TWI232298B - Apparatus and method for detecting surface defects on a workpiece such as a rolled/drawn metal bar - Google Patents
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Description
1232298 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明乃大體有關於一種可攝取例如滾軋/抽製金屬桿 之工件之表面相貌之影像系統。 【先前技術】 本發明依據美國國立標準及科技協會[Nati〇nal Institute of Standards and Tectm〇l〇gy(NIST)]頒發之合作協議書第 70NANBOH3014號獲得美國政府支助而完成。美國政^在 本發明具有一定的權利。 本申請案對應於2002年3月12曰提出申請之美國臨時專 利申請案第60/430,549號，該案所揭示内容全部做為本案之 參考。 以機械方式例如滚軋或抽製方式製造金屬桿乃為周知 者。此種金屬桿與金屬板塊或條（以下稱金屬平板）不同處在 於此桿之截面具有較小之周圍/截面區域比率，以致在沿縱 向移進時會繞縱軸線旋轉/扭轉。例如，圖2所示之桿形狀， 在截面區域與所定形狀一致時，其具有一等於或小於4乃 之周圍對截面區域之比率。此種金屬桿之截面形狀可為圓 形、橢圓形、或多邊形例如所示之六邊形、八邊形或正方 形。此種型式之金屬桿在相關工業上一般稱為「長製品」， 以別於「平板製品」。本文所使用之所謂滾軋、抽製、擠製 等及在下文中稱為漸縮程序者，乃表示藉適當工具，例如 滾筒及抽製模與工件之機械接觸縮小金屬工件之戴面尺寸 之方式。這些漸縮程序本質上一般乃為連續性或實質連續 O:\89\89538.DOC -6- 1232298 性。 在金屬製造工業上，表面缺陷的有無乃決定金屬製品價 格之-相關標準。例如，在鋼桿鋼棒工業，顧客拒絕的原 因有半數即為表面缺陷。然而，傳統技術尚無可靠方法可 偵測此種缺陷。有些難題，傳統檢查方法已不能克服。 第，在進行檢查當時，金屬桿是「熱的」，溫度可能高 達1100 C ’ 1¾阻礙很多檢查科技的利用。第二，此種金屬 桿之傳輸速度，目前可高達100公尺/秒（m/s)，比最快速的 孟屬片還快數倍，比金屬板或塊幾乎快丨00倍。再者，在不 久的將來對速度的要求會增高到150 m/s至200 m/s之範 圍。傳統檢查方法完全不能適應如此高的傳輸速度。第三， 如上述之兩溫金屬桿通常被拘束在一分節式導管中，因此 2桿不會亂跑。亂跑是一種意外，即熱且高速之金屬桿任 先出^苔外。因此供任何檢查裝置用之空間乃受極大限 制。 雖然已知有種種之攝取影像方法被用來檢查鑄造或滚軋 之孟屬平板，惟影像科技迄今未使用於長製品（即金屬桿） 之核查傳統之影像系統相信並不能用來檢查金屬桿等， 乃因金屬桿之幾何形狀使得用以捕捉平板表面上之缺陷之 妝明及攝影設計變得不能使用。圖4例示對一平板工件施予 …、明及攝影時與施予一圓形工件時不同之處。對於非平板 件田目標物沒有平坦面時，光學的排列設計及光學的 工作範圍之自由度均消失。例如，如果燈光或攝影機斜置， 心像線及照光線不會重疊，如圖4所例示。再者，金屬桿之
