоторую радиальную протяженность и которые излучают рассеянный свет, позволяют адекватно освещать целый ряд контейнеров, обладающих кольцевыми поверхностями, имеющими диаметр, профиль и положение по высоте, какие могут различаться в пределах некоторых диапазонах, не требуя адаптации положения.Preferably, for each viewing field, it is proposed that the incident beam illuminates the
Отметим, что, в частности, в варианте, представленном на фиг. 1A, или в варианте, представленном на фиг. 7B, будет предпочтительно сделать разность между двумя наблюдательными углами 
В вариантах, имеющих большую разницу между наблюдательными углами
В иллюстрируемых примерах, для оптической системы 24, 24', датчик 18, 18', его система 20, 20' линз, являющийся опцией оптический элемент 122 и область для установки выровнены в этом порядке вдоль одной и той же оптической оси, соответствующей оси A'1 установки.In the illustrated examples, for the
В иллюстрируемых примерах, оптический элемент 122 периферийного видения имеет по меньшей мере первую первичную отражательную поверхность 261, принадлежащую первой оптической системе 24. В примере, представленном на фиг. 1A, тот же самый оптический элемент 122 имеет вторую первичную отражательную поверхность 262, принадлежащую второй оптической системе 24', так что этот оптический элемент 122 является общим для этих двух оптических систем, однако он участвует в этих системах посредством двух различных первичных отражательных поверхностей. В примере, представленном на фиг. 5, второй отдельный оптический элемент 122' имеет вторую первичную отражательную поверхность 262, принадлежащую второй оптической системе 24'.In the illustrated examples, the
Первая первичная отражательная поверхность 261 и, для вариантов, где вторая поверхность присутствует, вторая первичная отражательная поверхность 262, расположены в «выходном» поле зрения ассоциированного датчика 18, 18', иными словами в той части поля зрения датчика, которая в иллюстрируемых примерах определена ассоциированной линзовой системой 20, 20'. Поэтому «входным» полем зрения является поле зрения, которое находится вне ассоциированной оптической системы 24, 24', перед этой оптической системой, в отношении направления распространения света от области установки в направлении ассоциированного датчика.The first primary
В иллюстрируемых примерах, первая первичная отражательная поверхность 261 и возможная вторая первичная отражательная поверхность 262 представляют собой поверхности вращения в форме усеченного конуса, генерируемые посредством вращения, каждая своего собственного отрезка образующей прямой линии вокруг одной и той же оси, здесь это ось A'1 установки, где эти поверхности располагаются для отражения световых лучей, приходящих от кольцевой поверхности, в направлении ассоциированных датчиков через ассоциированную систему 20, 20' линз. Поэтому они имеют свойства зеркального отражения. Они предпочтительно могут быть образованы зеркалом, но они также могут быть выполнены в форме призмы, т.е. оптического диоптра.In the illustrated examples, the first primary
В иллюстрируемых вариантах, первая первичная отражательная поверхность 261 и возможная вторая первичная отражательная поверхность 262 являются поверхностями вращения в форме усеченного конуса, вогнутыми в плоскости, перпендикулярной оси A'1 установки, повернутыми к оси A'1 установки, и которые могут, например, быть сформированы на внутренней поверхности кольцевой коронки, например, оптического элемента 122, 122'. При таком подходе, каждая первичная отражательная поверхность 261, 262 может возвращать, прямо или непрямо, в направлении оси A'1 установки, световые лучи, приходящие от фактической кольцевой поверхности под соответствующими наблюдательными углами
Для конкретного периферийного наблюдательного поля наблюдательные лучи представляют собой лучи, исходящие из области E установки и с большой вероятностью попадающие на ассоциированный датчик 18, 18' через ассоциированную оптическую систему 24, 24'. Среди этих лучей главными наблюдательными лучами являются лучи, которые, через ассоциированную оптическую систему 24, 24', проходят через центр входного зрачка CO системы 20, 20' линз. Наблюдательный угол возвышения главных наблюдательных лучей соответствует углу, относительно референсной плоскости оборудования Pref', перпендикулярной оси A'1 установки, ориентации главного наблюдательного луча в области установки, где он, вероятно, воздействует на кольцевую поверхность контейнера, которую нужно проверить. Здесь можно произвольно считать, что наблюдательные лучи распространяются «от входа к выходу», начиная от наблюдательной области, в направлении ассоциированного датчика 18, 18'.For a particular peripheral viewing field, the observation beams are beams emanating from the area E of the installation and with a high probability hitting the associated
В контексте предлагаемого устройства, имеющего телецентрическую оптическую систему, все главные наблюдательные лучи, принимаемые датчиком, входят в систему 20, 20' линз параллельно. Если в дополнение к этому, как в некоторых иллюстрируемых системах, оптическая система содержит в качестве первого оптического элемента, в соответствии с распространением света «от входа к выходу», из области установки к ассоциированному датчику, первичную отражательную поверхность 261, 262 в форме усеченного конуса, образованного отрезком прямой линии, наблюдательный угол
Однако в некоторых случаях, в частности, в случае устройства, не имеющего системы телецентрических линз, наблюдательные лучи, принимаемые датчиком, включая основные лучи, могут иметь наблюдательные углы возвышения, отличающиеся один от другого, в пределах периферийного наблюдательного поля, определяемого конкретной оптической системой 24, 24'. В этом случае, можно предполагать, что наблюдательный угол возвышения периферийного наблюдательного поля представляет собой угол, измеряемый в области для установки, где он, вероятно, влияет на кольцевую поверхность контейнера, который нужно проверить, относительно плоскости, перпендикулярной оси A'1 установки, этот угол соответствует среднему из основных наблюдательных лучей. Это средний основной луч в периферийном наблюдательном поле представляет наблюдательный угол возвышения, равный арифметическому среднему минимальной и максимальной величин наблюдательных углов возвышения для основных лучей в рассматриваемом поле.However, in some cases, in particular, in the case of a device that does not have a telecentric lens system, the observation beams received by the sensor, including the main beams, may have observation elevation angles that differ from one another within the peripheral observation field determined by a particular
Предпочтительно, во всех вариантах, первое и/или второе периферийное наблюдательное поле не имеет азимутальных разрывов вокруг оси A'1 установки. В частности, нет азимутального углового разрыва между двумя неограниченно близкими наблюдательными радиальными лучами по всей окружности вокруг оси установки. Таким образом, нет точечных разрывов, видимых на изображении, генерируемом в рассматриваемом поле, каковые разрывы могли бы сделать изображение более трудным для интерпретации. Для этого первая и/или вторая первичная отражательная поверхность 261, 262 предпочтительно не имеют разрывов кривизны вокруг оси A'1 установки, эту кривизну анализируют в плоскости, перпендикулярной оси A'1 установки, для обеспечения наблюдательного поля без азимутальных разрывов. Первичные отражательные поверхности 261, 262 также являются предпочтительно непрерывными по азимуту в том смысле, что они являются непрерывно отражающими вокруг оси A'1 установки, без какого-либо маскированного азимутального сектора, для обеспечения азимутальной непрерывности наблюдательного поля. Однако, в некоторых случаях, в частности, из-за ограничений оборудования, из-за присутствия кабеля питания, один или несколько угловых секторов вокруг оси установки, могут быть маскированы. Предпочтительно, такой маскированный азимутальный угловой сектор может иметь маленькую или очень маленькую протяженность, предпочтительно меньше 5 градусов вокруг оси установки. Preferably, in all embodiments, the first and/or second peripheral observation field does not have azimuthal discontinuities around the installation axis A'1. In particular, there is no azimuthal angular discontinuity between two indefinitely close observing radial beams over the entire circumference around the setup axis. Thus, there are no point discontinuities visible in the image generated in the field in question, which discontinuities would make the image more difficult to interpret. To do this, the first and/or second primary
Первое и/или второе наблюдательное поле (я) является периферийным в том смысле, что соответствующие наблюдательные радиальные лучи распределены в радиальных плоскостях в пределах угла 360 градусов вокруг оси A'1 установки. В различных примерах первое периферийное наблюдательное поле симметрично относительно вращения вокруг оси A'1 установки. Аналогично, второе периферийное наблюдательное поле симметрично относительно вращения вокруг оси A'1 установки.The first and/or second viewing field(s) is peripheral in the sense that the respective viewing radial beams are distributed in radial planes within an angle of 360 degrees around the installation axis A'1. In various examples, the first peripheral observation field is symmetrical with respect to rotation about the axis A'1 of the installation. Similarly, the second peripheral observation field is symmetrical with respect to rotation around the axis A'1 of the installation.
Это первое и/или второе периферийное наблюдательное поле (я) наблюдается посредством наблюдения «сверху» в том смысле, что наблюдение кольцевой поверхности осуществляют сверху относительно плоскости Pref, перпендикулярной теоретической центральной оси A1 кольцевой поверхности и содержащей по меньшей мере одну точку указанной кольцевой поверхности, например, наивысшую точку в направлении теоретической центральной оси A1. This first and/or second peripheral viewing field(s) is observed by viewing "from above" in the sense that the observation of the annular surface is carried out from above with respect to the plane Pref perpendicular to the theoretical central axis A1 of the annular surface and containing at least one point of said annular surface, for example, the highest point in the direction of the theoretical central axis A1.
