CN104392292B - 图形重新检验用户设置界面 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图形重新检验用户设置界面。本发明提供一种图形用户界面，其提供用于改变单个或多个检验参数的极其简便且直观的方式。如果在对最后“N”个部件进行检验期间已实施了改动，则图形显示一目了然地显示监控或检验结果将如何。如果将来的生产看上去类似于最近以往的生产，则此种追溯性的图形“回查”会引起立即进行重新检验，此有利于估计将来的检验或过程监控结果。立即以一易于理解的视觉显示与设定值优化的组合来显示重新检验结果。所述视觉显示还显示与每一特定检验相关的所选的其它数据以易于追踪及优化生产过程。

Description

图形重新检验用户设置界面

分案申请的相关信息

本申请是申请号为PCT/US2005/017672，申请日为2005年5月20日，优先权日为2004年5月21日，发明名称为“图形重新检验用户设置界面”的PCT申请进入国家阶段后申请号为200580014121.0的中国发明专利申请的分案申请。

本申请案主张优先于及基于2004年5月21日提出申请的第60/573,496号美国临时申请案的权利，该申请案的全文以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种用于设置及优化一自动化工业成像检验系统或其它类型的检验或过程监控系统的方法。

背景技术

自动化工业检验及过程监控技术常常会在设置及优化方面向人们提出巨大的挑战。在自动化或半自动化高生产量工厂环境中，可并入自动化检验技术来监控各种各样的产品或过程属性。例如尺寸、孔的数量及位置、形状、螺距等许多要求具有高度的可明确界定性。这些定量值更易于在生产之前通过推理知识加以设定。而其它类型的产品或过程属性则具有高得多的主观性并常常无法容易地加以量化、测量或在开始生产之前加以规定。这些属性往往与原材料或生产过程本身的波动有关。其几个实例可为密封剂化合物中下沉处的大小、儿童的讲话玩具的声音品质、席子表面的污迹、或者图像的模糊。这些主观性属性存在成千上万种实例，其必须在制造环境中在进行过程中加以监控。尽管可在实验室中对其中的每一种属性进行量化，然而在线监控系统常常具有较低的灵敏性且设计成更切实际地以实时的在线速度工作。尽管通常存在某种书面技术规范，然而在工厂中解释所述规范时通常存在相当大程度的判断主观性。工厂经理与品质控制经理在特定的一批产品是否适合发运方面存在明显分歧的情况也并不少见。

通过发运来提高收益的实用主义将常常会战胜要使所发运的产品更加完美的更理想化的要求。有时，品质期望值的水平是带有文化性的，且其会直接影响在一特定区域中对品质期望值的影响。而有时品质期望值的水平则取决于品质标准及买方的期 望值。还有一些时候，根据市场上原意为所述产品支付的价格，产品的最终消费者将决定最终的品质水平。所有这些不同的质量期望值与一特定过程或原材料的固有品质问题相结合，使得需要根据当前的需要来决定自动化检验或过程监控的水平。

有许多原因使得可能需要调节过程监控或检验的品质水平，但众所周知，在全世界数以十万计的加工及制造工厂中存在此种需要。本发明是一种图形方法，其提供一种用于理解及改动这些参数的更具用户友好性且更直观的方式。

当对检验或监控参数作出改动时，立即想到的问题通常是“此种改动将对收益产生何种影响？”。对品质阈值作出改动通常将意味着一不同品质的产品将被废弃或者重新加工或循环利用。因此，所作出的改动品质水平的决定会在经济方面产生直接的影响。无论谁负责作出此种改动，均将通常希望得到可能关于此种改动将在收益或经济方面产生何种影响的最直接的反馈。本发明有利于使人们一目了然地理解此种改动在经济方面及其它方面的影响或者可提供能使人们迅速理解这些影响的数据。

完美主义者可能会主张提高品质水平将会得到应有的回报。在确实如此的意义上，本发明使有利于更好地了解对设定值进行改动的微妙性且其根据一大的产品群体而非几个单独的样本来进行设定。