O:\89\89538.DOC 1232298 溫度通常高於金屬平板。目標物之熱消散係與其曝露於冷 媒介物（例如周圍空氣或噴水流）之面積成比例。金屬平板之 面積比金屬桿之面積大好幾倍，此係假定該平板及桿均以 相同材質製成且具有才目同之、縱長向《單位密度及橫截面 積0 惟在漸縮程序中己知有採用以攝取影像為基礎之設備， 以供桿規格之測量/控制（遮影測量），桿之存在/所處位置之 測量、及桿傳輸速度之測量。 亦已知在長製品之評估有採用電磁裝置，例如以渦電流 為基礎之設備者。渦電流為基礎之感知系統在漸縮程序中 用做表面缺陷之偵側以做為直列式檢查。此方法具有高反 應率’可在-高生產量之生產線環境中工作。惟此方法有 些缺點：第一、它必須非常接近熱表面(通常小於2.5麵)， 因此易又振動及易％熱度，再者感知的份量不足而不能描 緣所_到之缺陷之性f。結果，由渦電流裝置之檢查結 果不被金屬工業用做特殊製品之品質之決定性評斷。再 者’渦電流為基礎之設備之信號輸出僅做為定性分析，例 如在漸縮程序中為工程控制之㈣，僅例如表示「此批鋼 桿大體上較劣於上週產製之批次」。 技術界嘗試之另—種方法係㈣超音波感知。此係以超 音波Μ器取代渦電流感知器1，附隨於㈣流基礎之 设備：很多限制，例如短工作距離，在此給予同樣的影響。 、支#使用之其他檢查科技包含磁性滲透劑，環電流、 感應加熱之紅外線影像。惟這些科技之使用有其限制。第
O:\89\89538.DOC 1232298 一、這些科技只能用在「冷」金屬桿。亦即這些科技在熱 滾札應用例當中或緊接其後用來做直列式檢查（in_Hne inspection)。此外，使用磁性滲透劑較麻煩及不便。此方法 一般依賴人工做紫外線觀察，以取代自動攝影及偵測。環 電流裝置為一種以渦電流為基礎之組件部，有一旋轉偵測 頭之設計。此種旋轉機構限制了此裝置應用於高傳送速度 之金屬桿檢查，一般只能用在約3 m/s。此裝置又因可動感 知頭之設置而所費不貲。此種感應加熱及紫外線影像係基 於感應電流只形成在金屬桿表面，且金屬桿之表面缺陷^ 產生較高電阻之事實。因此，表面缺陷的地方會比其他區 域較快變熱。隨此方法將發生⑷較快變熱僅有短暫效果， 從而攝取影像之時機非常短促；及（b)紫外線感知器个週 於非常高之數據率’因此*能支持金屬桿之高輸送速度。 當然’在金屬桿製成之後檢查也可以。惟’製造後之檢 查常因製品為長條且捲繞成卷而不可能，使桿表面不易接 受冷式檢查科技。 目^以㈣程序製造之金屬桿之即時檢查仍受很大限 制。金屬桿-般係由製造方船運、给買彳，即使以傳统直列 式渦流檢查系統標示缺陷信號，買方之抱怨也可能在⑴ 個月後才出現，乃因金屬桿製品上之表面缺陷未 刻了解。此種抱怨使金屬桿供應者（製造方）付出成本。、全屬 杯供應者將須對買方賠償整卷/整批f，或者負擔以額外人 工從整卷/整批金屬桿檢查找出缺陷部份之費用 因此需有-種褒置及方法以將上述一個或多個問題解除
O:\89\89538.DOC 1232298 或最小化。 【發明内容】 本^明之-目的在克服傳統方法上用則貞測在滾乾/抽 製金屬桿上之缺陷表面之輯取影像為基礎且可直列或非 直列使用之裝置所衍生之上述—個或多個問題。 本發明乃針對解決傳統金屬桿檢查系統所衍生之一個或 多個問題，及解決將金屬平板檢查系統施詩金屬桿而藉 使用-種影像系統以對金屬桿上之表面缺陷做非破壞性户; 衍生之一個或多個問題。 曰本發明之-優點為可有效地施用於具有上述特性之金屬 ^干之製造，換言之，該金屬桿可能具有製造中之溫度，也 許熱到足以自行產生放射線，且該金屬桿可能以非常高速 ^進。本發明之其他優點包括⑴可有效地用來攝影及_ 4平坦面上之缺陷;⑻金屬桿不論何種溫度均可檢查 可用以檢查高速或高於⑽m/s之高速行進之金屬二㈣ ===屬桿表面之較大工作距離，以最小化或解決渦 2為基礎之設備之上述問題，·⑺為―由^量數據構成之 輸出㈣㈣提供可證實的偵測用位置影像；㈤㈣㈣ 成在表面之前即檢查工件；（vii)適合在漸縮程序之任何階 段（在各漸縮台之間或在工程線之末端）用來檢查，而不受短 f丈果之影響或依賴該效果；㈤〇提供即時或接近即時之 質資料;㈣提供一不含任何可動性感知頭之系統， 而农小化或解除上述可動組件之問題；及（χ)提供一僅需要 很小間隙（小於50贿）之系統，而可在金屬桿導管節之間運