В вариантах, иллюстрируемых на фиг. 1A – 5, первая оптическая система 24, возможно вторая оптическая система 24', далее содержит, оптически расположенную между оптическим элементом 122 и системой 20 линз, возвращающую отражательную поверхность 132. Таким образом, как можно видеть на фиг. 1A, лучи, отраженные двумя первичными отражательными поверхностями 261, 262, перехватываются возвращающей отражательной поверхностью 132. Эта возвращающая отражательная поверхность 132 расположена в «выходном» поле зрения датчика 18, это «выходное» поле зрения определяется оптической системой 20, 20' линз. В этом примере, указанная возвращающая отражательная поверхность 132 содержит выпуклую поверхность вращения, обращенную от оси A'1 установки, так чтобы возвращать лучи в направлении датчика. Предпочтительно, возвращающая отражательная поверхность 132 представляет собой выпуклую поверхность в форме усеченного конуса, ось которого является осью A'1 установки. Эта возвращающая отражательная поверхность 132, поэтому, образована на наружной поверхности усеченного конуса. В некоторых вариантах, эта поверхность имеет малый диаметр и большой диаметр, так что оба эти диаметра меньше диаметра кольцевой поверхности контейнера, который нужно контролировать, однако эти характеристики являются обязательными только для вариантов, в которых вторая оптическая система 24' создает для второго ассоциированного датчика 18' прямое видение кольцевой поверхности 16, как в вариантах, представленных на фиг. 3 и 4. Сечение большого диаметра располагается ниже сечения малого диаметра.In the embodiments illustrated in FIG. 1A-5, a first
Возвращающая отражательная поверхность 132 является частью «выходного» поля зрения, определяемого системой 20 линз для первого датчика 18. В варианте, представленном на фиг. 1A, возвращающая отражательная поверхность 132 также является частью «выходного» поля зрения, определяемого системой 20' линз для второго датчика 18', здесь – общего датчика.The return
В вариантах, представленных на фиг. 1A – 5, первая первичная отражательная поверхность 261 и, для варианта, представленного на фиг. 1A, также вторая первичная отражательная поверхность 262, будучи поверхностью вращения вокруг оси, которая является осью A'1 установки, поэтому расположена для непрямого отражения световых лучей, приходящих от фактической кольцевой поверхности под соответствующими наблюдательными углами
В примерах вариантов, представленных на фиг. 7A и 7B, отражение от первой первичной отражательной поверхности 261 световых лучей, приходящих от кольцевой поверхности, в направлении ассоциированного датчика является прямым отражением, поскольку между кольцевой поверхностью 16 и датчиком 18 нет другой отражательной поверхности для какого-либо конкретного светового луча, исходящего от кольцевой поверхности.In the embodiment examples shown in FIG. 7A and 7B, the reflection from the first primary
В примере варианта, иллюстрируемом на фиг. 5, отражение от второй первичной отражательной поверхности 262 световых лучей, приходящих от кольцевой поверхности, в направлении ассоциированного датчика, является прямым отражением, поскольку между кольцевой поверхностью 16 и датчиком 18 нет никаких отражательных поверхностей для какого-либо рассматриваемого светового луча, исходящего от кольцевой поверхности.In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 5, the reflection from the second primary
В случае непрямого отражения предпочтительно траектории основных лучей между каждой из первичных отражательных поверхностей 261, 262 и возвращающей отражательной поверхностью 132 перпендикулярны или по существу перпендикулярны оси установки. Такое расположение делает возможным значительное снижение чувствительности устройства к возможным дефектам центровки первичных отражательных поверхностей 261, 262 или возвращающей отражательной поверхности 132. Для этого имеющая форму усеченного конуса возвращающая отражательная поверхность 132 имеет половинный угол при вершине, равный 45 градусов, и расположена на такой же высоте в направлении оси A'1 установки, как и первичные отражательные поверхности 261, 262. Каждая из первичных отражательных поверхностей 261, 262 представляет в этом случае половинный угол a1, a2 при вершине, равный в этом случае половине соответствующего наблюдательного угла
Однако, в качестве одного из вариантов, по-прежнему в случае непрямого отражения, возвращающая отражательная поверхность 132 может представлять собой поверхность усеченного конуса, имеющую половинный угол при вершине меньше 45 градусов, например, равный 45 градусов минус угол δ (дельта). В этом случае, возвращающая отражательная поверхность 132 может быть расположена выше уровня первичной отражательной поверхности (ей) 261, 262, и эта первичная отражательная поверхность (и) 261, 262 должна тогда иметь половинный угол a1, a2 при вершине, равный половине желаемого наблюдательного угла
В примере, представленном на фиг. 1A, первая первичная отражательная поверхность 261 и вторая первичная отражательная поверхность 262 расположены для осуществления непрямого отражения совместно с возвращающей отражательной поверхностью 132, и эти первичные поверхности смещены одна относительно другой в осевом направлении и при этом непосредственно прикреплены одна к другой вдоль направления оси установки, иными словами, они не располагаются на одном уровне в осевом направлении. Здесь произвольно принято, что первичная отражательная поверхность, расположенная ниже другой первичной поверхности в направлении оси A'1 установки, называется первой первичной отражательной поверхностью 261, а вторая первичная отражательная поверхность 262 тогда располагается над первой поверхностью. Эти две первичные отражательные поверхности могут также иметь общий круговой край, соответствующий нижнему краю верхней поверхности, здесь второй первичной отражательной поверхности 262, и верхнему краю нижней поверхности, здесь первой первичной отражательной поверхности 261.In the example shown in FIG. 1A, the first primary
Однако первая первичная отражательная поверхность 261 и вторая первичная отражательная поверхность 262 могут быть смещены в осевом направлении одна относительно другой, будучи разделены ненулевым осевым промежутком между нижним краем верхней поверхности и верхним краем нижней поверхности, как в примере, представленном на фиг. 5.However, the first primary
В иллюстрируемых вариантах, можно видеть, что относительно оси A1 кольцевой поверхности, наблюдение через первичную отражательную поверхность производится периферийно и радиально с внешней стороны относительно кольцевой поверхности, в том смысле, что эти первая первичная отражательная поверхность 261, и кроме того также вторая первичная отражательная поверхность 262 для вариантов, представленных на фиг. 1A и 5, расположены радиально с внешней стороны относительно диаметра кольцевой поверхности 16.In the illustrated embodiments, it can be seen that with respect to the axis A1 of the annular surface, the observation through the primary reflective surface is made peripherally and radially outward relative to the annular surface, in the sense that these first primary
Отметим, однако, что для вариантов, представленных на фиг. 1A – 7A, наблюдательный луч из первого наблюдательного поля, приходящий от кольцевой поверхности 16, перехватывается первой первичной отражательной поверхностью 261 в точке, диаметрально противоположной точке кольцевой поверхности, из которой исходит падающий луч, вдоль длинного пути, пересекающего ось A'1 установки. Таким образом, можно видеть, что наблюдение кольцевой поверхности 16 осуществляется, в соответствии по меньшей мере с первым наблюдательным полем со стороны внутреннего края, иными словами наблюдательные лучи, на своей траектории от кольцевой поверхности к датчику, направлены к оси установки, когда они покидают кольцевую поверхность 16 в направлении первой первичной отражательной поверхности 261, и эти лучи пересекают ось A'1 установки, прежде чем достигнуть первой первичной отражательной поверхности 261.Note, however, that for the variants shown in FIG. 1A-7A, the observation beam from the first observation field, coming from the
В варианте, представленном на фиг. 7B, первая оптическая система 24 определяет периферийное наблюдательное поле радиально с внешней стороны и осуществляет наблюдение кольцевой поверхности со стороны внешнего края. Таким образом, первый наблюдательный луч, приходящий от кольцевой поверхности 16, не пересекает ось A'1 установки между кольцевой поверхностью и первой оптической системой 24.In the variant shown in FIG. 7B, the first
В варианте, представленном на фиг. 1A, вторая оптическая система 24' определяет аналогично первой системе, периферийное наблюдательное поле радиально с внешней стороны и осуществляет, поэтому, наблюдение кольцевой поверхности со стороны ее внутреннего края в соответствии с наблюдательными лучами, пересекающими ось A'1 установки, когда эта ось установки совпадает с теоретической центральной осью A1.In the variant shown in FIG. 1A, the second optical system 24' determines, similarly to the first system, the peripheral observation field radially from the outside and therefore observes the annular surface from the side of its inner edge in accordance with the observation beams crossing the installation axis A'1 when this installation axis coincides with theoretical central axis A1.
В варианте, представленном на фиг. 3, вторая оптическая система 24', без отражательной поверхности вращения, поэтому в рамках телецентрического прямого видения определяет, относительно теоретической центральной оси A1 кольцевой поверхности, наблюдение перпендикулярно к референсным плоскостям оборудования и кольцевой поверхности.In the variant shown in FIG. 3, the second optical system 24', without a reflective surface of rotation, therefore, in the framework of telecentric direct vision determines, with respect to the theoretical central axis A1 of the annular surface, the observation is perpendicular to the reference planes of the equipment and the annular surface.
В вариантах, представленных на фиг. 4, 7A и 7B, вторая оптическая система 24' не имеет отражательной поверхности вращения, поэтому в рамках нетелецентрического прямого видения определяет, относительно оси A1 кольцевой поверхности, наблюдение радиально изнутри относительно кольцевой поверхности. Однако, в этом варианте, представленном на фиг. 4, наблюдение кольцевой поверхности 16 осуществляют, в соответствии со вторым наблюдательным полем, со стороны внутреннего края, как и в первом варианте.In the variants shown in FIG. 4, 7A and 7B, the second optical system 24' does not have a reflective surface of revolution, therefore, in terms of non-telecentric direct vision, determines, relative to the axis A1 of the annular surface, the observation radially from the inside relative to the annular surface. However, in this embodiment shown in FIG. 4, observation of the
В варианте, представленном на фиг. 5, вторая оптическая система 24', определяет периферийное наблюдательное поле радиально извне и осуществляет наблюдение кольцевую поверхности со стороны ее наружного края.In the variant shown in FIG. 5, the second optical system 24' detects the peripheral observation field from the radial outside and observes the annular surface from its outer edge.
В вариантах, представленных на фиг. 3, 4 и 5, второй наблюдательный луч, приходящий от кольцевой поверхности 16, не пересекает ось A'1 установки между кольцевой поверхностью и второй оптической системой 24'.In the variants shown in FIG. 3, 4 and 5, the second observation beam coming from the
Во всех иллюстрируемых вариантах, в которых оптическая система содержит первичную отражательную поверхность, расположенную для прямого или непрямого отражения, эта первичная отражательная поверхность имеет малый диаметр и большой диаметр, так что оба этих диаметра больше диаметра теоретической кольцевой поверхности, так что она определяет периферийное наблюдательное поле радиально с внешней стороны. Если эта первичная отражательная поверхность расположена для непрямого отражения, она предпочтительно расширяется раструбом в направлении оси установки к области для установки. Напротив, в конфигурации вариантов, представленных на фиг. 5, 7A и 7B, с оптической системой 24, 24', содержащей первичную отражательную поверхность 261 и/или 262, расположенную для прямого отражения лучей в направлении датчика, эта первичная отражательная поверхность 261 и/или 262 может расширяться раструбом в направлении оси установки к ассоциированному датчику или быть цилиндрической поверхностью вращения вокруг оси A'1 установки.In all illustrated embodiments in which the optical system comprises a primary reflective surface positioned for direct or indirect reflection, this primary reflective surface has a small diameter and a large diameter such that both of these diameters are greater than the diameter of the theoretical annular surface so that it defines the peripheral observation field. radially from the outside. If this primary reflective surface is positioned for indirect reflection, it preferably expands with a bell in the direction of the mounting axis towards the mounting area. In contrast, in the configuration of the variants shown in FIG. 5, 7A and 7B, with an