也可使用本发明以人工、半自动或自动方式使一系列不同的过程环封闭。本发明可与另一机器互连，以便使指示符值可与在制造一特定产品时的特定机器数据相关。合并每一部件的完整记录可有利于通过以封闭方式相耦合的机器使环封闭，从而可持续地对过程进行优化。通过图形用户界面来易于理解检验过程的相互关系可利于以高的可信度来实现封闭的控制环。

本发明适合于各种各样不同的工业检验及过程监控系统。以下为一简略的列表：

·灰度色标机器视觉检验或过程监控系统

·基于颜色的机器视觉检验或过程监控系统

·基于X光的机器视觉检验或过程监控系统

·基于热红外线的视觉检验或过程监控系统

·集成的质量检验或过程监控系统

·特征声检验或过程监控系统

·力或压力场特征检验或监控系统

·分光光度计检验或监控系统

·超声波成像检验或过程监控系统

·超声波特征检验或过程监控系统

·表面光度计检验或过程监控系统

·表面光洁度检验或过程监控系统

·光泽计检验或过程监控系统

·激光干涉计检验或过程监控系统

·尺寸检验或过程监控系统

·扫描激光器检验或过程监控系统

·密度计检验或过程监控系统

·热特征检验或过程监控系统

·图案检验或过程监控系统

以上列表只是一不完整的列表且这些系统类型只是举例而言。应了解，本发明可为几乎任何具有可调参数或阈值、且需要在改动这些参数或阈值时根据相当大的历史样本集合来动态地理解其结果的系统用作一用户界面“前端”。

发明内容

本发明提供一种图形用户界面。

在本发明的一个方面中，所述界面包括一图形显示，所述图形显示可用于提供对关于一检验或监控过程的结果的所选历史数据的视觉显示及至少一个控制或阈值设定值，其中对所述至少一个控制或阈值设定值进行调整会改变对所述结果的视觉显示以反映对所述设定值的调整。

在本发明的另一个方面中，所述调整包括操纵所述图形显示上的一图形阈值线，所述操纵会触发对所选历史数据的重新检验或重新计算及对其进行的对应的重新视觉显示。

在本发明的另一个方面中，所述调整包括操纵所述图形显示上的图形元素，所述操纵会触发对所选历史数据的重新检验或重新计算及对其进行的对应的重新视觉显示。

在本发明的另一个方面中，所述视觉显示可用于在操纵一指针或图形致动器时触发显示附加的所选图像或数据。

在本发明的另一个方面中，所述附加的所选数据包括如下中的至少一者：时间，温度信息，颜色信息，制造路径信息，质量信息，测量信息，标识信息，批次信息，压力信息，机器设定值信息，及维护历史信息。

在本发明的另一个方面中，所述操纵包括选择一条形图中的一条形元素以显示与一样本相关的至少一个图像。

在本发明的另一个方面中，所述视觉显示可用于在指向或选择一图形元素时显示所述所选历史数据的一子集或超集。

在本发明的另一个方面中，所述所选历史数据代表在所述检验或监控过程中获得的一图像群体，且所述图形用户界面有利于调整机器视觉检验参数同时查看关于一所选图像群体的检验结果。