O:\89\89538.DOC 1232298 ，。惟-種裝置及/或方法並不需含有上述每一優點，或大 部份優點。本發明應僅受後財請專利範圍之限制。 一系統用以攝取_沿縱軸線延伸之長條桿之影像。該系 統包含一影像攝取總成、一線燈總成、及一計算單位。影 像攝”成：：一視界，係設計成可在桿之表面之周圍二 取、，第一預定寬度之影像而形成一影像帶。該影像攝取總 成尚設計成可產生相當於所攝取影像帶之影像數據。〜 線燈總成可投射一具有一第二預定寬度之燈光線帶於桿 表面上。線燈總成對影像攝取總成配置成例如對直成一直| 線、，而使影像帶落在燈光線帶内。線燈總成尚設計成當光 、、友被〜像攝影取感知H收集時，光強度沿影像帶實質 質均勻分佈。 ' 最後汁异單位連結於影像攝取總成且設計成當桿沿縱 二由線移進k ’可接受由影像攝取總成攝取之多數影像帶之 〜像數據。料#單位尚設計成可處理該影像數據， 測預定的桿表面特徵。在一較佳實施例中，測得之特徵為 表面缺’且影像攝取總成包含η個數位攝影機，其中。為孀 册整數3或更大整數’安排使攝影機之結合視界相當於影像. 帶。茲並提供一種攝取金屬桿之影像之方法。 、 【實施方式】 · 較佳實施例之詳細說明 本發明可在金屬桿被滾軋、抽製等等時（亦即在「先前技 術」中所述之漸縮程序）進行金屬桿之表面缺陷之自動檢 查。圖1概略地顯示根據本發明之—較佳實施例。 "
O:\89\89538.DOC -11， 1232298 在依圖式詳述本發明之前 &引絲先做一概述。本發明具有 下列特點： ' 在以漸縮％序（reducing pr〇cess)製造各種不同幾何 截面之金屬桿時均可工作。 在金屬#以直線排列且桿溫高達丨t時仍可工作。 3·在金屬桿以100 m/s或更高速運送時仍可工作。 4·可偵測臨界尺寸小到0.025 mm之表面缺陷。 5. 可報知缺陷之性質例如其尺寸、位置（在桿上）、形 等。 6. 以最少的調整即可適用於各種不同尺寸之桿，例…麵 至250 mm之尺寸。 7·可提供及時或接近即時之偵測結果。 8 · 了藉目標物之小檢修窗（小於50 mm)進行工作。 9·在偵測中不需移動任何零件。 1〇·可在商業性之重工業金屬製造廠中連續運作。 圖1為一根據本發明之系統之簡化的概略圖表。圖1顯示 一線燈總成，可包含至少一光源2、一光導管4、多數之線 燈6(line light)及多數協同作用之光學增幅器8。圖1尚顯示 一計算單位10，及一影像攝取總成可包含多數攝影機12各 具有一協同作用之鏡頭14。 繼續參照圖1，一待檢查之工件或標的物，例如沿一縱轴 線延伸之長條金屬桿16，顯示其通過一漸縮程序時沿其縱 向20以高達1〇〇 m/s或更高之速度移動。金屬桿^可由下列 群組之一所構成包括：鋼鐵、不銹鋼、鋁、鈦、鲽、鋼、青
O:\89\89538.DOC -12- 1232298 銅、或其他任何金屬及（或）其合金。桿16可為實心或中空。 此種金屬桿16典型地在__導管内運送，如圖5所詳述之導管 24’未顯示於圖！。一間㈣，顯示於圖5,形成在兩相鄰 導管24之間，典型上非常小，由高速運送金屬桿16之轴向 測量時例如大約在2〇至5()職之間。應了解，金屬桿可能為 高溫，例如在熱滾乳程序令為11〇〇。〇之高熱。亦應了解， 金屬桿16當沿圖中之方向2〇移進時，其原有之幾何形狀可 能會朝箭頭所示方向繞其縱軸線扭轉/旋轉。此種旋轉可 月巨性乃傳統影像系統會發生問題之原因之一。如下文詳 述，本發明可克服此問題而提供一種可對付扭轉或旋轉之 影像系統。 /為了制桿16上之表面缺陷’依據本發明之影像系統必 須具有下述諸特點為其條件。繼續參照圖卜此影像系統包 含-影像攝取總成，其最好含有n個影像攝影機Η，其中打 為整數3或更大數。