一种用于测量玻璃板表面上的透射的光学畸变和其他细小的可见缺陷的装置以及相关方法。所披露的装置包括一个玻璃支架，该玻璃支架接收了用于安装在一个背景屏与一个数字相机之间的玻璃板，该背景屏包括一个预定义的对比图案，并且该数字相机捕获该图案经该玻璃板透射出的图像。该数字图像被下载到一台计算机上，该计算机被适当编程用于对图像数据进行分析以便确定：（1）光学畸变标记，包括在所观察到的该图案经该玻璃板透射出的图像中的放大率和透镜光学能力，以及（2）该玻璃板上细小的可见光学性或阻碍性缺陷。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于测量玻璃板中透射的光学畸变的方法和装置。
技术介绍
玻璃板尤其是被成形为各种弯曲形状以用作汽车前风挡玻璃、后风挡玻璃和侧风挡玻璃的玻璃板的制造商都对测量和评估该已成形板材中可能被人类观察者如安装了该玻璃作为前风挡玻璃、后风挡琉璃或侧风挡玻璃的车辆中的驾驶员或乘客所能察觉到的光学畸变的数量感兴趣。制造商还希望识别出该已成形玻璃板表面上的细小的痕迹或其他缺陷。专利技术概述本专利技术提供了一种用于测量玻璃板表面上的透射的光学畸变和其他细小的可见缺陷的装置以及相关方法。所披露的装置包括一个玻璃支架，该玻璃支架接收了用于安装在一个背景屏与一个数字相机之间的玻璃板，该背景屏包括一个预定义的对比图案，并且该数字相机捕获该图案经该玻璃板透射出的图像。该数字图像被下载到一台计算机上，该计算机被适当编程用于对图像数据进行分析以便确定:(I)标记，包括在所观察到的该图案经该玻璃板透射出的图像中的光学畸变的放大率和透镜光学能力，以及(2)该玻璃板上细小的可见光学性或阻碍性缺陷。可以为该玻璃板的预定义区域报告各种统计信息，包括透镜光学能力的最大值、最小值、范围、平均值和标准偏差，以及可能感兴趣的其他畸变指数。除上述由该系统识别并显示的这些光学畸变的特征和数据外，所披露的系统和方法还识别并定位出在该玻璃板表面上出现的光学性和/或阻碍性畸变以及其他可见缺陷的区域，最小直径达I毫米。本专利技术的系统和方法还可包括自动区域定位特性，该特性具有从一部分到下一部分将图像参考重新对准的能力。从第一块玻璃上的预定义区域识别出的边缘或痕迹和/或未经过滤的垂直性畸变场数据与下一玻璃部分上该相同区域的痕迹/畸变场数据相关联，以产生用于将第二玻璃部分重新对准的转换和旋转值，从而实现与该第一部分中的该范围的最大相关性。如果使用这些参数(如有适当的高相关度)将该第二部分重新对准，会极大地增强系统输出的再生产力。该系统可以采用独立实验室或生产设备的形式，或者其可以与玻璃板加工设备中使用的其他加工站并行安装，如汽车前风挡玻璃和后风挡玻璃制造生产线。该系统可由用户进行编程，从而以图形和数字的形式显示各种光学畸变的标记，包括与欧洲经济委员会规号 43 (Economic Commission for Europe Regulation43, ECER43)等业内标准相关度最高的标记或业内认为与分析已成形和制造的玻璃板的光学透射质量有关的其他标记。该系统还可以被编程来显示在玻璃板上识别出的细小的可见表面缺陷的位置。附图简要说明附图说明图1是所披露的装置的透视图2是所披露的系统的一个实施例中使用的阵列板的前视图；图2a是该阵列板的一部分的放大图；图3是所披露的作为图像分析的一部分执行的工艺操作的流程图；图4是使用所披露的装置和方法进行测量的前风挡玻璃的测量结果的计算机显不屏视图；图5是展示所描绘的前风挡玻璃中所测得的垂直畸变的计算机显示屏截图；图6是展示描绘了从所解调的数据的傅里叶逆变换的幅值分量生成的亮度图的计算机显示屏截图；图7是带有所识别出的细小的缺陷的位置的计算机显示屏截图，这是图像亮度图分析叠加到一个玻璃前风挡玻璃中测得的垂直畸变的描述上的结果；图8是所披露的自动定位方法的流程图；图9是并行安装到一般汽车后风挡玻璃成形和回火生产线中的所披露系统的一个实施例的示意图；图10是并行安装到一般汽车前风挡玻璃成形和回火生产线中的所披露的系统的另一个实施例的不意图；以及图11是所披露的装置并行安装到一般玻璃板成形生产线中的传送带上的透视图。