在本发明的另一个方面中，所述视觉显示是所述显示装置上的单个视觉显示屏幕。

在本发明的另一个方面中，所述调整包括使用滑标、鼠标点击、旋钮或触摸屏。

在本发明的另一个方面中，改变所述视觉显示包括重新计算每一个对应的检验或过程监控事件以虑及对所述阈值的调整，且进一步其中在下一视觉显示中显示所述重新计算。

在本发明的另一个方面中，所述重新计算包含重新检验一图像及/或重新分析所述所选历史数据。

在本发明的另一个方面中，所述检验或监控过程是一工业在线过程。

在本发明的另一个方面中，所述历史数据的所述视觉显示是与一正受到监控的所测产品或过程参数有关的相关指示符的视觉显示。

在本发明的另一个方面中，所述视觉显示进一步包含至少一个所选控制限制设定值的视觉显示。

在本发明的另一个方面中，所述视觉显示进一步包含多个所选控制限制设定值的同时视觉显示。

在本发明的另一个方面中，历史数据的视觉显示是对与各个历史样本有关或相关的信息的视觉显示。

在本发明的另一个方面中，相关信息包含会影响所述过程的过程受控机器部件、模具、夹具、或过程元素中的至少一者。

在本发明的另一个方面中，重新检验包括根据所述图形用户界面上至少一个设定值的改变立即进行重新检验。

在本发明的另一个方面中，所述历史数据包含存储于一固态数字存储器、旋转存储器、光学存储器或其它计算机存储媒体中至少一者中的所保存数据。

在本发明的另一个方面中，所述历史数据包含与通过视觉显示所显示的所测产品或过程参数的指示符值有关的图像。

在本发明的另一个方面中，所述历史数据包含与通过视觉显示所显示的所测产品或过程参数的指示符值有关的原始传感器数据的非图像形式。

在本发明的另一个方面中，通过所述图形视觉显示所实现的改动会在所述在线检验或过程监控系统中引起变化。

在本发明的另一个方面中，所述在线检验或过程监控系统包含多个通道。

在本发明的另一个方面中，所述多个通道包括相连的、独立的检验或过程监控站或节点。

在本发明的另一个方面中，所述图形视觉显示用于至少一个如下步骤：1)评价，2)作出进一步的调整，或者3)在所述检验或过程监控系统中引起变化。

在本发明的另一个方面中，采取另一步骤来接受所引起的所述变化。

在本发明的另一个方面中，在所述检验或过程监控系统中对所述变化的最终接受是受到安全保护的。

在本发明的另一个方面中，所述视觉显示包括一代表一所选历史样本群体的条形图。

在本发明的另一个方面中，每一相应条的高度是所述系统为每一相应样本计算出的好坏度量度的指示符值。

在本发明的另一个方面中，所述条形图包括具有颜色的条形元素，所述颜色可指示与所述条形元素有关的一所选特性或者一信息显示。

在本发明的另一个方面中，所选历史数据代表对与正检验或监控的部件或事件相对应的数据的预定取样。

在本发明的另一个方面中，所述预定取样包括如下至少一种：基于时间的取样，基于计数值的取样，周期性取样，基于事件的取样，基于取样计划理论的取样，基于偏移量的取样，基于随机性的取样，基于算法的取样，基于军事的取样，基于频率的取样，基于百分比的取样，基于位置的取样，基于站的取样，及基于制造路径的取样。

在本发明的另一个方面中，所述视觉显示是显示来自生产的样本的一所选混合，其中所述来自生产的样本的所选混合代表一第一类型所选样本与至少一第二类型所选样本的比较。

在本发明的另一个方面中，所述第一类型包括具有一特定特性的样本。

在本发明的另一个方面中，所述第二类型包括使用如下至少一种所获得的样本：基于时间的取样，基于计数值的取样，周期性取样，基于事件的取样，基于取样计划理论的取样，基于偏移量的取样，基于随机性的取样，基于算法的取样，基于军事的取样，基于频率的取样，基于百分比的取样，基于位置的取样，基于站的取样，及基于制造路径的取样。

在本发明的另一个方面中，所述第二类型包括具有一特定特性的样本。

在本发明的另一个方面中，以特定地适用于一用户的术语来表达所述视觉显示结果。

在本发明的另一个方面中，所述术语定义为如下至少一者：尺寸，质量，百分比，货币影响，测量值，视觉属性及部件数量。

在本发明的另一个方面中，一图形用户界面包括一图形显示，所述图形显示可用于提供对关于一检验或监控过程的结果的历史数据的视觉显示及至少一个控制或阈值设定值，其中对所述至少一个控制或阈值设定值进行调整会改变所述视觉显示以反映所述调整。

在本发明的另一个方面中，所述至少一个阈值设定包括一灵敏度水平及一缺陷比例。

在本发明的另一个方面中，一种方法包括：在一图形用户界面中显示历史数据以提供对一检验或监控过程的结果的视觉显示，及改变所述视觉显示来反映对至少一个阈值设定的调整。

在本发明的另一个方面中，一种方法包括：在一图形用户界面中显示所选历史数据以提供对一检验或监控过程的结果的视觉显示，及改变所述结果的视觉显示来反映对至少一个阈值设定的调整。