此參知選定3或更大數乃基於下述之分 析。各攝影機12係安排成可涵蓋至少12〇。之圓周幅度，以 便可攝取桿16之全周面影像。亦即影像攝取總成具有混合 或組合之視野，以取得16之全周面影像而形成—影像帶 18。^下文所述影像攝取總成尚設計成可依據影像帶咖 生衫像數據。攝影機數目之參數η之分析說明如下。 如圖6所示’各個與攝影機12協同作用之一般鏡頭μ乃且 有由鏡頭14之焦點延伸至桿16之表面之二條 _ 形成之視角(視野)。此視角在投影於 見：28所 一廿 ρ卞甶時，例如圖6所 不、、所涵蓋之周圍範圍30小於18〇度，從而僅以二個鏡頭
O:\89\89538.DOC -13- 1232298 /攝影機單位（其鏡片並非遠心鏡片）將不足以涵蓋36〇。。 圖7顯示一種附有遠心鏡頭（teiecentric iens)i4,之安排。 即使採用可將平行光線聚合之實遠心鏡頭，由於弧長之變 化，貫際上也不能提供一種二個鏡頭/攝影機系統。尤其， 藉將遠心鏡頭14’附加於鏡頭14，則二視線28為平行。在此 場合周圍範圍30為360度。理論上而言，圓形桿16之全表 面’僅利用二個鏡頭/攝影機單位即可全部涵蓋。然而，如 前所述，會產生成像點（pixel)尺寸不均一之問題。 如圖8所不，均勻間隔之光線34，係來自一具有多數成像 點之均勻間隔之影像感知器32，結果在桿16之表面形成一 段一段之不均勻弧長36。均勻間隔，在影像感知器例如ccd chip中乃一種典型之設計。弧長刊可用下列方程式（1)計算·· 方程式（EQN)(1): S=p/c〇s(0) 其中S為投映在位置y之成像點之弧長36’？為成像點列之 列距或成像點尺寸，0為投射角，可由下式求得： EQN(2): θ=_ίη⑽），其中汾，且以金屬桿丨6之半徑。 從圖8吾人可得知’當卜r’“9〇β之情況，當㊀接近卯。， S弧長36依EQN⑴將接近無限大，實際±s仍為有限數。惟 S將實質（數倍）大於p(成像點尺寸）。亦即，在此區域之影像 解析度將大為惡化’故此接近乃不可能遂行者。請注音該 同一弧長分析可施用於圖8之下半部，在此場合。… ㈣吏用三個攝影機，則θ可設為6〇。。當_e，S弧長爾 圖8之12點及ό點鐘位置）為僅2 ,. Ρ則衫像解析度之惡化程度 為可接受及可控制。如須要較 又 竿又佳解析度，可使用四個、五
O:\89\89538.DOC -14- 1232298 個或更多的攝影機(亦即上述參數n可等於4,5或更大之敕 數）。所有鏡頭14/攝影機12之組合，如圖⑽示，最好安^ 為讓所有鏡頭/攝影機組合沿與該示範金屬桿⑽原幾何 形同心之圓形路徑22配置，而使所有鏡頭/攝影機組合之工 作距離，即各鏡頭14至最近之金屬表面之距離均相等或接 ，相等。請注意’如金屬桿為非圓形，例如六角形時，為 二廣泛適用於相同生產線之目#，該路徑Μ可能維持圓 形。精於技藝者應可了解，該路徑22必要時可做成適合於 實際之桿之幾何形狀。 為適應金屬桿16之可能非常高之運送速度，最好採用高 數據處理速率之攝影機12。系統中之攝影機12宜為數位攝 影機\可數位輸出至計算單位1G。此數位輸出方式可望能 適應嚴苛環境而保持信號之正確性。此種數位式影像信號 可經由標準之輸出管道，例如IEEE-1394(即周知之FireWire 耐火線），攝影機連結具（Camera Link)或USB通口⑴沾 Ports)，或一特殊界面即周知之晝面攫取器（如咖 grabber)。各攝影機12最好可產生每秒1〇,〇〇〇,〇〇〇(或⑺ Mega)成像點（畫素）以便可辨識〇〇25 mmx〇5 之缺陷相 貌。惟應了解，為偵測較大之相貌，則需要縮減之解析度 以及縮減之數據率（在每秒之成像點）。當桿丨6非快速運送時 雖然可使用漸進（無重疊）區域掃描攝影機，惟最好採用線掃 描攝景> 機。