В вариантах, представленных на фиг. 1A – 5, первое периферийное наблюдательное поле, определяемое для первого датчика или для общего датчика посредством первой оптической системы 24, содержащей первую первичную отражательную поверхность, имеет относительно плоскости PRef, перпендикулярной оси A'1 установки, первый наблюдательный угол
Для вариантов, представленных на фиг. 7A и 7B, первое периферийное наблюдательное поле, определяемое для первого датчика или для общего датчика посредством первой оптической системы 24, содержащей первую первичную отражательную поверхность, имеет, относительно плоскости PRef, перпендикулярной оси A'1 установки, первый наблюдательный угол
Для вариантов, представленных на фиг. 1A – 5, равно как на фиг. 7A, в обращенной к источнику света части наблюдательных лучей, находящейся в области E для установки до этой первой первичной отражательной поверхности 261, первые радиальные наблюдательные лучи, определяемые первой оптической системой, сначала являются центростремительными после выхода от кольцевой поверхности и потому ориентированными в направлении оси A'1 установки, затем пересекают ось A'1 установки, чтобы стать, после прохождения через ось установки, центробежными, распространяющимися в направлении первой первичной отражательной поверхности 261 первой оптической системы, пока эти лучи не упадут на первую первичную отражательную поверхность 261.For the options shown in Fig. 1A-5, as well as in FIG. 7A, in the part of the observation beams facing the light source, located in the area E for installation before this first primary
Для варианта, представленного на фиг. 7B, в прямом отражении от первой первичной отражательной поверхности 261 без других отражений от отражательной поверхности вращения, первые радиальные наблюдательные лучи, определяемые первой оптической системой, при прохождении «от входа к выходу» - от кольцевой поверхности в направлении датчика - являются центробежными относительно оси A'1 установки, пока эти лучи не упадут на первую первичную отражательную поверхность 261 первой оптической системы 24.For the variant shown in Fig. 7B, in direct reflection from the first primary
Второе периферийное наблюдательное поле имеет, относительно плоскости PRef, перпендикулярной оси A'1 установки, второй наблюдательный угол
Предпочтительно, первый и второй наблюдательные углы возвышения отличаются один от другого по меньшей мере на 5 градусов. Действительно, такая разность углов является необходимой для обеспечения хорошей точности триангуляции, что будет описано позднее. В иллюстрируемых примерах, но в достаточной степени произвольно, второй наблюдательный угол
В примерах, иллюстрируемых на фиг. 1A и 5, второе периферийное наблюдательное поле содержит наблюдательные лучи, в соответствии с которыми падающие световые лучи отражаются от второй первичной отражательной поверхности 262, и потому распространяются через вторую оптическую систему 24' в направлении второго датчика 18', в этом случае образованного общим датчиком. Это второе периферийное наблюдательное поле составляет вторую «входную» часть CAM2 поля зрения общего датчика 18, 18' через вторую оптическую систему 24', как это определено второй первичной отражательной поверхностью 262, в области E установки вплоть до второй первичной отражательной поверхности 262. In the examples illustrated in FIG. 1A and 5, the second peripheral observation field comprises observation beams, according to which the incident light beams are reflected from the second primary
Для варианта, представленного на фиг. 1A, во «входной» части вторых наблюдательных лучей, которая находится в области E установки, вплоть до этой второй поверхности 261, 262, вторые радиальные наблюдательные лучи, определяемые второй оптической системой, сначала являются центростремительными, когда распространяются «от входа к выходу» - от кольцевой поверхности в направлении датчика, - и потому сначала ориентированы в направлении оси A'1 установки, затем пересекают эту ось A'1 установки, чтобы стать центробежными, распространяясь, после пересечения оси A'1 установки, в направлении второй первичной отражательной поверхности 262 второй оптической системы 24', пока эти лучи не попадут на вторую первичную отражательную поверхность 262.For the variant shown in Fig. 1A, in the "input" part of the second observation beams, which is located in the area E of the installation, up to this
В варианте, представленном на фиг. 1A, второй наблюдательный угол Ɣ2 возвышения представляет собой, как и первый наблюдательный угол
В варианте, представленном на фиг. 5, в прямом отражении от второй первичной отражательной поверхности 262 без каких-либо других отражений от отражательной поверхности вращения, второй наблюдательный угол возвышения
Отметим, что в вариантах, представленных на фиг. 1A и 5, общим для которых является присутствие второй отражательной поверхности 262 и присутствие общего датчика 18, указанная первая первичная отражательная поверхность 261 и указанная вторая первичная отражательная поверхность 262 располагаются в раздельных участках «выходного» поля зрения общего датчика 18, в том смысле, что они могут быть видны для датчика одновременно через систему 20 линз, без маскирования одна другой. Если одна из них частично маскирует другую, для частично маскированной поверхности будет учитываться только используемая немаскированная часть.Note that in the embodiments shown in Fig. 1A and 5, which have in common the presence of a second
В вариантах, представленных на фиг. 3 и 4, в ситуации прямого видения без отражения от отражательной поверхности вращения второй наблюдательный угол
Отметим поэтому, что «входная» часть второго поля зрения имеет кольцевое сечение плоскостью, перпендикулярной оси A'1 установки. В двух вариантах, представленных на фиг. 3 и 4, внутренняя граница этой кольцевой области определяется наружным контуром возвращающей поверхности 132, или даже наружным контуром второго кольцевого источника света 28' для примера, представленного на фиг. 3. Наружная граница этой области определена внутренним контуром оптического элемента 122, или возможно второго кольцевого источника света 28' в варианте, представленном на фиг. 4, или границей поля ассоциированного датчика 18, 18'.Note, therefore, that the "input" part of the second field of view has an annular section with a plane perpendicular to the axis A'1 of the installation. In the two versions shown in Fig. 3 and 4, the inner boundary of this annular region is defined by the outer contour of the
В варианте, представленном на фиг. 3, где второй датчик 18' представляет собой специализированный датчик, можно осуществить специальное позиционирование второго датчика или специальную фокусировку второй системы 20' линз, что позволяет учесть относительно большую разность длин путей между, с одной стороны, лучами, проходящими через первую оптическую систему 24, и, с другой стороны, лучами, проходящими через вторую оптическую систему 24'. В варианте, представленном на фиг. 4, как и в варианте, представленном на фиг. 5, содержащем общий датчик 18, ассоциированный с двумя оптическими системами 24, 24', эта разность длин путей может быть компенсирована, например, путем увеличения глубины поля, например, посредством диафрагмы, и/или путем осуществления средней фокусировки системы 20 линз, и/или путем использования дополнительной диоптрической или катоптрической оптической системы, расположенной в одной из двух оптических систем 24, 24'.In the variant shown in FIG. 3, where the second sensor 18' is a specialized sensor, a special positioning of the second sensor or a special focusing of the second lens system 20' can be carried out, which allows to take into account the relatively large difference in path lengths between, on the one hand, the rays passing through the first
В варианте, представленном на фиг. 7A, первый общий источник света 28 освещает точку T кольцевой поверхности 16 посредством радиальных падающих световых лучей RI1, отраженных и при этом преобразованных в отраженные лучи RR1 для первой наблюдательной системы, чье первое периферийное наблюдательное поле образует первый наблюдательный угол
В варианте, представленном на фиг. 7B, один общий источник света 28, имеющий кольцевую форму вокруг оси A'1 установки, освещает кольцевую поверхность 16 посредством падающих лучей RI1, RI2, отраженных в одной и той же точке T кольцевой поверхности и преобразованных при этом, соответственно In the variant shown in FIG. 7B, one
- в отраженные лучи RR1 согласно первому периферийному наблюдательному полю, определяемому первой оптической системой 24, где это поле имеет первый наблюдательный угол
- в отраженные лучи RR2 согласно второму периферийному наблюдательному полю, определяемому второй оптической системой 24, и где это поле имеет второй наблюдательный угол
Отметим, что в вариантах, представленных на фиг. 7A and 7B, две оптические системы 24, 24' являются нетелецентрическими. В качестве альтернативы, одна или обе оптические системы 24, 24' могут быть телецентрическими. Аналогично, хотя на чертеже представлен общий датчик, возможны варианты с раздельными специализированными датчиками.Note that in the embodiments shown in Fig. 7A and 7B, the two
Поэтому понятно, что возможны все сочетания углов для реализации вращения за счет первого угла возвышения и второго наблюдательного угла возвышения, при условии, что эти два угла различаются, предпочтительно по меньшей мере на 5 градусов.Therefore, it is clear that all combinations of angles are possible to implement rotation due to the first elevation angle and the second observational elevation angle, provided that these two angles differ, preferably by at least 5 degrees.
Во всех случаях, первая и вторая оптические системы конфигурированы, относительно ассоциированного датчика 18, 18', для определения накладывающихся одна на другую первой «входной» части CAM1 поля зрения и второй «входной» части CAM2 поля зрения в области E установки, в соответствии с используемым контролируемым объемом (VUI), представляющим собой тело вращения вокруг оси A'1 установки. Таким образом, любая точка объекта, расположенного в используемом контролируемом объеме, которая освещена должным образом и которая считывается в виде первой точки изображения в составе первого изображения, сформированного первой оптической системой на первом датчике, эта точка также считывается в виде второй точки изображения в составе второго изображения, сформированного второй оптической системой на втором датчике. Этот используемый объем VUI, образующий общую область проверки, должен иметь геометрию, адаптированную так, чтобы иметь возможность принять кольцевую поверхность 16 контейнера, который нужно проверить. В иллюстрируемых примерах, этот используемый объем имеет форму, которая образуется вращением ромба вокруг оси A'1 установки, при этом ромб, возможно, является усеченным, например, в варианте, представленном на фиг. 1A, в зависимости от глубины поля, определяемого оптическими системами 24, 24' для ассоциированных датчиков.In all cases, the first and second optical systems are configured, with respect to the associated
Для варианта, представленного на фиг. 1A, это свойство подчеркнуто на упрощенном чертеже, представленном на фиг. 1C. На этом чертеже верхняя и нижняя границы первой «входной» части CAM1 поля зрения и верхняя и нижняя границы второй «входной» части CAM2 поля зрения представлены штриховыми линиями на разрезе в одной половине радиальной плоскости Pr. Эти две части накладываются одна на другую, в соответствии с используемым контролируемым объемом VUI.For the variant shown in Fig. 1A, this feature is emphasized in the simplified drawing shown in FIG. 1C. In this drawing, the upper and lower boundaries of the first "input" part of the CAM1 field of view and the upper and lower boundaries of the second "input" part of the CAM2 field of view are represented by dashed lines in a section in one half of the radial plane Pr. These two parts are superimposed on one another, according to the VUI controlled volume used.