在本发明的另一个方面中，一种图形用户界面包括：一显示，其可用于提供关于一在线机器视觉检验过程的结果的所选历史数据的单个屏幕视觉显示，所述所选历史数据代表一受检验部件群体，且所述所选历史数据包括所检验部件中所关心的所选区域的图像及所选的非图像数据；及至少一个阈值设定，其中对所述至少一个阈值设定的调整会改变所述单个屏幕视觉显示以反映所述调整。

在本发明的另一个方面中，所述单个屏幕视觉显示包括一受检验部件的一所选图像的一所关心所选区域的一展开的视图。

在本发明的另一个方面中，所述图像包括复数个缩略图。

在本发明的另一个方面中，所述视觉显示包括一全息图像显示。

在本发明的另一个方面中，对特定缺陷类型的视觉显示是一全息显示的形式。

根据下文所提供的详细说明，本发明适用性的进一步范围将变得一目了然。然而，应了解，所述详细说明及具体实例尽管是表示本发明的较佳实施例，然而是仅以例示方式给出，因为所属技术领域的技术人员将易知仍归属于本发明精神及范畴内的各种变化及修改形式。

附图说明

本发明存在于所述装置的各个部件的构造、布置及组合中、及所述方法的各步骤中，其中所涵盖的目标是如下文所更全面说明、如在权利要求书中所具体指出、及如在附图中所示来实现，附图中：

图1是一例示一组件群体的曲线图；

图2是一受检验组件的图像的图解说明；

图3是一根据本发明的图形用户界面的一实例性实施方式；

图4是一代表一种根据本发明的方法的流程图；

图5是一代表一种根据本发明的方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供一种图形用户界面，其提供用于在各种各样的过程－例如(举例而言)在一种形式中是一在线过程(例如工业在线过程)－中改变单个或多个监控阈值的极其简便且直观的方式。如果在对最后“N”个部件、事件或目标的检验期间已实施了改动，则所述图形显示一目了然地显示监控或检验结果将如何。所述部件或目标可呈各种各样的形式。如果将来的生产看上去类似于最近以往的生产，则此种追溯性的图形“回查”能力有利于估计将来的检验或过程监控结果将如何。对于一处于合理控制中且在以往生产中具有类似于将来生产的随机性的过程而言，此种对将来检验结果的估计将更为精确。结果表明，此种类型的设定值是一种适用于各种各样的高产量工业生产的优异的技术。

事后回查图形界面能力可编程为来自两个至“N”个部件。理想情况是，其应设定成使“N”为一明显地足以代表一合理时间段的生产结果的数字。“N”的大小应选择成使其代表一足以代表正常、稳定状态生产的足够长时间段的生产并具有对所述过程中通常的波动的代表性取样。对于正使用检测异常情况的软件算法来监控产品质量的生产系统而言，了解在生产过程中所将出现的正常波动及随机性的代表性范围将颇为重要。

本发明的回查追溯有利于根据一相当大的群体而非单个生产组件或一小的生产组件样本来改变设置参数。例如，大多数机器视觉检验系统是使用一种略微试错的方法来进行设置。通常，取一目标组件的一个或几个图像并将使用该样本或小的样本组来验证算法设定值或界定所关心的区域(ROI)。ROI可人工地或自动地加以确定且用于实施此种作业的技术在所属领域中众所周知。此种“类似灰度色标的同心圆环”形式的技术已对圆形部件使用了多年。然后，将针对所选的所关心区域来设定“判定参数”。在作出最初的调整之后，将取更多的产品图像且操作人员将根据当前设定值来判定所述检验系统是否正作出正确的决定。是否根据用户的意愿来标识缺陷即为一个因素。

如果所述设定值看起来在正确的判定水平上不起作用，则操作员将通常收紧或放松判定设定值并将检查又一些图像样本的结果。重复该过程，直至用户满意地感到所述设定参数处于一能够选出差的产品、同时使好的产品通过(例如能够区分产品的相对好坏性)的适当水平为止。