線掃描攝影機有一優於區域掃描攝影機之優點 在於掃描攝影機只需要一線亮光，而不需一區塊之亮光。 如此將簡化由非平面所引起之照明複雜性，在使用線掃描 O:\89\89538.DOC -15- 1232298 而具有小寬度之影像路徑42，例如5至30微米（micr〇ns)。 依此種j〜像路控之特點，此角料乃能保持非常小。 圖1曰0顯示圖9之燈光安排之一部份之細節。如上述，角44 不會疋〇度，除非採用光分開器。因此各線燈6必須具有一 貝貝見度W(圖10中之號碼41)。吾人可看到圖1〇中之金屬桿 八有中〜線46。線48表示桿表面上之60。之標記，係從 杯之左手側之正切界限開始，如圖1〇所示，並向右增大。 一攝影機必須能攝得金屬桿16之上半部至該6〇。標記線“ 之處。在採用三攝影機之實施例中，以上計算乃適用。如 使用更多攝影機，在四攝影機系統則線48代表45。，五攝影 機系統則代表36°，料。如對稱地設計，攝影機亦可攝入 金屬桿16之下半部至6〇處之影像。為達成此種涵蓋範圍， 光線寬度W必須大於下示界限： EQN(4) ： W>2 · r · (l.c〇s60°) · sina 其中r為桿半徑，而〇6為入射角（角44之半）。如採用不只三 攝影機於本發明之影像系統，則該6〇。可被其他角度取代。 此一見解更例示於圖11，其中影像線42以不同弧度彎曲， 但仍被燈光線40涵蓋。換言之，影像攝取總成（亦即，在該 較佳實施例中之多數攝影機）攝取一具有第一預定寬度之 影像帶18，且該帶涵蓋桿16之全周面。線燈總成（亦即在該 較佳實施例中之線燈光源）投射一具有第二預定寬度之燈 光V於16之表面。線燈總成配置成對準於影像攝取總成， 而使影像帶落入燈光線帶内。經由上述，非平坦面之問題 乃被克服。
OA89\89538.DOC -18- 1232298 麼部份避免加工或可繼續加工。 【圖式簡單說明】 本發明將以例示方式參照附圖予以說明，其中相同之參 照號碼係指示某些圖中之相同組件，其中： > 圖1為本發明之一實施例之概略示意圖。 圖2為適合以根據本發明之一實施例予以檢查之工件之 例示幾何形狀之截面圖。 圖3為圖示金屬平板之幾何圖形。 圖4為圖示施予金屬平板及金屬板之傳統燈光之示意圖； 圖5為簡化的透視圖，以圖示在一根據本發明之實施例可 能所處的情況中，被一導管輸送時受到拘束之桿，及在兩 相鄰導管之間之間隙。 圖6為圖示使用一個攝影機攝取之金屬桿上之影像範圍 之間化平面圖。 圖7為圖示使用一個攝影機及一遠心鏡頭攝取之金屬桿 上之影像範圍之簡化平面圖。 圖8為圖示基於投射在一桿之外廊之相同大小之投影袼 (例如列成像點）之弧長變化之簡化平面圖。 圖9為圖示根據本發明之對桿表面之一燈光設計之簡化 平面圖。 圖10為更詳細圖示圖9之燈光設計之簡化平面圖。 圖11為與採用本發明之燈光設計相關連之金屬桿之簡化 透視圖。 圖12為圖示射向桿表面之周圍方向之燈光設計之簡化平
0_9538.DOC -22- !232298 面圖 二二：圖不一表面缺陷以及—些表面假缺陷。 二=圖示將根據本發明之影像處理步驟施予圖i3A v像所生之一例示的結果。 圖14A-14C為圖示可 發明之-實施例侦測到的長侔上找到及能夠被根據本 圖…似圖示可表面缺陷之例子。 發明之—實施例偵測到二“ _屬桿上找到及能夠被根據本 【圖式代表符號說明】 2 光源 4 光導管 6 線燈 8 光學增幅器 10 計算單位 12 攝影機 14, 14* 鏡頭 16 金屬桿 18, 18丨 影像帶 20 縱向 21 箭頭 22,42 路徑 24 導管 26 空隙 28, 34 視線
