CN102378909B - 检查方法和检查装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种检查对象的方法和检查装置。所述对象具有多个特征，所述方法包括以下步骤：识别所述对象的当前主特征。一旦选择了当前主特征，则选择一个或更多个另外的特征，被选出的所述一个或更多个另外的特征中的各特征与所述当前主特征具有至少一个共同属性。所述方法还包括步骤：在图像捕获模块上捕获所述被选择特征的图像。
Description
技术领域
本发明涉及检查方法和检查装置。特别但非排它地，本发明涉及在测量机环境中捕获图像以借此对被检查对象进行光学质量控制的方法。
背景技术
在要求高精度制造零部件的应用中，例如在航空和航天行业中，必须具备高度精确的质量控制机制来确保零部件按规范制造而不偏离设计或者出错。尽管在这些行业中使用高度精确的制造机械设备来制造零部件，但是在特定零部件中可能仍旧存在差错。
通过眼睛来视觉检查很多这些零部件并获得零部件正是按规范制造的任何置信度是不实际的，事实上也是不可能的。
视频测量机被用来检查所制造的零部件。这些机器一般具有图像捕获设备(例如数码相机等)和数据处理及储存能力。零部件被置于图像捕获设备的视场中，并且制造对象的设计技术规范(在本领域中被称为零部件规划(program))被储存在测量机的储存设备中。
零部件规划包括一系列与制造对象相关联的特征。零部件规划中的每个特征具有与其相关联的一系列属性，包括特征的几何特性和在对象上的空间位置，以及光照、放大和定焦设置，以允许测量机捕获该特征的适当图像。
当执行该零部件规划时，向测量机的操作程序提供指令来控制照相机并相对于对象移动照相机，以便于对记录于零部件规划中的对象的各特征进行测量。通常，测量机操作程序顺序遍历记录于零部件规划中的特征，并且独立地捕获对象上的特征，以确定该对象是否是根据设计规范制造而无差错的。
对于大型对象和/或具有需要检查和测量的大量物理特征的对象，该过程可能是耗时的。因为测量和检查过程是制造过程的一部分，所以进行该高度精确的质量保障所需时间的任何缩减都将导致制造时间的缩减，并且因此导致对制造商的益处。
在本说明书中，措辞“包括”、“包含”、“包括有”、“包含有”或者类似的措辞意指非排它性的包括，例如包括一组部件的方法、系统和装置不是仅包括这些部件，而是还包括未列举的其他部件。
发明内容
以一种形式，但并非最宽泛的形式，本发明在于一种检查对象的方法，所述对象具有多个特征，各所述特征具有与其相关联的一个或更多个属性，所述方法包括以下步骤：
识别所述对象的当前主特征；
选择一个或更多个另外的特征，所选出的所述一个或更多个另外的特征中的各特征与所述当前主特征具有至少一个共同属性；以及
在图像捕获模块上捕获所选出的特征的图像。
以进一步的形式，本发明在于一种检查装置，所述检查装置包括：
图像捕获模块，适于捕获被检查对象至少一部分的数字图像；
数据储存器，其中储存有标识所述被检查对象的一组特征的零部件列表，每个特征具有与其相关联的一个或更多个属性；
操作系统，所述操作系统包含用于以下操作的计算机可读指令：
识别所述被检查对象上的当前主特征；
从所述零部件列表选择一个或更多个另外的特征，所选出的所述一个或更多个另外的特征中的各特征与所述当前主特征具有至少一个共同属性；以及
使用所述图像捕获模块捕获所选出的特征的图像。
从以下详细描述将清楚本发明的其他特征。
附图说明
仅以示例的方式，下面将参照附图更完整地描述本发明的优选实施方式，在附图中：
图1示出了根据本发明一种实施方式的检查装置的模块示意图；
图2示出了根据本发明一种实施方式的检查方法；以及
图3示出了选择对象的方法的实施方式，其是图2所示方法的一部分。
具体实施方式