Во всех вариантах эти две «входные» части CAM1, CAM2 поля зрения отображаются посредством ассоциированных оптических систем 24, 24', соответственно на первой и на второй областях формирования изображения на датчике изображения, эти области формирования изображения на датчике ассоциированы соответственно с первой и второй областями полного изображения IG, поступающего на датчик, где это полное изображение является общим для указанных двух оптических систем в примере, иллюстрируемом на фиг. 1D. Это обоснование сделано для вариантов, содержащих один общий датчик, ассоциированными с двумя оптическими системами 24, 24'.In all variants, these two "input" parts CAM1, CAM2 of the field of view are displayed by means of associated
В вариантах, содержащих два раздельных специализированных датчика, по одному для каждой оптической системы, как иллюстрирует фиг. 3, будет возможно обеспечить, чтобы первое полное изображение IG, получаемое посредством первого датчика, и второе полное изображение IG', получаемое вторым датчиком 18', содержали, таким образом, соответственно первое изображение кольцевой поверхности 16 в первой области первого полного изображения и второе изображение кольцевой поверхности 16 во второй области второго полного изображения. В этом случае, следует также отметить, что можно объединить указанные два полных изображения посредством компьютера для получения составного полного изображения, идентичного или аналогичного общему полному изображению, получаемому общим датчиком, в предположении, что эти первое и второе изображения представлены раздельными.In embodiments containing two separate dedicated sensors, one for each optical system, as illustrated in FIG. 3, it will be possible to ensure that the first full image IG obtained by the first sensor and the second full image IG' obtained by the second sensor 18' thus contain, respectively, the first image of the
В вариантах, содержащих один общий датчик, ассоциированный с двумя оптическими системами 24, 24', должно быть отмечено, что первая область ZI1 изображения и вторая область ZI2 изображения являются разъединенными на общем полном цифровом изображении. Указанные две оптические системы одновременно формируют на одном и том же двумерном датчике 18 два изображения, разделенные на две разные области формирования изображения в указанном датчика, так что датчик передает полное изображение, содержащее две раздельные области изображения, где каждая из этих раздельных областей изображения содержит изображение кольцевой поверхности, образованное лучами, собранными в соответствии с периферийным наблюдательным полем, имеющим наблюдательный угол возвышения, определяемый соответствующей первичной отражательной поверхностью. Таким образом, это позволяет одновременно формировать, на основе отраженных лучей, собранных в соответствии с первым и вторым периферийными наблюдательными полями через оптические системы 24, 24', двумерные изображения I161, I162 кольцевой поверхности контейнера как в первой области ZI1 изображения, соответствующей наблюдению согласно первому периферийному наблюдательному полю, имеющему первый наблюдательный угол Ɣ1 возвышения, так и во второй области ZI2 изображения, соответствующей наблюдению согласно второму периферийному наблюдательному полю, имеющему второй наблюдательный угол
Изображения I161, I162 кольцевой поверхности образованы радиальными лучами из состава соответствующего падающего светового пучка, зеркально отраженными от кольцевой поверхности 16 и направленными соответствующими оптическими системами 24, 24 на ассоциированные датчики 18, 18'. В некоторых вариантах можно считать, что изображение I161, I162 фактической кольцевой поверхности содержит только эти радиальные лучи из состава соответствующего падающего светового пучка, зеркально отраженные от кольцевой поверхности 16 и направленные соответствующими оптическими системами 24, 24 на ассоциированный датчик 18.The images I161, I162 of the annular surface are formed by radial beams from the composition of the corresponding incident light beam, specularly reflected from the
В некоторых вариантах, в частности, в вариантах, содержащих два раздельных специализированных датчика и два раздельных источника света, где свой датчик и свой источник света специально предназначены для каждой оптической системы, как это иллюстрирует фиг. 3, будет возможно обеспечить, чтобы каждое полное изображение содержало только изображение кольцевой поверхности. Действительно, здесь можно применить первый источник света 28, излучающий в первом диапазоне длин волн, и второй источник света 28', излучающий во втором диапазоне длин волн, отличном от первого диапазона. В некоторых вариантах, могут быть выбраны два диапазона длин волн, которые не накладываются один на другой. Поэтому достаточно при формировании первого изображения и второго изображения кольцевой поверхности осуществлять хроматическую фильтрацию, чтобы каждое изображение формировать посредством отраженных лучей, исходящих из соответствующего источника света. Эта хроматическая фильтрация может быть выполнена, например, посредством хроматического светофильтра, установленного в оптическом тракте, проходящем через одну или обе оптические системы 24, 24'. В варианте, представленном на фиг. 3 и содержащем два раздельных датчика 18, 18' и разделительную пластину 21, эту разделительную пластину можно сделать дихроичной пластиной. Такая хроматическая фильтрация может быть реализована в датчике (ах) с использованием датчиков, работающих в разных хроматических диапазонах, или с использованием, при обработке сигнала, только части собранного светового сигнала. В системе, содержащей один общий, например, трехцветный датчик (трехцветный ПЗС (CCD) или датчик типа Байера), можно, например, использовать только один хроматический (цветовой) канал для первой области изображения и другой хроматический канал для второй области изображения. Это может облегчить идентификацию изображения кольцевой поверхности в составе соответствующего изображения. Это, в частности, делает возможным по меньшей мере частично компенсировать любые паразитные отражения, включая те, которые возникают из возможного присутствия двух источников света в устройстве.In some embodiments, in particular those containing two separate dedicated sensors and two separate light sources, where a different sensor and a different light source are dedicated to each optical system, as illustrated in FIG. 3, it will be possible to ensure that each complete image contains only an image of the annular surface. Indeed, a
Предпочтительно, каждая из двух оптических систем 24, 24' позволяет оптическим способом формировать двумерное изображение I161, I162 полной и непрерывной кольцевой поверхности в пределах всего угла 360 градусов вокруг теоретической центральной оси A1 кольцевой поверхности 16 на ассоциированном датчике 18, 18'. Это полное и непрерывное оптическое изображение формируют на ассоциированном датчике без применения цифрового преобразования, только оптическим способом, воздействуя на свет. В иллюстрируемых примерах, это полное и непрерывное оптическое изображение кольцевой поверхности формируют на датчике посредством оптической системы 24, 24', без применения цифрового преобразования.Preferably, each of the two
Фиг. 1D представляет пример общего полного изображения или составного полного изображения, полученного, как описано выше. Таким образом, через каждую оптическую систему 24, 24', были получены два планарных оптических изображения I161, I162 фактической кольцевой поверхности 16 на ассоциированных датчиках посредством двух оптических геометрических преобразований, каждое из которых преобразует кольцевую поверхность 16 в изображение I161, I162 кольцевой поверхности. Предпочтительно, для каждого из оптических геометрических преобразований, относительное угловое расположение двух точек кольцевой поверхности вокруг теоретической центральной оси A1 не меняется, в том смысле, что соответствующие изображения двух точек фактической кольцевой поверхности, разделенных некоторым угловым расстоянием вокруг теоретической центральной оси A1, оказываются разделены, на изображении, полученном посредством рассматриваемого оптического геометрического преобразования, таким же угловым расстоянием вокруг изображения этой теоретической центральной оси. Для каждого из указанных двух оптических преобразований считается, что такое же преобразование теоретически превращает теоретическую кольцевую поверхность в изображение I161t, I162t теоретической кольцевой поверхности, в том смысле, что это изображение теоретической кольцевой поверхности представляет собой изображение, которое, будучи получено посредством указанного преобразования фактической кольцевой поверхности, совпало бы с теоретической кольцевой поверхностью.Fig. 1D represents an example of a general full image or a composite full image obtained as described above. Thus, through each
На фиг. 1C, траектории двух наблюдательных лучей изображены сплошными линиями, соответственно, согласно первому наблюдательному углу возвышения и согласно второму наблюдательному углу возвышения, исходя из точки Ti фактической кольцевой поверхности, в направлении фотоэлектрического датчика 18, проходя соответственно через первую и вторую первичные отражательные поверхности.In FIG. 1C, the paths of the two observation beams are shown in solid lines, respectively, according to the first observation elevation angle and according to the second observation elevation angle, starting from the point Ti of the actual annular surface, in the direction of the
Фиг. 1D иллюстрирует полное изображение IG как принятое датчиком 18 через две оптические системы 24, 24'. Два фактических изображения одной и той же кольцевой поверхности, образованные в соответствии с двумя наблюдательными углами возвышения, через соответствующие две первичные отражательные поверхности 261, 262, здесь показаны каждое в форме линии I161, I162 на изображении, где это изображение сформировано соответствующей оптической системой на общем датчике 18 в результате отражения соответствующего падающего пучка от кольцевой поверхности 16. Толщину этих двух линий изображения в радиальном направлении полного изображения IG определяют, например, в частности, посредством планарной, скругленной, перевернутой V–образной или многоугольной геометрии профиля кольцевой поверхности в ее сечении радиальной плоскостью, за счет протяженности источника света в этой же самой радиальной плоскости и в пределах углового диапазона света, испускаемого указанным источником света. В большинстве случаев, изображение I161, I162 кольцевой поверхности может быть сведено в линию, в противном случае будет возможно определить линию, представляющую изображение кольцевой поверхности, например, выбрать линию внутреннего или наружного края или среднюю линию кольцевой поверхности в качестве линии-представителя. Такая линия может быть также определена посредством сегментации, посредством «скелетизации», посредством поиска конкретной точки для каждого распространяющегося луча, исходящего из центра, и т.п.Fig. 1D illustrates the full image IG as received by
Как иллюстрируют фиг. 1C и 1D, здесь считается, что соответствующая точка Tti теоретической кольцевой поверхности 16t представляет собой точку теоретической поверхности, которая будет иметь такую же самую угловую координату, как и рассматриваемая точка Ti фактической кольцевой поверхности 16, в цилиндрической системе координат (Z, ρ, ϴ), центрированной на теоретической центральной оси A1. Разница позиций между соответствующей точкой Ti фактической кольцевой поверхности и соответствующей точки Tti теоретической кольцевой поверхности представляет собой комбинацию разницы dZ фактических высот в направлении теоретической центральной оси и фактической радиальной разницей dρ в радиальном направлении, перпендикулярной теоретической центральной оси A1.As illustrated in FIG. 1C and 1D, here it is considered that the corresponding point Tti of the theoretical
Точки ITi1, ITi2 изображения кольцевой поверхности контейнера представляют собой изображения рассматриваемой точки Ti фактической кольцевой поверхности через соответственно первую и вторую оптические системы посредством соответствующего оптическое геометрическое преобразование.The points ITi1, ITi2 of the image of the annular surface of the container represent the images of the considered point Ti of the actual annular surface through the first and second optical systems, respectively, by means of an appropriate optical geometric transformation.
На этом фиг. 1D, были добавлены две линии I161t, I162t, иллюстрирующие соответственно изображение теоретической кольцевой поверхности согласно двум наблюдательным углам возвышения. Соответствующие точки ITti1, ITti2 теоретических изображений I161t, I162t кольцевой поверхности 16t представляют собой изображения соответствующей точки Tti теоретической кольцевой поверхности через соответствующие первую и вторую оптические системы, в результате соответствующего оптического геометрического преобразования.In this FIG. 1D, two lines I161t, I162t have been added, respectively illustrating the image of the theoretical annular surface according to the two viewing elevation angles. The corresponding points ITti1, ITti2 of the theoretical images I161t, I162t of the
Теоретическая линия I161t, I162t, представляющая изображение теоретической кольцевой поверхности, может представлять собой заданную линию, например, окружность с центром на оси IA'1 установки.The theoretical line I161t, I162t representing the image of the theoretical annular surface may be a predetermined line, such as a circle centered on the machine axis IA'1.
В качестве альтернативы, теоретическая линия I161t, I162t, представляющая изображение теоретической кольцевой поверхности, может быть получена на основе изображения кольцевой поверхности I161, I162, например, путем вычислений в устройстве для обработки изображения посредством оценки соответствующей теоретической линии I161t, I162t. Возможны различные способы получения этой теоретической линии, например, типа «кривой наилучшей подгонки», это может быть преобразование Хафа, корреляция, поиск наибольшей вписанной окружности и т.п. Такие способы позволяют учесть априори диаметр кольца. Действительно, теоретическая линия I161t, I162t в идеальной оптической системе и для контейнера, центрированного в области E для установки (A1=A'1), представляет собой окружность. Диаметр этой окружности на теоретическом изображении кольца (теоретическая линия I161t, I162t) может быть известен априори из системы обработки изображения с использованием средств регулировки или инициализации, например, посредством обучения или посредством ввода или посредством загрузки (скачивания) величины. Поэтому, для того, чтобы узнать теоретическую линию I161t, I162t, необходимо определить ее центр на основе изображения кольцевой поверхности I161, I162. Эти способы можно обобщить с применением более развитых форм теоретических кривых, таких как эллипсы или другие параметрические кривые для нецентрированных контейнеров, если ось A1 смещена относительно оси A'1.Alternatively, the theoretical line I161t, I162t representing the image of the theoretical annular surface can be obtained from the image of the annular surface I161, I162, for example, by calculation in the image processing apparatus by evaluating the corresponding theoretical line I161t, I162t. There are various ways to obtain this theoretical line, for example, the type of "curve of best fit", it can be the Hough transform, correlation, search for the largest inscribed circle, etc. Such methods make it possible to take into account a priori the diameter of the ring. Indeed, the theoretical line I161t, I162t in an ideal optical system and for a container centered in the installation area E (A1=A'1) is a circle. The diameter of this circle in the theoretical image of the ring (theoretical line I161t, I162t) can be known a priori from the image processing system using adjustment or initialization means, for example, by teaching or by entering or by downloading (downloading) a value. Therefore, in order to find out the theoretical line I161t, I162t, it is necessary to determine its center based on the image of the annular surface I161, I162. These methods can be generalized using more advanced forms of theoretical curves such as ellipses or other parametric curves for non-centered containers if the axis A1 is offset from the axis A'1.