O:\89\89538.DOC -23- 1232298 30 周圍範圍 32 感知器 36 孤長 38 反射鏡 40, 42 光線 41 寬度 44 角 46 中心線 48 線燈 50 垂直線 52 照明器 102 圓形 104 橢圓形 106 六邊形 108 八邊形 110 正方形 302, 306 真缺陷 304 刮痕 O:\89\89538.DOC -24
Claims (1)
123229^^¾!正
092132920號專利申請案 并文申請專利範圍替換本(93年12月） 拾、申請專利癌圍： 1. -種用以攝取沿縱軸線延伸之長條桿之影像之系統 糸統包含： 該 2. 3. 4. 衫像攝取總成，具有一設計成可攝取一涵蓋該桿之 °圍表面之第一預定寬度之影像之視界，以界定一影像 帶並產生與其相當之影像數據； 一線垃總成，設計成可投射一具有第二預定寬度之燈 光線π於4桿之表面，該線燈總成對該影像攝取總成配 置j可使該影像帶被涵蓋在該燈光線帶内，該線燈總成 尚"又汁成可使光強度沿該影像帶大致均勻分佈；及 β一計算單位，連結於該影像攝取總成，而設計成在該 桿沿該縱μ行進時可接收由該影像攝取總成所攝取之 多數影像帶之影像數據，該計算單位尚設計成可處理該 影像數據以便偵測該桿上之預定表面特徵。 如申請專利範圍第丨項之攝料彡像“，其巾該影像攝取 總成包含η個數位攝影機，其中n為一整數3或更大數，咳 等攝影機被安排成使其結合之視界相當於該影像帶。/ 如申晴專利範圍第2項之***，豆中 系、、死，、肀5亥荨攝影機包含線掃 描攝影機。 專利範圍第2項之系統，其中該等攝影機包含區域 知描攝影機。 如申請專利範圍第1項之㈣，其中該影像攝取總成斑該 計算單位之間之連結，包含一數位式格狀晝面上:、 -臟摘頻道、-则通口卿卿)及—攝影機連姑 5. 1232298 具通口至少其中之一。 6·如申請專利範圍第2項之备# 甘士 # 、之糸、洗，其中该影像攝取總成尚包 含介於該攝影機與該桿之間之光學濾鏡，而設計成可選 擇省預（之波長進人該攝影機，以在該桿因處於或高於 預定/皿度而自彳于發射^具有特徵之電磁放射（綱Κ)光譜 時，使該桿之該特徵不致被矇蔽。 7.如申請專利範圍第！項之系統，其中該線燈總成包含多數 線燈光源。 8·如申請專利範圍第1項之系統，其中該線燈總成包含一包 括光纖之照明器，該等光纖被安排成可傳輸—或多個光 源所發之光。 9.如申印專利範圍第7項之系統，其中該線燈光源包含具有 與之相關之線光產生光學之雷射。 10·如申請專利範圍第7項之系統，其中該線燈總成尚包含多 數光學增幅器，供該線燈光源使用，而設計成可增加照 明光強度。 ^ 11 ·如申請專利範圍第1項之系統，其中該被偵測之特徵包含 表面缺陷。 12·如申請專利範圍第丨項之系統，其中該計算單位設計成可 保留該被偵測缺陷之紀錄，包括各被偵測缺陷相對於該 桿之開始位置之個別位置。 1 3.如申請專利範圍第丨2項之系統，其中該紀錄尚包含對於 性質，例如各被偵測缺陷之尺寸、形狀、或對照位準之 各別註記。 O:\89\89538-931209. DOC 1232298 14.如申請專利範圍第12項之系統，其中該桿由將金屬經過 機械式縮減該桿之截面積之程序而製成。 15·如申請專利範圍第1項之系統，其中該計算單位包含多數 個電腦。 1 6.如申請專利範圍第丨項之系統，其中該計算單位包含至少 下列之一，⑴一第一硬體單位，存有計算方法或指令， 例如ASIC及/或FPGA ; (ii)—第二硬體單位，其執行軟體 馬例如CPU及/或DSP ;及（iii)該第一及該第二硬體單位 之結合。 1 7·如申請專利範圍第11項之系統，其中該計算單位設計成 可使該表面缺陷與表面假缺陷產生區別。 18.如申請專利範圍第14項之系統，其中該金屬桿具有其截 面區域，當該截面區域由圓形、橢圓形、及多邊形之組 群中選出之均一形狀時，該金屬桿之該周圍對該截面積 之比為小於或等於4.2 5。 