此种常用的人工设定循环的主要问题在于，其未考虑到在一明显更大的样本集合中所将看到的正常的过程波动范围。一正常组件群体上的一典型的平白颜色区域可能具有一在图1中由曲线500表示的灰度色标分布。该图假定X轴(502)为灰度色标且Y轴为在一生产部件群体上同一区域内处于特定灰度值的像素数量。尽管在一相当大的生产群体中可看到曲线500下面的整个灰度色标范围，然而在一小的群体中所观察到的可能只是一远为有限的范围(503)。一小的群体通常需要操作员具有更高的经验及训练水平。甚至当一有经验的设置人员使用此种方法来调整参数时，她/他必须猜测在样本集合中所未表示出的实际的正常过程波动范围。结果是系统被设定为欠佳水平的机率较高，直至其已被人工地调节许多次为止。

同等重要的是，在小的样本集合中几乎不会存在具有代表性的缺陷范围。如果操作员尝试将系统设定成能区分小的缺陷与中等缺陷，则使这些缺陷能在所述样本集合中看到会有利得多，以便可验证区分是否正确。借助本发明，可容易地对一非常大的样本集合进行追溯测试且可根据整个“N”历史样本集合群体对系统进行设定。可通过自动地重新检查所述整个“N”群体来立即验证一快速参数变化的结果。这有利于以所述结果根据需要原本具有的及在将来生产中可能会具有的高可信度来进行设定或改动设定值。

对群体中样本大小的唯一限制是可供用于检验或过程监控系统的某种形式的存储器或存储容量的大小。所述存储器不必处于实际的系统中，但必须可通过高速存取供所述系统使用。当然，样本尺寸越大，系统在以图形结果作出回应时就越慢。本发明还包含可选的数据缩减方法以缩短为查阅大的样本集合所需的时间。就处理及存取速度原因而言，数据集合缩减也非常重要。在所要实施的缩减中可能实际上存在多个数据缩减点，以利于实现某一应用所要求的所需重新绘图/重新检验速度。例如，图4及5所示的流程图(将在下文中更详细地加以说明)在405、408及419处显示三个不同的数据缩减点。

本发明基本上提供对为作出关于产品或过程的基于参数的判定所必需的关键信息(例如历史信息)的存储。至少在一种形式中，该数据与作为检验或监控对象的产品或过程的指示符值有关。该数据可呈各种各样的形式，包括但不限于原始传感器数据、图像数据或非图像数据。可将该信息作为可供用于所述系统的整个原始信息集合加以存储或者可将其作为一经过智能缩减的子集来加以存储。如果将整组历史信息存储为可供系统使用，则不需要进行专门的数据缩减。举例而言，如果其为一机器视觉系统，则可保存所有图像一直到“N”个图像。但如果希望保存原始数据的一个子集，则必须作出关于如何将原始数据集合缩减至所选的一历史数据集合且在调用回查能力时仍能实现完整的查阅或重新检验的决策。

如果希望仅保存原始信息中的关键子集，则存在许多种用于缩减数据集合的方式。如果正确地进行数据缩减，则不仅可降低存储器空间要求，而且还可改良存取时间及对所述数据进行分类和存取的能力。

例如，如果选择为一基于图像的检验系统保存一缩减的数据集合，则将可按如下方式缩减所述数据集合。如果目标组件的图像为圆形的，则自然地存在许多未对实际目标组件的一部分进行成像的被浪费的像素。图2显示在一视频帧中重叠的此种圆形目标组件，其具有一4：3的长宽比。在本实例中，阴影区域(101)不代表用于评价所述目标组件(102)的关键信息。为在以后利用(102)目标组件信息，不需要使用区域(101)所代表的像素。存在许多种在所属技术领域中众所周知的数据缩减技术。详细回顾各种各样的技术不属于本专利的范畴，因为这些技术在所属技术领域中是众所周知的。简单地说，通过使用这些数据缩减或压缩技术来降低存储器要求或提高系统性能，其可包含在用于实施本专利的方法内。