Эти две области ZI1, ZI2 цифровых изображений, каждая из которых содержит соответственно одно из двух изображений одной и той же кольцевой поверхности, представляют собой, в иллюстрируемом примере, концентрические кольцевые области, соответствующие двум первичным отражательным поверхностям 261, 262.These two digital image areas ZI1, ZI2, each containing respectively one of two images of the same annular surface, are, in the illustrated example, concentric annular areas corresponding to the two primary
Как иллюстрируют фиг. 1C и 1D, по меньшей мере для одного из двух оптических геометрических преобразований и по меньшей мере для вариантов, представленных на фиг. 1A, 3, 4 и 5, в реальности эти два оптических геометрических преобразования преобразуют, за исключением специальных случаев, разницу позиций между рассматриваемой точкой Ti фактической кольцевой поверхности и соответствующей точки Tti теоретической кольцевой поверхности, в радиальный сдвиг изображения dR1i, dR2i. Радиальный сдвиг изображения dR1i, dR2i, в составе полного изображения IG, IG', представляет собой расстояние между, с одной стороны, точкой ITi1, ITi2 изображения в составе изображения I161, I162 соответствующей фактической кольцевой поверхности и, с другой стороны, точкой ITti1, ITti2 соответствующего теоретического изображения в составе изображения I161t, I162t соответствующей теоретической кольцевой поверхности.As illustrated in FIG. 1C and 1D for at least one of the two optical geometric transformations, and for at least the variants shown in FIG. 1A, 3, 4 and 5, in reality, these two optical geometric transformations convert, except in special cases, the position difference between the considered point Ti of the actual annular surface and the corresponding point Tti of the theoretical annular surface, into a radial image shift dR1i, dR2i. The radial shift of the image dR1i, dR2i, in the composition of the complete image IG, IG', is the distance between, on the one hand, the point ITi1, ITi2 of the image in the image composition I161, I162 of the corresponding actual annular surface and, on the other hand, the point ITti1, ITti2 of the corresponding theoretical image in the composition of the image I161t, I162t of the corresponding theoretical annular surface.
В иллюстрируемом примере, два изображения I161, I162 фактической кольцевой поверхности, иллюстрируемые сплошной линией, по существу совпадают по всему периметру с соответствующим теоретическим изображением I161t, I162t кольца, что иллюстрирует штриховая линия. Можно видеть, что в первой области ZI1 изображения, в угловом секторе, соответствующем точке Ti кольцевой поверхности, имеющей локализованный дефект, первое изображение I161 фактической кольцевой поверхности отстоит от первого соответствующего теоретического изображения I161t кольца, и имеет, на этом изображении, радиальный сдвиг dR1i изображения относительно указанного изображения. Здесь видно, что разница позиций между двумя точками Ti и Tti преобразуется в соответствии с первым оптическим геометрическим преобразованием посредством оптической системы 124, в радиальный сдвиг dR1i изображения на изображении, видимом датчиком.In the illustrated example, the two images I161, I162 of the actual annular surface, illustrated by a solid line, substantially coincide along the entire perimeter with the corresponding theoretical image of the annulus I161t, I162t, which is illustrated by the dashed line. It can be seen that in the first image region ZI1, in the angular sector corresponding to the point Ti of the annular surface having a localized defect, the first image I161 of the actual annular surface is spaced from the first corresponding theoretical image I161t of the annulus, and has, in this image, a radial image shift dR1i relative to the specified image. It can be seen here that the position difference between the two points Ti and Tti is converted, in accordance with the first optical geometric transformation by the optical system 124, into a radial image shift dR1i in the image seen by the sensor.
В иллюстрируемом примере, для которого второй наблюдательный угол Ɣ2 возвышения также представляет собой угол скольжения, видно, что угловой сектор, соответствующий той же самой точке Ti кольцевой поверхности, имеет локализованный дефект, второе изображение I162 фактической кольцевой поверхности также отстоит от второго соответствующего теоретического изображения I162t кольца и имеет, на этом изображении, радиальный сдвиг dR2i изображения относительно указанного изображения. Здесь видно, что, в этой гипотезе, разницу позиций преобразуют в соответствии со вторым оптическим геометрическим преобразованием посредством оптической системы 124, во второй радиальный сдвиг dR2i изображения на изображении, видимом датчиком.In the illustrated example, for which the second observational elevation angle Ɣ2 is also the glancing angle, it can be seen that the angular sector corresponding to the same point Ti of the annular surface has a localized defect, the second image I162 of the actual annular surface is also separated from the second corresponding theoretical image I162t rings and has, in this image, a radial shift dR2i of the image relative to said image. It can be seen here that, in this hypothesis, the position difference is converted, in accordance with the second optical geometric transformation by the optical system 124, into a second radial image shift dR2i in the image seen by the sensor.
Отмечено, что для конфигураций, в каких отраженные лучи совершают одинаковое число отражений или число отражений с одинаковой четкостью на своем пути между фактической кольцевой поверхностью и датчиком 18, величины указанных двух радиальных сдвигов изображения dR1i и dR2i могут быть измерены, на полном изображении IG поступающем к датчику, на одном и том же луче, исходящем от центральной точки изображения, соответствующей изображению IA'1 оси A'1 установки.It is noted that for configurations in which the reflected rays make the same number of reflections or the number of reflections with the same clarity on their way between the actual annular surface and the
Предпочтительно, по меньшей мере для первого из двух оптических геометрических преобразований, например, преобразования, реализованного посредством первой отражательной поверхности 261, наблюдается, в первой области ZI1 планарного изображения, собранного первым датчиком 18, что радиальный сдвиг изображения dR1i, являющийся результатом единичной фактической разности dZi высот, больше радиального сдвига изображения, являющегося результатом фактического радиального сдвига dρi того же самого размера между рассматриваемой точкой фактической кольцевой поверхности и соответствующей точкой теоретической кольцевой поверхности. Другими словами, предпочтительно, по меньшей мере для первого из двух оптических геометрических преобразований, влияние фактической разницы dZi высот больше влияния фактической радиальной разницы dρi для радиального сдвига изображения, полученного в результате первого оптического геометрического преобразования, осуществляемого первой оптической системой 24. Таким образом, сдвиг по высоте в 1 мм фактической кольцевой поверхности относительно теоретической кольцевой поверхности, приведет к некоторому радиальному сдвигу изображения осевой начальной точки, тогда как радиальный сдвиг в 1 мм фактической кольцевой поверхности относительно теоретической кольцевой поверхности приведет к другому радиальному сдвигу изображения радиальной начальной точки меньшей величины. Preferably, for at least the first of the two optical geometric transformations, for example the transformation implemented by the first
В некоторых вариантах устройства согласно настоящему изобретению такое преимущество радиальных сдвигов изображения осевой начальной точки обеспечивается тем фактом, что первый наблюдательный угол возвышения не больше 45 градусов, и даже более того, если он меньше 25 градусов. Однако, в варианте, представленном на фиг. 7B, такого преимущества нет ни для одного из двух геометрически преобразований, определяемых двумя оптическими системами 24, 24'. В иллюстрируемых примерах вариантов, содержащих первую имеющую форму усеченного конуса первичную отражательную поверхность 261, вогнутую в плоскости, перпендикулярной оси установки, это свойство, согласно которому влияние фактической разницы высот на радиальный сдвиг изображения, полученный в результате оптического геометрического преобразования, больше влияния фактической радиальной разницы, обеспечивается, в частности, углом первичной отражательной поверхности 261 относительно оси A1 установки. Более конкретно, половинный угол a1 при вершине, характеризующий первичную отражательную поверхность 261, определяет отношение влияния, на радиальный сдвиг изображения, между разницей высот и радиальной разницей для фактической поверхности относительно теоретической кольцевой поверхности.In some embodiments of the device according to the present invention, this advantage of the radial image shifts of the axial starting point is provided by the fact that the first viewing elevation angle is not more than 45 degrees, and even more so if it is less than 25 degrees. However, in the embodiment shown in FIG. 7B, there is no such advantage for either of the two geometric transformations defined by the two
В иллюстрируемых вариантах, имеющих первую вогнутую первичную отражательную поверхность 261 и возвращающую отражательную поверхность 132, чем в большей степени этот половинный угол a1 при вершине первичной отражательной поверхности 261 уменьшается по мере приближения к 0 градусов, тем больше влияние разницы высот на радиальный сдвиг изображения. Безусловно, должно быть предпочтительно обеспечено, чтобы вершина конуса, несущего первичную отражательную поверхность, располагалась по направлению вверх относительно этой поверхности, так что оптический элемент 122, несущий первичную отражательную поверхность 261, 262, мог быть установлен выше кольцевой поверхности 16, и датчик 18 видел, таким образом, кольцевую поверхность 16 сверху через оптическую систему 24. В иллюстрируемом случае, где возвращающая отражательная поверхность 132 имеет угол 45 градусов, этот половинный угол a1 при вершине имеет величину меньше 12.5 градусов, так что влияние фактической разности высот на радиальный сдвиг изображения намного больше влияния фактической радиальной разницы.In the illustrated embodiments having a first concave primary
Предпочтительно, по меньшей мере для первого из двух периферийных наблюдательных полей, радиальный сдвиг изображения, соответствующий единичной фактической разнице высот, по меньшей мере в 2.14 раз больше, и еще более предпочтительно по меньшей мере в 3 раза больше радиального сдвига изображения, соответствующего фактической радиальной разнице такой же величины между указанной точкой фактической кольцевой поверхности и соответствующей точкой теоретической кольцевой поверхности. Таким способом обеспечивается, что в полученном изображении радиальный сдвиг изображения из-за разницы высот между фактической кольцевой поверхностью и теоретической кольцевой поверхностью оказывается очень большим по сравнению со сдвигом из-за радиальной разницы между этими двумя поверхностями.Preferably, for at least the first of the two peripheral viewing fields, the radial image shift corresponding to a single actual height difference is at least 2.14 times greater, and even more preferably at least 3 times the radial image shift corresponding to the actual radial difference of the same magnitude between the specified point of the actual annular surface and the corresponding point of the theoretical annular surface. In this way, it is ensured that in the resulting image, the radial shift of the image due to the height difference between the actual annular surface and the theoretical annular surface is very large compared to the shift due to the radial difference between the two surfaces.
В примерах, иллюстрируемых на фиг. 1A – 5, наблюдательный угол Ɣ1 возвышения, определяемый первой первичной отражательной поверхностью 261, составляет 15 градусов, а половинный угол a1 при вершине этой первой первичной отражательной поверхности 261 равен 7.5 градусов. В более общем смысле, в конфигурации устройства в варианте, представленном на фиг. 1A, вогнутая первая первичная отражательная поверхность 261 может представлять собой поверхность вращения в форме усеченного конуса, непрерывную по всему углу 360 градусов вокруг оси A'1 установки и имеющую половинный угол a1 при вершине, равный половине наблюдательного угла возвышения.In the examples illustrated in FIG. 1A-5, the viewing elevation angle Ɣ1 defined by the first primary
В конфигурации устройства в варианте, представленном на фиг. 1A, второй наблюдательный угол
Напротив, в вариантах, представленных на фиг. 4, 5, 7A и 7B, второй наблюдательный угол
Для варианта, представленного на фиг. 3, второй наблюдательный угол Ɣ2 возвышения равен 90 градусов. В этом случае радиальный сдвиг dR2 изображения обусловлен исключительно фактической радиальной разницей dρ фактической кольцевой поверхности относительно теоретической кольцевой поверхности. Разница dZi высот между этими двумя поверхностями не видна на втором изображении кольцевой поверхности. Другими словами, в устройстве, представленном на фиг. 3, радиальный сдвиг dR2i изображения, измеренный на втором изображении I162 кольцевой поверхности, сразу дает величину, представляющую радиальный сдвиг фактической кольцевой поверхности относительно теоретической кольцевой поверхности в направлении, перпендикулярном оси установки.For the variant shown in Fig. 3, the second viewing elevation angle Ɣ2 is 90 degrees. In this case, the radial shift dR2 of the image is due solely to the actual radial difference dp of the actual annular surface relative to the theoretical annular surface. The height difference dZi between these two surfaces is not visible in the second image of the annular surface. In other words, in the device shown in FIG. 3, the radial image shift dR2i measured in the second annular surface image I162 immediately gives a value representing the radial shift of the actual annular surface relative to the theoretical annular surface in a direction perpendicular to the installation axis.