1 9.如申請專利範圍第丨8項之系統，其中該金屬桿在高達 1650°C之高溫。 20 ·如申請專利範圍第丨8項之系統，其中該金屬桿由選自 鋼、不銹鋼、鋁、鈦、鎳、銅、青銅、或任何其他金屬 及/或其合金之組群中之一種所製成。 21. 如申請專利範圍第18項之系統，其中該金屬桿為中空。 22. 如申請專利範圍第18項之系統，其中該製造程序包含一 滾軋程序。 23. 如申請專利範圍第18項之系統，其中該製造程序包含一 O:\89\89538-931209.DOC 1232298 抽製程序。 24. 如申請專利範圍第18項之系統，#中該製造程序包含一 擠製程序。 25. 如申請專利範圍第！項之系統，其中該影像攝取總成包含 11個數位攝影機’其中n為整數1或更大數，安排使其結合 視界相當於該影像帶’其中該影像數據適合於統計處理 控制（SPC)之目的。 26. 如申請專利範圍第6項之系、统，其中該波長，在該桿之溫 度處於或低於165(rc時，包含一 436 1^之波長。 皿 2 7. 士:申請專利範圍第8項之系、统，包含可耐高溫之材料例如 高溫環氧基樹脂及玻璃纖維。 28.如申請專利範圍第1()項之系統，其中該光學增幅器包含 玻璃、时熱玻璃或藍寶石之圓柱狀及/或半圓柱狀透鏡構 成0 29. 如申明專利範圍第2項之系、统，其中該線燈總成包含多數 線燈光源，各精光束㈣之桿表面之正交線呈一第一 預定角度技射光束’且其中各該攝影機之主軸配置成對 該正交線呈—第二狀角度，該第-及第二預定角度為 相等。 其中該第一及第二角度 3 0·如申請專利範圍第29項之系統 為大約1度。 統’該 3i.-種用以攝取沿縱軸線延伸之長條桿之影像之系 系統包含： 〜像攝取總成’包含n個數位攝影機，其中福整數3 O:\89\89538-931209.DOC -4- 1232298 =更大數’其結合之視界設計成可攝取由該緃軸線之方 =量涵蓋該桿之周圍表面之-第—财寬度，而界成 :像▼n像攝取總成尚設計成可產生相當於該影 像f之影像數據； 、旦線燈總成’設計成可投射一具有由該縱軸線之方向 測量之第二預定寬度之燈光線帶於該桿之表面，該線燈 :成對：影像攝取總成配置成可使該影像帶被涵蓋在該 、光線㈣，$線燈總成尚設計成可使光強度沿該影像 帶大致均勻分佈； 曰一計算單位，連結於該影像攝取總成，而設計成在該 杯/縱軸線行進時可接收由該影像攝㉒總成所攝取之 多數影像帶之影像數據’該計算單位尚設計成可處理該 象據以便偵測该桿上之預定表面特徵，該被谓測特 徵^含表面缺陷，該計算單位尚設計成可保留該被備測 缺fe之记錄，包括⑴各被偵側缺陷相對於該桿之開始位 置之個別位置’及⑻對於性f，例如各被制缺陷之尺 寸、形狀或對照位準之各別註記。 32 一種攝取沿縱軸線延伸之金屬桿之影像之方法，該方法 包括下列步驟·· (A) 投射一具有第一預定寬度之燈光線帶於金屬桿上； (B) 捕捉一位置於燈光線帶内之具有第二預定寬度之影 像帶； (C) 將金屬桿沿縱軸線移動； (D) 重複步驟（A)及（B)以獲得金屬桿之一表面區域之影 O:\89\89538-931209.DOC 1232298 像； (E)根據預先界定之標準分析影像之特徵。 3 3.如申請專利範圍第32項之方法，其中該投射步驟包含下 列之次步驟： 在燈光線帶之射入點界定一與金屬桿表面正交之線； 對該正交線設定一角度；及 以對該正交線設定之角度投射光束，以界定該燈光線 帶。 34.如申請專利範圍第33項之方法，其中該捕捉步驟包含下 列之次步驟： 將影像攝取總成配置成使影像攝取總成之主軸等於該 已設定角度。 O:\89\89538-931209.DOC -6-
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