图1示出了根据本发明一种实施方式的形成检查装置100的一部分的模块的示意图。检查装置100包括图像捕获模块110、操作系统120和数据储存模块130。
在本实施方式中，图像捕获模块110为数码相机等的形式，能够捕获被检查对象200的图像。另外，图像捕获模块110包括发光照明设备，例如发光二极管等，以允许适当的照明和发光条件，从而让数码相机捕获被检查对象的适当图像。
图像捕获模块110与检查装置100的操作系统120通信，并且在该实施方式中，图像捕获模块110向操作系统120传送与被检查对象200的物理特征相关的数字数据以供处理。另外，操作系统120与图像捕获模块120通信来控制数码相机的定焦特性和放大特性以及发光照明设备的照明水平和颜色输出。
操作系统120还与数据储存模块130通信。在该实施方式中，数据储存模块130中储存与被检查对象相关联的零部件规划(parts program)。
储存于数据储存模块120内的零部件规划包含被检查对象200上呈现的物理特征210的标识连同与各特征相关联的一系列一个或多个属性。这些属性包括特征的几何性质和在对象上的空间位置，以及捕获被检查对象200的物理特征210所需的照明、放大和定焦设置。
操作系统120如本领域已知那样将对象检查的结果传送给检查装置100的使用者。
图2示出了根据本发明的一种实施方式的检查方法300。操作系统120从被检查对象200的特征210中识别当前主特征(步骤310)。适当地，该主特征可以是在图像捕获模块110的视场中的被检查对象200的第一特征210。
可选地，该主特征可以是储存在数据储存模块130中的零部件规划中的第一特征。另选地，主特征可以是零部件规划中的位于图像捕获模块的当前视场中心附近的特征。
随后，如参照图3详尽讨论的那样，操作系统120基于与储存在数据储存模块中的零部件规划中的各特征210相关的属性选择被检查对象200的一个或更多个另外的特征210(步骤320)。
一旦操作系统120已经汇集了一组选出得特征，操作系统120与图像捕获模块110通信，以便图像捕获模块110检查所述选出的特征(步骤330)。适当地，这通过捕获选出的特征的图像供操作系统120处理来实现，这将在下面更详细地讨论。
随后操作系统确定是否数据储存模块120中所储存的零部件列表所包含的所有特征均被检查(步骤340)。
如果尚未检查所有特征，则操作系统120识别新的主特征并且该方法如前述那样进行(步骤310)。
如果已经检查了所有特征，则操作系统基于所捕获的图像准备检查结果(步骤350)。适当地，该过程如本领域已知那样发生，并且随后检查结果被传送以供分析，从而确定被检查对象200是否已经在期望公差内被制造。
图3详细示出了步骤320。操作系统120解析零部件规划，并且识别具有与当前主特征相同的环境属性的所有特征(步骤321)。适当地，环境属性包括诸如照明、放大和定焦设置的属性。
操作系统120随后基于各特征与当前主特征的接近度(proximity)对所识别出的特征进行排序(步骤322)，与主特征最接近的特征列于列表的开头。优选地，操作系统120在排序过程中使用各特征的空间位置属性。
操作系统120随后解析该列表并选择次接近的特征(步骤323)，并且确定在图像捕获模块110的当前视场中是否能够捕获该特征(步骤324)。若已经查尽该列表，则该方法从步骤330如前述那样继续。
若在图像捕获模块110的当前视场中能够捕获次接近的特征，则选择该特征进行检查(步骤325)。
若在图像捕获模块110的当前视场中不能捕获次接近的特征，则抛弃该特征并将该特征返回零部件规划进行后续检查(步骤326)。
本发明的方法和系统减少图像捕获设备相对于对象的移动量，并且减少实际图像捕获数量。以这种方式，检查时间最小化，这为拥有者节省后续成本。
贯穿整篇说明书，目标在于描述本发明而非将本发明限于任何一种实施方式或者特征的特定集合。本领域技术人员可以想到具体实施方式的变型，这些变型仍旧落入本发明的范围内。