В последующем описании рассмотрены возможные способы обработки изображений и определения измерений для проверки контейнеров. Для преобразования результатов измерений, выполненных в единицах пикселей или субпикселей, на изображениях в результаты физических измерений контейнеров, в частности, в единицах длины, вычисления учитывают оптические и геометрические характеристики первой и второй оптических систем 24, 24', включая системы 20, 20' линз, и датчиков 18 и 18', такие как: размеры пикселей, фокусные расстояния линз, расстояния и позиции оптических элементов и кольцевой поверхности и углы имеющих форму усеченного конуса зеркал и т.п. Эта оптические и геометрические характеристики, поэтому считаются известными для системы обработки изображения. Их делают доступными для системы обработки изображения либо посредством какого-либо носителя информации, например, посредством ввода данных с этого носителя, либо путем калибровки устройства.The following description discusses possible ways to process images and determine dimensions for testing containers. In order to convert measurements made in units of pixels or sub-pixels in images into physical measurements of containers, in particular in units of length, the calculations take into account the optical and geometric characteristics of the first and second
Эти оптические и геометрические характеристики используются также для вычисления геометрических лучей, соответствующих оптическим лучам, с целью осуществления любых полезных вычислений в трехмерном измерительном пространстве.These optical and geometric characteristics are also used to calculate the geometric rays corresponding to the optical rays in order to perform any useful calculations in the three-dimensional measurement space.
Таким образом, в более общем смысле, на изображениях, полученных предлагаемым способом, и/или в описанных выше устройствах можно, путем обработки изображений, определить интересующие точки на каждом изображения кольца. Эти определения могут быть выполнены для N анализируемых направлений Di, исходящих из базовой точки O полного цифрового изображения, и при этом могут быть определены угловые сдвиги между этими направлениями вокруг базовой точки O, которая может предпочтительно представлять собой изображение IA'1 оси установки.Thus, in a more general sense, in the images obtained by the proposed method and/or in the devices described above, it is possible, by image processing, to determine points of interest on each image of the ring. These determinations can be made for the N analyzed directions Di radiating from the reference point O of the complete digital image, and the angular shifts between these directions around the reference point O, which may preferably be the setup axis image IA'1, can be determined.
Отмечено, что тогда можно работать с общим полным цифровым изображением, полученным в случае общего датчика или в случае двух специализированных датчиков, с композиционным полным цифровым изображением, полученным посредством комбинирования двух полных цифровых изображений, полученных по отдельности двумя специализированными датчиками, либо в двух раздельных полных цифровых изображениях, полученных по отдельности двумя специализированными датчиками. Во всех случаях необходимо учитывать любые оптические инверсии между двумя двумерными цифровыми изображениями, любую разницу коэффициентов увеличения между двумя изображениями, любые различия ориентации, даже если это означает подстройку эти двух изображений при необходимости, что сделать их геометрически сопоставимыми.It is noted that then it is possible to work with a common full digital image obtained in the case of a common sensor or in the case of two specialized sensors, with a composite full digital image obtained by combining two full digital images obtained separately by two specialized sensors, or in two separate full digital images. digital images taken separately by two specialized sensors. In all cases, any optical inversions between the two 2D digital images, any difference in magnification between the two images, any differences in orientation, even if it means adjusting the two images as necessary to make them geometrically comparable, must be taken into account.
Таким образом, будет возможно определить в соответствии с анализируемым направлением Di, первую точку ITi1 изображения в составе первого двумерного цифрового изображения I161 кольцевой поверхности 16 в анализируемом направлении. Эта точка ITi1 изображения представляет собой изображение точки Ti кольцевой поверхности через первую оптическую систему. Тогда можно определить первую величину, представляющую расстояние от этой первой точки изображения до базовой точки на первом полном цифровом изображении IG. В упомянутом выше примере эта представляющая величина может быть величиной первого радиального сдвига dR1i изображения, т.е. расстоянием между первой точкой ITi1 изображения и первой точкой ITti1 изображения в составе теоретического изображения, принадлежащей изображению I161t первой теоретической кольцевой поверхности и расположенной в том же самом направлении. Поэтому указанный первый радиальный сдвиг dR1i изображения представляет собой, в этом примере, расстояние, вдоль анализируемого направления, от базовой точки, между линией I161, представляющей первое изображение кольцевой поверхности 16, и теоретической линией I161t, представляющей изображение теоретической кольцевой поверхности в составе первого изображения. Однако, можно также, в качестве представляющей величины, принять величину расстояния от указанной первой точки изображения до базовой точки в составе первого полного цифрового изображения IG, как будет описано позднее.Thus, it will be possible to determine, in accordance with the analysis direction Di, the first image point ITi1 in the first two-dimensional digital image I161 of the
Можно также определить вторую точку ITi2 изображения в составе второго изображении I162 кольцевой поверхности 16, в том же самом анализируемом направлении Di, исходящем от базовой точки IA1, IA'1. Эта точка ITi2 изображения представляет собой ту же самую точку Ti кольцевой поверхности через вторую оптическую систему 24'. Можно затем определить величину, представляющую расстояние от этой второй точки ITi2 изображения до базовой точки IA1, IA'1 на втором полном цифровом изображении IG'. В приведенном выше примере эта представляющая величина может быть величиной второго радиального сдвига dR2i изображения, всегда для того же самого анализируемого направления Di, т.е. расстояние между второй точкой ITi2 изображения и второй точкой ITti2 теоретического изображения, принадлежащей изображению I162t второй теоретической кольцевой поверхности и расположенной в том же самом направлении. Таким образом, второй радиальный сдвиг dR2i изображения представляет собой, в этом примере, расстояние, в соответствии с анализируемым направлением, исходя из базовой точки IA1, IA'1, между линией I162, представляющей второе изображение кольцевой поверхности 16, и теоретической линией I162t, представляющей изображение теоретической кольцевой поверхности, на втором изображении. Однако, как будет понятно со ссылками на фиг. 1E, можно также, в качестве представляющей величины, принять величину расстояния от указанной второй точки изображения до базовой точки на втором полном цифровом изображении IG.It is also possible to determine the second image point ITi2 within the second image I162 of the
Безусловно, для этих двух изображений могут быть приняты величины, представляющие одну и ту же величину.Of course, values representing the same value can be taken for these two images.
На этой основе можно вывести для каждого анализируемого направления Di, посредством соотношения геометрической триангуляции в радиальной плоскости Pri, по меньшей мере одну величину, представляющую осевую позицию, в направлении оси A'1 установки, от точки Ti фактической кольцевой поверхности 16, изображения которой (точки), сформированные первой и второй оптическими системами 24, 24', представляют собой, соответственно точку ITi1 первого изображения и точку ITi2 второго изображения.On this basis, it is possible to derive for each analyzed direction Di, by means of a geometric triangulation relation in the radial plane Pri, at least one value representing the axial position, in the direction of the installation axis A'1, from the point Ti of the actual
Как показано на фиг. 1D, эти соотношения геометрической триангуляции используют, например:As shown in FIG. 1D, these geometric triangulation relationships use, for example:
- первую величину, например, первого радиального сдвига dR1i изображения;- the first value, for example, the first radial shift dR1i of the image;
- вторую величину, например, второго радиального сдвига dR2i изображения;- the second value, for example, the second radial shift dR2i of the image;
- первый наблюдательный угол
- второй наблюдательный угол
Действительно, посредством ортогональной проекции в радиальной плоскости Pri, содержащей ось A'1 установки и проходящей через рассматриваемую точку Ti, и потому содержащей анализируемое направление Di, можно определить соотношения, связывающие:Indeed, by means of an orthogonal projection in the radial plane Pri, containing the axis A'1 of the installation and passing through the considered point Ti, and therefore containing the analyzed direction Di, it is possible to determine the relations connecting:
- фактическую величину разницы dρi радиусов между точками Ti и Tti, рассматриваемыми в содержащей их радиальной плоскости Pri;- the actual value of the difference dρi of the radii between the points Ti and Tti, considered in the radial plane Pri containing them;
- разницу dZi высот в направлении оси установки между рассматриваемыми точками Ti и Tti - height difference dZi in the direction of the installation axis between the considered points Ti and Tti
- радиальные сдвиги dR1i и dR2i изображения, измеренные в полном изображении.are the radial shifts dR1i and dR2i of the image, measured in the full image.
В иллюстрируемом примере варианта это соотношение будет описано уравнениями:In the illustrated example of the variant, this ratio will be described by the equations:
dR1i = dZi * G1 * cos(
dR2i = dZi * G2 * cos(
где G1 и G2 – функции увеличения соответственно в первой системе 20 линз и второй системе 20' линз.where G1 and G2 are the magnification functions in the
В качестве альтернативы, со ссылками на фиг. 1E, можно будет определить, в соответствии с анализируемым направлением Di, первую точку ITi1 изображения в составе первого двумерного цифрового изображения I161 кольцевой поверхности 16 в анализируемом направлении. Эта первая точка ITi1 изображения представляет собой изображение точки Ti кольцевой поверхности через первую оптическую систему. Затем можно определить расстояние R1i от этой первой точки изображения до базовой точки O, например, изображения IA'1 оси установки, на первом полном цифровом изображении IG. Эта величина может называться радиальной координатой R1i изображения.Alternatively, with reference to FIG. 1E, it will be possible to determine, in accordance with the analyzed direction Di, the first image point ITi1 in the first 2D digital image I161 of the
Можно также определить вторую точку ITi2 изображения в составе второго изображения I162 кольцевой поверхности 16 в том же самом анализируемом направлении Di, исходящем из базовой точки O. Эта точка ITi2 изображения представляет собой изображение той же самой точки Ti кольцевой поверхности через вторую оптическую систему 24'. Затем можно определить расстояние R2i от этой второй точки ITi2 изображения до базовой точки O на втором полном цифровом изображении IG'. Эта величина может называться радиальной координатой R2i изображения.It is also possible to determine a second image point ITi2 within the second image I162 of the
На этой основе затем можно вывести для каждого анализируемого направления Di, посредством соотношения геометрической триангуляции в радиальной плоскости Pri, по меньшей мере одну величину Zi, представляющую осевую позицию, в направлении оси A'1 установки, и величину ρi, представляющую радиальную позицию точки Ti на фактической кольцевой поверхности 16, изображения которой (точки), полученные посредством первой и второй оптических систем 24, 24', представляют собой соответственно первую точку ITi1 изображения и вторую точку ITi2 изображения.On this basis, it can then be deduced for each analyzed direction Di, by means of a geometric triangulation relation in the radial plane Pri, at least one value Zi representing the axial position, in the direction of the axis A'1 of the installation, and a value ρi representing the radial position of the point Ti on the actual
Эти соотношения геометрической триангуляции использует, например:These relations of geometric triangulation are used, for example:
- первую величину, радиальную координату R1i изображения для первой точки ITi1 изображения;- the first value, the radial coordinate R1i of the image for the first point ITi1 of the image;
- вторую величину, радиальную координату R2i изображения для второй точки ITi2 изображения;- the second value, the radial coordinate R2i of the image for the second point ITi2 of the image;
- первый наблюдательный угол
- второй наблюдательный угол
Действительно, посредством ортогональной проекции в радиальной плоскости Pri, содержащей ось A'1 установки и проходящей через рассматриваемую точку Ti, и потому содержащей анализируемое направление Di, можно определить соотношения, связывающие:Indeed, by means of an orthogonal projection in the radial plane Pri, containing the axis A'1 of the installation and passing through the considered point Ti, and therefore containing the analyzed direction Di, it is possible to determine the relations connecting:
- радиальную позицию ρi точки Ti относительно оси A'1 установки в радиальной плоскости Pri, содержащей эти точку и ось;- the radial position ρi of the point Ti relative to the axis A'1 of the installation in the radial plane Pri containing this point and the axis;
- осевую позицию Zi в направлении оси A'1 установки для точки Ti.- the axial position Zi in the direction of the axis A'1 of the setting for the point Ti.