详细说明参见图1，在一个实施例中，该系统10包括一个玻璃支架12，该玻璃支架用于将一个玻璃板14安装在一个背景屏16上显示的一个对比图案与一个数字相机18之间。该数字相机18操作性地连接到一个传统计算机20上，以便协助定期下载图像数据以根据所披露的方法进行处理和分析。在一个实施例中，该玻璃支架包括第一和第二调整机构22和24，以允许沿一条大致水平的轴线对该安装框架26进行旋转调整，以及第三调整机构28，以便沿一条大致垂直的轴线旋转该玻璃框架26，从而将该玻璃板定位到该玻璃在车辆中安装使用的相同位置。在一个实施例中，该背景屏提供由位于一个浅色背景上相互间隔已知预定距离的黑色方块组成的图案，形成了一个矩形格栅，从而使得该格栅的图像穿过安装在其间的该玻璃板14投射到该相机18上。在图2和图2a所示的实施例中，该屏16上的这些方块安排在一个浅色背景上，从而使得在一个棋盘式图案中的每个黑色方块与每个相邻黑色方块之间的距离相等。在该系统的一个实施例中，该格栅上的这些黑色方块为2.25毫米宽，且每个黑色方块与其紧邻的黑色方块之间的距离a为2.25毫米，使得相应的边到边距离b为4.5毫米。然而，将认识到该分析中使用的方块厚度和距离不是在该屏16上测得的实际大小和距离，而是在以该相机和该玻璃板的安装位置之间的距离为焦距对焦的图像上测得的线条厚度和距离。还将认识到在不脱离本专利技术精神的前提下，还可使用其他类似的对比格栅图案。该数字相机18被安装用于采集该屏16上的该格栅通过安装在该玻璃支架上的该玻璃板14透射出的图像。在一个实施例中，该数字相机是一个可商购的12.8MPa SLR型相机。在本专利技术的另一个实施例实施例中，该相机可采用由加拿大不列颠哥伦比亚省伯纳比市(Burnaby, British Columbia, Canada)的 Prosilica 公司提供的 16MPa3 中贞 / 秒 GE4900型CCD相机。该相机18通过一条传统数据线连接到一台计算机20上，该计算机被适当编程以便从该相机获取该数字图像数据，处理该图像数据以获得该数据所需要的分辨率，并分析该数据，从而根据下文进一步描述的本专利技术的方法生成该玻璃板中的各种畸变标记以及细小的表面缺陷。该计算机还被编程用于以图形(如彩色编码的图像)及统计两种形式呈现导出的图像畸变信息。在一个实施例中，该格栅屏是一个在一个半透明面板后使用传统照明(如荧光灯)的灯箱，其中该半透明面板上采用传统方法印制、喷涂或以其他方式应用一个对比图案，优选地，该对比图案的形式为白色背景上的黑色方块格栅。该数字相机采用已知方法连接到该计算机上，优选地，使得该相机可在该计算机的控制下获取该图像。该计算机20被编程用于为每一待测玻璃板执行下文描述的图像获取、放大和分析步骤，并以图形和/或数值格式显示所得畸变标记。主要图像畸变分析过程如图3所示。根据所披露的方法30，该系统先在步骤32至46进行校准。在32开始校准，在该相机和该背景之间未安装玻璃试件的情况下用一台CCD相机获取背景的图像。在34，对所获取的校准图像数据进行一个傅里叶变换。采用该屏上的该格栅图案在水平和垂直方向上的基频对所得数据进行调制。带宽被压缩以消除不需要的信号数据，如二次谐波。在36，将变换后的数据解调以清除载频。在38，对所解调的数据进行一个傅里叶逆变换，所得数据产生了一个与每个像素相关联且具有一个相位分量和一个幅值分量的二维复数。在40，然后通过计算由该二维复数的虚部相除后的该二维复数的实部的反正切，为该图像中的每个像素生成该傅里叶逆变换的一个相图。该相图的斜率代表该图像中每个像素处的瞬时频率。这些值在42生成。在44，逆变每本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：詹森·C·阿丁顿，
申请(专利权)人：玻璃技术公司，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。