CN102834704B - 隐形眼镜中的缺陷的检验 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于检验透明和印刷隐形眼镜的一种方法和系统。通过同时使用明场照明和低角度暗场照明照射隐形眼镜来检验隐形眼镜，照射时隐形眼镜安置在位于阳模与阴模之间的腔中。此外，成像光学系统接收从隐形眼镜透出的光，而相机使用由成像光学系统接收的光来捕获隐形眼镜的图像。此外，数据处理系统配置成：对图像中的在亮度的动态范围的第一部分中的暗缺陷进行识别，并对图像中的在亮度的动态范围的第二部分中的亮缺陷进行识别。

Description

隐形眼镜中的缺陷的检验

技术领域

本文中的实施例涉及透明和印刷隐形眼镜，且尤其涉及(但不排除其它方面)用于对印刷隐形眼镜进行检验的技术。

背景技术

业界制造出各种类型的隐形眼镜，这些隐形眼镜用于矫正视力、美容以及治疗等各种用途。这种隐形眼镜可大致分为印刷隐形眼镜或透明隐形眼镜。

众所周知，眼睛是感觉器官，而隐形眼镜是戴在眼睛上的物品，必需符合严格的技术规范来进行制造。为了确保隐形眼镜符合客户的严格质量要求，隐形眼镜在其制造的各种阶段得到检验。

传统地，使用明场照明(bright-fieldillumination)来对模制之后的隐形眼镜进行缺陷的检验。图1示出使用明场照明获取的透明隐形眼镜的图像100。在此图中，明亮区域是隐形眼镜，黑点102是存在于透明隐形眼镜中的气泡或其他类型的缺陷。虽然明场照明非常适于对透明隐形眼镜进行检验，但是这种技术可能并不最适于对印刷隐形眼镜进行检验。印刷隐形眼镜具有虹膜图纹(irisprint)，当使用明场照明来照射这种镜片时，印刷隐形眼镜的图像将包括对应于虹膜图纹的黑色区域以及对应于气泡或其他类型的缺陷的黑点。由于对应于气泡缺陷的黑点可能隐蔽在对应于虹膜图纹的黑色区域中，因此这种图像可能不适于识别缺陷。或者，如果仅用暗场照明来检验印刷隐形眼镜，则印刷隐形眼镜的图像将包括对应于虹膜图纹的明亮区域以及对应于气泡或其他类型的缺陷的亮点。由于对应于气泡或其他相似类型的缺陷的亮点可能隐蔽在对应于虹膜图纹的明亮区域中，因此这种图像可能不适于识别缺陷。因此，业界中需要一种能够可靠地对印刷隐形眼镜中的缺陷进行识别的系统。

此外，在传统技术中，在捕获用于缺陷检验的图像的过程中，系统要求除去模具总成中的模具(阳模或阴模)中的一个模具，以便为检验系统提供入口以照射隐形眼镜，从而执行缺陷检验。当模具分离时，有可能在分离过程中引入缺陷。此外，当在隐形眼镜中发现缺陷时，将难以确定缺陷是在模制过程中产生还是在分离过程中产生。因此，在业界中，需要在过程相关缺陷产生时了解过程相关缺陷，从而可采取适当措施来解决此问题。

发明内容

鉴于上述情况，本文中的一项实施例提供了一种用于对透明和印刷隐形眼镜进行检验的方法。所述方法包括同时使用明场照明和暗场照明来照射隐形眼镜，照射时隐形眼镜安置在位于阳模与阴模之间的腔中。此外，使用从隐形眼镜透出的以及进入成像光学系统的光来捕获隐形眼镜的图像。随后，对所述图像进行处理以识别隐形眼镜中缺陷的存在。通过处理对应于以下缺陷的图像来识别缺陷：在亮度的动态范围的第一部分中的暗缺陷以及在亮度的动态范围的第二部分中的亮缺陷。在透明镜片的情况下，暗缺陷是污染物；在印刷隐形眼镜的情况下，暗缺陷是污染物和印刷污迹。亮缺陷在透明和印刷隐形眼镜中均是气泡和类似缺陷。

实施例进一步揭示了一种用于检验隐形眼镜的系统。所述系统包括照明系统、成像光学系统、至少一个相机以及数据处理系统。所述照明系统配置成同时使用明场照明和暗场照明来照射隐形眼镜，照射时隐形眼镜位于阳模与阴模之间的腔之内。此外，所述成像光学系统配置成接收从隐形眼镜透出的光。此外，相机配置成使用进入成像光学系统的光来捕获隐形眼镜的图像。此外，数据处理系统配置成处理由相机捕获的图像，从而识别隐形眼镜中的一个或多个缺陷的存在。所述暗缺陷能够通过处理在亮度的动态范围的第一部分中的图像来进行识别，而所述亮缺陷则能够通过处理在亮度的动态范围的第二部分中的图像来进行识别。