- R1i = Zi * K11 * cos(
- R2i = Zi * K21* cos(
- где Kij представляют собой константы, зависящие от геометрических и оптических характеристик устройства, как описано выше.- where Kij are constants depending on the geometric and optical characteristics of the device, as described above.
Поэтому, для всех направлений Di, для всех плоскостей Pri и для всех углов θi полные цилиндрические координаты точки Ti кольцевой поверхности оказываются, таким образом, известны.Therefore, for all directions Di, for all planes Pri and for all angles θi, the full cylindrical coordinates of the point Ti of the annular surface are thus known.
Эквивалентный способ состоит в вычислении, для некой конкретной радиальной плоскости Pri и для точек IT1i и IT2i изображения, ассоциированного основного наблюдательного луча и в учете позиции точки Ti в качестве точки пересечения двух основных наблюдательных лучей, вычисленных таким способом. Действительно, зная оптические и геометрические характеристики устройства, можно ассоциировать с каждой точкой изображения основной наблюдательный луч для этой точки изображения. Таким образом, указанные две точки IT1i и IT2i изображения, соответствующие одной и той же фактической точке, делают возможным определение уравнения для двух основных наблюдательных лучей, каждый из которых имеет свой, отличный от другого луча наблюдательный угол возвышения. Такой способ по-прежнему основан на соотношении геометрической триангуляции с использованием первой величины, представляющей расстояние от первой точки изображения до базовой точки, величины, представляющей расстояние от второй точки изображения до этой базовой точки, первого наблюдательного угла
Согласно одному из вариантов, одно из двух изображений I161 (соответственно I162) кольцевой поверхности может быть проанализировано с учетом N точек IT1i (соответственно IT2i) изображения для получения оценки одной из двух величин, либо фактического радиального сдвига dρi, либо разности dZi высот. Например, на основе N точек IT2i второго изображения I162 определяют оценку, для каждого направления, величины фактического радиального сдвига dρi. Эту оценку величины фактического радиального сдвига dρi затем учитывают для коррекции оценок разности dZi высот только на основе точек IT1i.According to one variant, one of the two images I161 (respectively I162) of the annular surface can be analyzed taking into account N points IT1i (respectively IT2i) of the image to obtain an estimate of one of two values, either the actual radial shift dρi or the height difference dZi. For example, based on the N points IT2i of the second image I162, an estimate, for each direction, of the amount of the actual radial shift dρi is determined. This estimate of the actual radial shift dρi is then taken into account to correct the height difference estimates dZi based on the IT1i points only.
Согласно одному из вариантов, второе изображение I162 получают с использованием такого устройства, как показано на фиг. 3 или 4, с обращенным вниз наблюдательным углом возвышения, в частности больше 75 градусов, при котором влияние фактической разницы dZi высот, на радиальную позицию второй точки изображения или на радиальный сдвиг изображения dR2i, незначительно или даже равно нулю, если угол Ɣ2 = 90 градусов. В этом случае, можно сначала проанализировать второе изображение I162 кольцевой поверхности с учетом совместно N точек IT2i. На основе этих N точек IT2i второго изображения I162 определяют величины, представляющие смещение от центра и/или степень круглости, например, величины фактического радиального сдвига dρi. На втором этапе, эти величины, определяющие форму и позицию цилиндра кольца, можно определить с большой точностью dZi для позиции каждой фактической точки Ti объекта относительно позиции точки IT1i изображения.According to one embodiment, the second image I162 is obtained using such a device as shown in FIG. 3 or 4 with a downward viewing elevation angle, in particular greater than 75 degrees, at which the effect of the actual height difference dZi, on the radial position of the second image point or on the radial image shift dR2i, is negligible or even zero if the angle Ɣ2 = 90 degrees . In this case, the second image I162 of the annular surface can first be analyzed considering N points IT2i together. Based on these N points IT2i of the second image I162, values representing the offset from the center and/or the degree of roundness are determined, for example, the values of the actual radial shift dρi. In the second step, these quantities, which determine the shape and position of the ring cylinder, can be determined with a high accuracy dZi for the position of each actual point Ti of the object relative to the position of the point IT1i of the image.
Действительно, в общем случае, считается, что фактический радиальный сдвиг dρi точки Ti кольцевой поверхности может произойти из-за:Indeed, in general, it is believed that the actual radial shift dρi of a point Ti of the annular surface can occur due to:
a) смещения (нарушение центровки) теоретической центральной оси A1 кольца относительно оси A'1 оборудования во время регулировки. a) displacement (misalignment) of the theoretical central axis A1 of the ring relative to the equipment axis A'1 during adjustment.
b) дефекта круглости. b) roundness defect.
Последующее пояснение пренебрегает влиянием возможного наклона, что может быть, однако, учтено где-нибудь еще.The following explanation neglects the influence of a possible slope, which, however, can be taken into account elsewhere.
Во всех случаях, для первого изображения, полученного после отражения от первичной отражательной поверхности, в отсутствие каких-либо дефектов круглости, но в присутствии смещения относительно центра, изображение I161 первой фактической кольцевой поверхности представляет собой параметрическую кривую, полученную в результате наблюдения окружности посредством отражения ее на зеркалах в форме усеченных конусов. В отсутствие смещения от центра это первое изображение представляет собой окружность.In all cases, for the first image obtained after reflection from the primary reflective surface, in the absence of any roundness defects, but in the presence of an offset from the center, the image I161 of the first actual annular surface is a parametric curve obtained by observing a circle by reflecting it on mirrors in the form of truncated cones. In the absence of an offset from the center, this first image is a circle.
Напротив, в отсутствие каких-либо дефектов круглости, изображение I162 фактической кольцевой поверхности представляет собой окружность, центрированную или нецентрированную для варианта, представленного на фиг. 3, и эллипс для варианта, представленного на фиг. 4. Можно легко определить окружность или эллипс в области ZI2 изображения с применением известных алгоритмов и тем самым узнать о смещении от центра. Отсюда можно измерить по кадру изображения в пикселях или по фактическому кадру изображения в миллиметрах расстояние между осями A1 и A'1.In contrast, in the absence of any roundness defects, the image I162 of the actual annular surface is a circle, centered or non-centered for the embodiment shown in FIG. 3 and an ellipse for the variant shown in FIG. 4. You can easily detect a circle or an ellipse in the area ZI2 of the image using known algorithms, and thereby learn about the offset from the center. From here it is possible to measure from the image frame in pixels or from the actual image frame in millimeters the distance between axes A1 and A'1.
Для вариантов, представленных на фиг. 3 и 4, дефекты круглости представляют собой расхождения между теоретическими кривыми и фактическими кривыми. Дефект круглости тогда определяют, например, путем поиска второй теоретической линии I162t типа окружности или эллипса, наиболее близко приближающейся к фактической кривой I162. Для этого применяют алгоритм, аналогичный предыдущему. Для вариантов, представленных на фиг. 3 и 4, дефекты круглости тогда представляют собой расхождения между теоретическими кривыми и фактическими кривыми. Отсюда можно определить по кадру изображения в пикселях или по фактическому кадру в миллиметрах, размеры и сравнить эти размеры с порогами допусков. Пример такого размера дан областью поверхности между двумя сравниваемыми кривыми или величиной расстояния между этими кривыми. Возможны также другие критерии. Эти размеры в любом случае представляют расстояние от точек изображения до базовой точки на соответствующем цифровом изображении.For the options shown in Fig. 3 and 4, roundness defects are discrepancies between theoretical curves and actual curves. The roundness defect is then determined, for example, by looking for the second theoretical line I162t, such as a circle or ellipse, closest to the actual curve I162. For this, an algorithm similar to the previous one is used. For the options shown in Fig. 3 and 4, roundness defects then represent discrepancies between the theoretical curves and the actual curves. From here it is possible to determine the dimensions from the image frame in pixels or from the actual frame in millimeters and compare these dimensions with tolerance thresholds. An example of such a size is given by the area of the surface between the two compared curves or by the distance between these curves. Other criteria are also possible. These dimensions in any case represent the distance from the image points to the base point on the corresponding digital image.
В общем случае, способ анализа изображений IG, IG' посредством системы обработки изображения для определения трехмерной геометрии фактической кольцевой поверхности контейнера учитывает оптические и геометрические характеристики устройства. На изображении IG, IG', базовую точку выбирают в качестве точки O начала координат кадра изображения в полярных координатах. Предпочтительно, это начало координат представляет собой точку IA'1, которая является полученным посредством первой системы изображением оси A1' установки. Каждый пиксель P изображения IG, IG', поэтому имеет в качестве полярных координат P(R,θ) радиус R, определяемый как расстояние от этого пикселя до базовой точки, и угол θ радиуса PO.In general, the method of analyzing images IG, IG' by an image processing system to determine the three-dimensional geometry of the actual annular surface of the container takes into account the optical and geometric characteristics of the device. In the image IG, IG', the base point is chosen as the point O of the origin of the image frame in polar coordinates. Preferably, this origin is the point IA'1, which is the image of the installation axis A1' obtained by the first system. Each pixel P of the image IG, IG' therefore has as polar coordinates P(R,θ) a radius R, defined as the distance from that pixel to the base point, and a radius angle θ PO.
Отметим, что для некоторых способов, чем больше разница между наблюдательными углами
Таким образом, повторяя эти вычисления для заданного числа N раз в различных направлениях Di, предпочтительно распределенных по всему углу 360 градусов вокруг базовой точки, можно определить геометрию фактической кольцевой поверхности и выявить на ее основе присутствие различных дефектов кольцевой поверхности, в частности:Thus, by repeating these calculations for a given number N times in different directions Di, preferably distributed over the entire 360 degree angle around the base point, it is possible to determine the geometry of the actual annular surface and, on its basis, to reveal the presence of various annular surface defects, in particular:
- неровность, например, типа “впадина» или «седлообразного» типа;- unevenness, for example, of the "trough" or "saddle" type;
- дефекты круглости; - roundness defects;
- и т.п.- etc.
Предпочтительно, для всех приведенных выше способов, должно быть взято достаточное число N направлений Di в пределах угла 360 по кольцевой поверхности, чтобы получить достаточно тонкую геометрическую информацию относительно дефектов, подлежащих наблюдению. Предпочтительно, число таких направлений Di выбирают, в пределах полного угла 360 градусов, таким образом, чтобы два направления Di не были разнесены более чем на 20 градусов одно от другого, предпочтительно не были разнесены более чем на 10 градусов и более предпочтительно не были разнесены более чем на 5 градусов. В результате такого выбора будут получены по меньшей мере 18 различных направлений, предпочтительно по меньшей мере 36 различных направлений, и более предпочтительно по меньшей мере 72 различных направления.Preferably, for all of the above methods, a sufficient number N of directions Di should be taken within a 360 angle along the annular surface to obtain sufficiently fine geometric information regarding the defects to be observed. Preferably, the number of such Di directions is chosen, within a full 360 degree angle, such that the two Di directions are not more than 20 degrees apart, preferably not more than 10 degrees apart, and more preferably not more than 20 degrees apart. than 5 degrees. This selection will result in at least 18 different directions, preferably at least 36 different directions, and more preferably at least 72 different directions.