Claims (9)
1.一种检查对象的方法，所述对象具有多个物理特征，各所述特征具有与其相关联的一个或更多个属性，所述属性包括：
特征的几何性质；
特征在对象上的空间位置；和/或
环境属性，
所述方法包括以下步骤：
识别所述对象的当前主特征；
选择一个或更多个另外的特征，所选出的所述一个或更多个另外的特征中的各特征与所述当前主特征具有至少一个共同属性；以及
在图像捕获模块上捕获所选出的特征的图像，
其中识别所述对象的当前主特征的步骤包括：
在储存于数据储存器中的零部件列表上选择第一特征；
在所述图像捕获模块的当前视场中选择第一特征；和/或
选择位于所述图像捕获模块的当前视场中心附近的特征，
其中选择一个或更多个另外的特征的步骤包括以下步骤：
识别所述对象的、环境属性与所述当前主特征的环境属性相同的所有特征；
确定在所述图像捕获模块的当前视场中是否能够捕获各被识别出的特征；以及
如果一个被识别出的特征在所述图像捕获模块的所述当前视场中，则选择所述一个被识别出的特征。
2.如权利要求1所述的方法，其中各特征以及与各特征相关联的所述一个或更多个属性中的各属性均被储存在检查装置的数据储存器中的零部件列表中。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，如果一个被识别出的特征不在所述图像捕获模块的所述当前视场中，则所述一个被识别出的特征被返回到检查装置的数据储存器中的零部件列表，并且将一指示与其相关联，所述指示表明所述一个被识别出的特征未被选择。
4.如权利要求1或2所述的方法，其中环境属性包括所述图像捕获模块的照明设置、所述图像捕获模块的放大设置以及所述图像捕获模块的定焦设置。
5.如权利要求1或2所述的方法，其中确定在所述图像捕获模块的当前视场中是否能够捕获各被识别出的特征的步骤包括在检查装置的操作系统中解析所述被识别出的特征的有序列表，所述有序列表是以各特征与所述当前主特征的接近度为基础排序的。
6.如权利要求1或2所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
在检查装置的操作系统中确定所选出的所述一个或更多个另外的特征是否已经制造为在预定公差内；以及
传送所选出的所述一个或更多个另外的特征是否已经制造为在预定公差内。
7.一种检查对象的装置，所述对象具有多个物理特征，各所述特征具有与其相关联的一个或更多个属性，所述属性包括：
特征的几何性质；
特征在对象上的空间位置；和/或
环境属性，
所述装置包括：
识别所述对象的当前主特征的装置；
选择一个或更多个另外的特征的装置，所选出的所述一个或更多个另外的特征中的各特征与所述当前主特征具有至少一个共同属性；以及
在图像捕获模块上捕获所选出的特征的图像的装置，
其中识别所述对象的当前主特征包括：
在储存于数据储存器中的零部件列表上选择第一特征；
在所述图像捕获模块的当前视场中选择第一特征；和/或
选择位于所述图像捕获模块的当前视场中心附近的特征，
其中选择一个或更多个另外的特征包括：
识别所述对象的、环境属性与所述当前主特征的环境属性相同的所有特征；
确定在所述图像捕获模块的当前视场中是否能够捕获各被识别出的特征；以及
如果一个被识别出的特征在所述图像捕获模块的所述当前视场中，则选择所述一个被识别出的特征。
8.如权利要求7所述的装置，其中所述图像捕获模块是能够依据来自于操作系统的指令操作的数码相机。
9.如权利要求7或8所述的装置，其中所述环境属性包括所述图像捕获模块的照明设置、所述图像捕获模块的放大设置和所述图像捕获模块的定焦设置。
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