当结合下文的描述以及附图进行考虑时，将会更好地了解和理解本文中的实施例的这些以及其他方面。

附图说明

通过下文结合图式的详细描述，将会更好地理解本文中的实施例，在图式中：

图1图示了使用明场照明捕获的透明隐形眼镜的图像100。

图2根据一项实施例图示了模具总成200；

图3根据一项实施例图示了用于对透明或印刷隐形眼镜进行检验的系统300，所述隐形眼镜位于模具之内；

图4根据一项实施例图示了从照明系统至透明或印刷隐形眼镜的光的路径；以及

图5根据一项实施例图示了印刷隐形眼镜210的图像500。

具体实施方式

参考在附图中图示以及在下文描述中详述的非限制实施例，本文中的实施例以及其各种特征和有利具体细节得到更全面的说明。对众所周知的组件和处理技术不再赘述，以免不必要地混淆本文中的实施例。本文中使用的实例仅用于帮助理解本文中的实施例的实践方式，进而使所属领域的技术人员能够实践本文中的实施例。因此，这些实例不应解释成限制本文中的实施例的范围。

本文中的实施例揭示用于对透明和印刷隐形眼镜进行检验的方法和系统。现参阅图式，特别是图2至图5，其中各图中类似参考符号始终指示一致的特征，图中示出了实施例。应注意的是，以隐形眼镜为实例来描述本发明的实施例。然而，按照本专利说明书，所属领域的技术人员可进行在权利要求书的范围之内的修改，从而实现对其他透明物件的检验。

系统描述

图3根据一项实施例图示了用于对透明或印刷隐形眼镜进行检验的系统300。系统300包含照明系统302、成像光学系统304、相机306和数据处理系统(DPS)308。所述系统能够对安置在模具总成200中的隐形眼镜210进行检验。

模具总成

图2根据一项实施例图示了模具总成200。模具总成200包括阳模202和阴模204。每个模具中对应于位于阳模202与阴模204之间的腔的部分是透明的。阳模202与壳212耦接，阴模204与壳214耦接。此外，阳模202具有弯曲表面206，阴模204具有弯曲表面208，这样，如图2中所示，当模具总成200位于啮合位置时，弯曲表面206和208界定了一对应于待模制的隐形眼镜210的形状的腔。通过在腔中模制隐形眼镜材料来制造隐形眼镜210。此外，模具总成200可采用分离位置(未在图中绘示)，从而能够取回模制后的隐形眼镜210。

照明系统

照明系统302(图3)配置成照射隐形眼镜210，所述隐形眼镜210安置在模具总成200的阳模202与阴模204之间。照明系统302通过同时提供明场照明和暗场照明来照射隐形眼镜210。在一项实施例中，照明系统302包括两个部分。所述照明系统的第一部分配置成提供直射光线402(在图4中图示)，从而使用明场照明来照射隐形眼镜。照明系统302的第二部分是环形光头(lighthead)，所述环形光头使光线(可称作有角度光线404(在图4中图示))有角度地指向壳214的内部表面。入射至壳214的内部表面上的有角度光线404受到壳214的内部表面的反射和散射，并以低角度下落在隐形眼镜210上，从而提供暗场照明。

成像光学系统

成像光学系统304配置成接收从隐形眼镜210透出的光，其中通过明场照明和暗场照明得到所述光。

相机

相机306配置成使用进入所述成像光学系统的光来捕获隐形眼镜210的图像。相机306可以是数字相机。

数字处理系统(DPS)

DPS308配置成接收对应于隐形眼镜210的图像的数据，所述图像是由相机306捕获。此外，DPS308对隐形眼镜的图像108进行处理，以便识别隐形眼镜210中的缺陷。

系统配置

在一项实施例中，如图3和图4中所图示，照明系统302位于模具总成200的第一侧，从而使照明系统302最接近阴模204(与阳模202相比)。照明系统302定位成，使来自照明系统302的光指向隐形眼镜210。当照明系统302位于模具总成200的第一侧时，成像光学系统304和相机306位于模具总成200的第二侧。成像光学系统304位于相机306与模具总成200之间。

检验隐形眼镜

在一项实施例中，透明或印刷隐形眼镜210在模具总成200位于啮合位置——即隐形眼镜210安置在位于阳模202与阴模204之间的腔中——时得到检验。当隐形眼镜210安置在模具之间时，照明系统302发射直射光线402和有角度光线404，这些光线下落在隐形眼镜210上。图4根据一项实施例图示了来自照明系统302的光线所走的路径。提供明场照明的直射光线402是由照明系统302的第一部分发射。实现暗场照明的有角度光线404是由照明系统302的第二部分(环形光头)发射，且以一定角度传播并下落在阴模204的壳214的内部表面上。有角度光线404受到壳214的内部表面的反射，且以低角度下落在隐形眼镜210上，从而提供暗场照明。此外，应注意，可调整直射光线402和有角度光线404的强度，从而获得检验隐形眼镜210所需的图像。此外，从隐形眼镜210透出的光由成像光学系统304捕获。相机306使用成像光学系统304接收的光来捕获隐形眼镜210的至少一个图像。