Следует отметить, что одним из преимуществ предлагаемых устройства и способа является способность определять неровность независимо от возможного дефекта круглости кольцевой поверхности, например, овализации, что более важно, независимо от возможного нарушения центрирования кольцевой поверхности, дефекта, который может быть присущ самой геометрии контейнера (нарушение центрирования кольцевой поверхности относительно теоретической центральной оси A1 контейнера), или дефекта, который может представлять собой неправильное позиционирование контейнера в оборудовании во время проверки (центрирование кольцевой поверхности относительно оси A'1 установки). Этот последний пункт важен, поскольку он позволяет расширить допуск на позиционирование контейнера во время проверки. Это очень важно для проверки контейнеров в режиме «онлайн», в частности, с высокой скоростью.It should be noted that one of the advantages of the proposed device and method is the ability to determine the unevenness regardless of a possible defect in the roundness of the annular surface, for example, ovalization, and more importantly, regardless of the possible violation of the centering of the annular surface, a defect that may be inherent in the geometry of the container itself (violation centering of the annular surface with respect to the theoretical central axis A1 of the container), or a defect, which may be an incorrect positioning of the container in the equipment during the test (centering of the annular surface with respect to the axis A'1 of the installation). This last point is important because it allows you to expand the container's positioning tolerance during validation. This is very important for checking containers online, in particular at high speed.
Это позволяет также учесть и измерить дефекты наклона кольца.This also makes it possible to take into account and measure ring tilt defects.
Согласно способу, в котором необходимо определять другую представительную величину, например, величину расстояния от этой второй точки изображения до базовой точки на первом полном цифровом изображении IG, это будут непосредственно координаты соответствующих точек кольцевой поверхности в цилиндрическом кадре.According to the method in which it is necessary to determine another representative value, for example, the distance value from this second image point to the base point in the first full digital image IG, it will be directly the coordinates of the corresponding points of the annular surface in the cylindrical frame.
Во всех случаях, таким образом, можно определить информацию, представляющую трехмерную геометрию фактической кольцевой поверхности 16 проверяемого контейнера 14.In all cases, information representing the three-dimensional geometry of the actual
Это определение может быть сделано, в устройстве согласно настоящему изобретению, посредством системы обработки изображения, ассоциированной с датчиком 18, включая, в частности, в качестве примера компьютер.This determination can be made, in the device according to the present invention, by means of an image processing system associated with the
Фиг. 6 иллюстрирует линию 200 технического контроля контейнеров 14, реализующую устройство 10 согласно настоящему изобретению. В иллюстрируемом примере контейнеры 14 движутся на конвейере 210, транспортирующем эти контейнеры 14 в направлении перемещения, например, горизонтального перемещения перпендикулярно теоретической центральной оси A1 контейнеров 14. В иллюстрируемом примере, конвейер 210 содержит конвейерную ленту 212, на которую контейнеры 14 укладывают их нижними поверхностями, также называемыми опорной плоскостью укладки, так что при этом теоретическая центральная ось A1 каждого контейнера расположена вертикально. Конвейер 210 может также содержать направляющие (не показаны), взаимодействующие с боковыми поверхностями контейнеров 14. Конвейер 210 может также иметь противоположные ленты транспортера, создающие сжатие боковых поверхностей контейнера для его транспортировки по прямолинейному участку. Конвейер может также содержать конвейерное колесо (карусель) для перемещения контейнеров 14 по круговой траектории, в частности, в горизонтальной плоскости. Таким образом, кольцевые поверхности 16 контейнеров 14 располагаются в горизонтальной плоскости и обращены кверху. Согласно настоящему изобретению, конвейер 210 приносит контейнеры по горизонтальной траектории под устройство 10 без риска зацепления с этим устройством 10. Устройство 10 может быть установлено на опоре, например, в форме кожуха 230, внутри которого находится это устройство 10, конкретнее – датчик (и) 18, 18', системы 20, 20' линз, источник И) света 28, 28', первичная отражательная поверхность (и) 261, 262. Кожух 230 расположен над конвейером. Внутри кожуха 230 устройство 10 согласно настоящему изобретению установлено так, что его ось A'1 установки находится в вертикальном положении, так что наблюдательные поля и падающий световой пучок ориентированы вниз, к области E для установки, которая располагается между нижней поверхностью кожуха 230 и конвейерной лентой 212. Поэтому понятно, что на этой контрольной станции конвейер 210 приводит контейнеры в такое положение, чтобы их теоретическая центральная ось A1 наилучшим образом совпадала с осью A'1 установки. Во время этого совпадения получают с использованием устройства 10 по меньшей мере первое изображение и второе изображение, возможно в форме общего полного цифрового изображения, не требуя для этого каких-то манипуляций с контейнером или остановки конвейера. Изображения, полученные устройством 10, могут быть затем переданы процессорному устройству 240, например, системе обработки изображения, и/или просмотровому устройству, и/или устройству для хранения изображения, например, компьютерной системе, содержащей компьютер. Затем можно анализировать изображения, полученные таким образом, и определить трехмерную геометрию кольцевой поверхности 16 контейнера 14. Fig. 6 illustrates an
Запуск видеокамеры для осуществления интеграции изображений может происходить синхронно с перемещением изделий, в частности, для «замораживания» изображения при совмещении теоретической центральной оси A1 кольца с осью A'1 установки. Ожидается, что время интеграции будет коротким, например, меньше 1 мс или даже меньше 400 мкс, чтобы уменьшить риск тряски видеокамеры в момент съемки изображения.The triggering of the video camera for performing image integration can take place in synchronism with the movement of the products, in particular for "freezing" the image when the theoretical central axis A1 of the ring is aligned with the axis A'1 of the installation. The integration time is expected to be short, such as less than 1 ms or even less than 400 µs, in order to reduce the risk of camcorder shaking when an image is taken.
Источник света может быть импульсным, иными словами, освещать только в течение короткого периода типа вспышки, например, меньше 1 мс или даже меньше 400 мкс, чтобы уменьшить риск тряски видеокамеры во время съемки изображений.The light source may be pulsed, in other words, only illuminate for a short flash-type period, such as less than 1 ms or even less than 400 µs, to reduce the risk of camcorder shake during image capture.
Процессорная система 240 может взаимодействовать с или содержать модуль управления источником света и видеокамерой для синхронизации работы этих компонентов во время перемещении изделий.The
Эти способ и устройство, поэтому, не имеют физического контакта с контейнером, который нужно контролировать. Устройство согласно настоящему изобретению должно быть дешевле и занимает меньше места, чем известные устройства, что позволяет, в частности, легко устанавливать предлагаемое устройство на контрольной станции или в линии технического контроля изделий, которая может также содержать и другие устройства, предназначенные для других видов контроля, при этом устройство согласно настоящему изобретению может быть установлено, в частности, в составе производственной линии, где контейнеры циркулируют по цепочке. Такое устройство позволяет контролировать контейнеры в режиме «онлайн» с высокой скоростью, будь то в линии по изготовлению контейнеров, линии обработки контейнеров или линии заполнения контейнеров.This method and apparatus therefore does not have physical contact with the container to be controlled. The device according to the present invention should be cheaper and take up less space than the known devices, which makes it possible, in particular, to easily install the proposed device at the control station or in the line of technical control of products, which may also contain other devices intended for other types of control, however, the device according to the present invention can be installed, in particular, as part of a production line, where the containers circulate through the chain. Such a device makes it possible to control containers online at high speed, whether in a container making line, a container processing line or a container filling line.
Настоящее изобретение не исчерпывается представленными здесь примерами, поскольку в него могут быть внесены разнообразные модификации, не отклоняясь от объема изобретения.The present invention is not limited to the examples presented here, since various modifications can be made to it without deviating from the scope of the invention.
Claims (60)
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1850105 | 2018-01-05 | ||
| FR1850105A FR3076619B1 (en) | 2018-01-05 | 2018-01-05 | METHOD, DEVICE AND INSPECTION LINE FOR DETERMINING THREE-DIMENSIONAL GEOMETRY OF A CONTAINER RING SURFACE |
| FR1850209 | 2018-01-10 | ||
| FR1850209A FR3076620B1 (en) | 2018-01-05 | 2018-01-10 | METHOD, DEVICE AND INSPECTION LINE FOR DETERMINING THREE-DIMENSIONAL GEOMETRY OF A CONTAINER RING SURFACE |
| PCT/FR2018/053479 WO2019135041A1 (en) | 2018-01-05 | 2018-12-20 | Method, device and inspection line for determining the three-dimensional geometry of a container ring surface |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020125900A RU2020125900A (en) | 2022-02-07 |
| RU2776263C2 true RU2776263C2 (en) | 2022-07-15 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2916361A1 (en) * | 1979-04-23 | 1980-11-06 | Siemens Ag | Video testing of transparent container rims for defects - compares chord length signals derived from video image |
| US4811251A (en) * | 1985-02-22 | 1989-03-07 | Toyo Glass Company Limited | Vessel opening top inspection method |
| US6172748B1 (en) * | 1998-12-28 | 2001-01-09 | Applied Vision | Machine vision system and method for non-contact container inspection |
| US6903814B1 (en) * | 2003-03-05 | 2005-06-07 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Container sealing surface inspection |
| WO2008050067A1 (en) * | 2006-10-24 | 2008-05-02 | Tiama | Optical inspection station for detecting light-reflecting defects |
| WO2016059343A1 (en) * | 2014-10-17 | 2016-04-21 | Msc & Sgcc | Method, device and inspection line for visualizing the flatness of a surface of a container ring |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2916361A1 (en) * | 1979-04-23 | 1980-11-06 | Siemens Ag | Video testing of transparent container rims for defects - compares chord length signals derived from video image |
| US4811251A (en) * | 1985-02-22 | 1989-03-07 | Toyo Glass Company Limited | Vessel opening top inspection method |
| US6172748B1 (en) * | 1998-12-28 | 2001-01-09 | Applied Vision | Machine vision system and method for non-contact container inspection |
| US6903814B1 (en) * | 2003-03-05 | 2005-06-07 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Container sealing surface inspection |
| WO2008050067A1 (en) * | 2006-10-24 | 2008-05-02 | Tiama | Optical inspection station for detecting light-reflecting defects |
| WO2016059343A1 (en) * | 2014-10-17 | 2016-04-21 | Msc & Sgcc | Method, device and inspection line for visualizing the flatness of a surface of a container ring |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111556962B (en) | Method and device for determining the three-dimensional geometry of an annular surface of a container and inspection line | |
| US10184900B2 (en) | Method, device and inspection line for visualizing the flatness of a surface of a container ring | |
| AU730395B2 (en) | Container sealing surface area inspection | |
| KR101832081B1 (en) | Surface defect detection method and surface defect detection device | |
| CN101109716B (en) | Optical detecting method for internal surface of hole | |
| CN109416245B (en) | Apparatus and method for measuring surface topography and calibration method | |
| RU2749337C2 (en) | METHOD, DEVICE AND CONTROL LINE FOR DETERMINING BURRING ON THE INNER EDGE OF THE CROWN SURFACE | |
| US20140268123A1 (en) | Container Inspection | |
| WO2000039568A9 (en) | Machine vision system and method for non-contact container inspection | |
| CN103575748A (en) | System for optical detection on micro-aperture workpiece inner wall | |
| CN107727665B (en) | Appearance inspection device and appearance inspection method | |
| JPH09229819A (en) | Method and instrument for measuring lens parameter using optical section | |
| JP6290225B2 (en) | Equipment for measuring wall thickness of containers | |
| RU2776263C2 (en) | Method, device and technical control line for determination of three-dimensional geometry of container annular surface | |
| CN115127483A (en) | Detection method for measuring coaxiality and system for detecting coaxiality | |
| JP5298619B2 (en) | Eccentricity measuring method and eccentricity measuring device | |
| WO2019135041A1 (en) | Method, device and inspection line for determining the three-dimensional geometry of a container ring surface | |
| JP3599932B2 (en) | Appearance inspection device | |
| MXPA98003794A (en) | Inspection of the superficial sealing area of a recipie | |
| KR20180136381A (en) | Multi-mode system and method | |
| JPH09184784A (en) | Measurement of anamorphic lens |