图5根据一项实施例图示了印刷隐形眼镜210的图像500。在图像500中，可以看到，图像中对应于隐形眼镜的透明部分、隐形眼镜上的虹膜图纹、气泡和其他类似缺陷的部分具有显著不同的亮度级。在一项实施例中，如果可由相机306捕获的图像500的亮度的动态范围是255个灰度级，那么所述图像中对应于虹膜图纹的部分的亮度在所述亮度的动态范围的第一部分中，其中所述第一部分可在(例如)0灰度级与140灰度级之间。在图像500中，可清楚地辨别已被圈出的印刷污迹504。印刷污迹可归类为暗缺陷。在透明镜片和印刷隐形眼镜的情况下的污染物也可归类为暗缺陷。此外，所述图像中对应于印刷隐形眼镜的透明部分以及气泡缺陷502的部分的亮度在亮度的所述动态范围的第二部分中，其中所述第二部分可在(例如)141灰度级与255灰度级之间。在图像500中，可清楚地辨别已被圈出的气泡缺陷502。气泡和类似缺陷可归类为在透明和印刷隐形眼镜中出现的亮缺陷。应进一步注意的是，在图中可以看到，在印刷区域中存在的气泡和类似缺陷502等亮缺陷也是清晰可辨的。图像中对应于隐形眼镜的透明部分、隐形眼镜上的虹膜图纹、气泡和其他类似缺陷的部分的亮度差异使得DPS308能够处理图像500并识别缺陷。

之前对特定实施例的描述将全面地展现本文中的实施例的一般性质，使其他技术人员通过运用当前知识便可容易地针对各种应用修改和/或改编所述特定实施例，而不脱离一般概念，因此，这种改编和修改应该且希望包含在所揭示实施例的等同物的含意和范围之内。应理解，本文中使用的措词或术语是为了便于描述而非为了进行限制。因此，虽然已根据优选实施例描述了本文中的实施例，但是所属领域的技术人员将会认识到，在本文中所述的权利要求书的精神和范围之内加以修改，可实践本文中的实施例。

Claims (13)

1.一种用于检验隐形眼镜的方法，所述方法包含：

提供模具总成，其具有阳模、阴模以及位于所述阳模和所述阴模之间的腔，当所述阳模和所述阴模位于啮合位置时，所述腔内的隐形眼镜已模制；以及

检验所述隐形眼镜的缺陷，其通过：

当所述阳模和所述阴模位于啮合位置，且所述隐形眼镜安置于所述阳模和所述阴模之间的所述腔时，照射所述隐形眼镜；

使用从所述隐形眼镜透出的光来捕获所述隐形眼镜的图像；以及

处理所述图像，从而识别所述隐形眼镜中的一个或多个缺陷的存在。

2.根据权利要求1所述的方法，其中照射所述隐形眼镜包含：使用直射光为所述隐形眼镜提供明场照明。

3.根据权利要求1所述的方法，其中照射所述隐形眼镜包含：使用有角度光为所述隐形眼镜提供低角度暗场照明。

4.根据权利要求3所述的方法，其中使用有角度光照射所述隐形眼镜包含：将光有角度地投射到阴模的壳的内部表面。

5.根据权利要求1所述的方法，其中照射所述隐形眼镜包括同时使用明场照明和暗场照明来照射所述隐形眼镜，所述阳模和所述阴模均包括对应位于阳模与阴模之间的腔的透明部分。

6.根据权利要求1所述的方法，其中处理所述图像包含：识别在亮度的动态范围的第一部分中的暗缺陷，以及识别在所述亮度的动态范围的第二部分中的亮缺陷。

7.一种用于检验隐形眼镜的系统，所述系统包含：

模具总成，其具有当阳模和阴模位于啮合位置时，位于所述阳模和所述阴模之间的已模制隐形眼镜的腔；

照明系统，其配置成当所述阳模和所述阴模位于啮合位置，且所述隐形眼镜安置于所述阳模和所述阴模之间的所述腔时，照射所述隐形眼镜；

成像光学系统，其用于接收从所述隐形眼镜透出的光，其中所述光是通过照射所述隐形眼镜产生；

相机，其配置成使用由所述成像光学系统接收的所述光来捕获所述隐形眼镜的图像；以及

数据处理系统，其配置成处理所述图像，从而识别所述隐形眼镜中的缺陷的存在。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述照明系统配置成使用直射光来照射所述隐形眼镜，从而为所述隐形眼镜提供明场照明。

9.根据权利要求7所述的系统，其中所述照明系统配置成使用有角度光来照射所述隐形眼镜，从而为所述隐形眼镜提供低角度暗场照明。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述照明系统配置成将光有角度地投射到阴模的壳的内部表面，从而照射所述隐形眼镜。

11.根据权利要求7所述的系统，其中所述照明系统配置成同时提供明场照明和暗场照明来照射所述隐形眼镜，所述阳模和所述阴模均包括对应位于阳模与阴模之间的腔的透明部分。

12.根据权利要求7所述的系统，其中所述数据处理系统配置成：识别在亮度的动态范围的第一部分中的暗缺陷，并识别在亮度的所述动态范围的第二部分中的亮缺陷。

13.根据权利要求7所述的系统，其中所述隐形眼镜是透明隐形眼镜或印刷隐形眼镜。