可针对本专利的任一特定应用设计出定制的数据缩减技术。例如，在图2所示的机器视觉实例中，如果区域103代表一正由系统进行评价的所关心区域，则将可仅保存与区域103相关的关键参数。如果所述系统正在监控缺陷大小，则很可能所述缩减数据集合仅需是关于“涉嫌”缺陷的信息。然后，所述系统可查阅该信息，并以一变化的灵敏度来判定应宣布哪些缺陷为满足要求的缺陷。如图所示，所关心的区域103显示可能的缺陷104、105及106。

很可能保存整个所关心区域(ROI)(103)便足以进行充分有利的数据集合缩减且仍实现比一更稀疏的数据集合更为完整的回查查阅。其应使有经验的机器视觉工程 师直接地评价正用于对一所关心的特定组件或区域进行询问的算法，以判定为仍能实现完整的回查检验，所述数据集合缩减可为何种性质。

本发明的另一特征在于有利于显示相关信息的概略图。在图2所示的基于图像的实例中，靠近图形表示来显示所关心的区域(103)。该显示可为一自然长宽比模式或者可为一展开模式以使环形或圆环形截面在图形结果显示下方变成一长且窄的矩形截面。

当希望根据一得到更大扩展的群体大小来设定系统时，合理的作法是对系统进行编程以利用在时间上相间隔的样本。可使用各种在统计过程控制(StatisticalProcessControl)中众所周知的方案来确保所述样本的随机性已足够具有代表性。例如，所述系统所保存以与本发明图形用户界面优化一起使用的由“N”个部件构成的群体可为40个在“T”时间内随时间随机间隔开的250的不同样本。此将仍得到一等于10,000的群体样本大小，但将跨过任何原本可能摆脱对将来的生产进行回查预计的短期趋势。其有效地实现对生产的更长期的平均，以利于为将来的生产进行更好的长期设定。所属技术领域的技术人员将可对此种概念作出许多种修改。时间长度及随机性设定值可为一设置菜单中的用户可选项并可对一般用户隐藏以便其不会干扰或不利地影响系统的用户友好性。

得知系统变化的周期性并自动地判定应在何时获得群体数据以得到最佳结果也将很有用。此种自动的方案在一长的时间段内可具有某些伸展的样本，但对越近的生产赋予越大的权重。

本发明囊括以图形方式显示历史群体检验结果的概念。可实施许多种能缩减此种图形表示的方式。举例而言，可使用例如结合图4及5所述的方法。如果其显示为计算机显示的一部分，则其可显示于一传统的CRT计算机监视器或LCD监视器、等离子体或LED监视器、有机LED监视器上，或者可投影于一背投式或前投式屏幕上，或者可在任意其它种类的由计算机驱动的监视器或屏幕或显示装置上对浏览者成像。较佳还在单纸张打印机或连续的成卷式打印机上打印所述信息的图形显示。在一连续式的打印机或一条形图表记录器式打印机上显示所述信息将使非常大的群体集合的图形表示更详细。

可在实际的人机界面方面以诸多种不同的方式设置图形介面。尽管指向装置是最初用于选择及操纵的方法，然而也可容易地利用其它技术。就此而言，可通过图形致动器或例如滑标、按钮、旋钮、可响应于鼠标操纵的区域、...等等(以及类似的机械实施方案)等图形元素来实现图形功能。触摸屏将提供一直观的界面并可加以使用，但具有如下局限性：需要使用足够大的“触摸点”以便不会造成不正确的致动。对于手指的粒度较差。其必须适应于左撇及右撇人群且手在屏幕前面的存在可极大地降低可见性。“拖动”功能对于触摸屏而言更难以实现且可能最终会对监控器屏幕造成磨损。从屏幕可见性、维护及长寿命角度而言，带有、油脂或手套的水也非常有害。然而，其是一种流行的界面形式并可容易地用于实施本发明。

其它形式的人机界面也仍归属于本发明的范畴内。PDA、移动电话、手表及任意形式的无线装置均有望作为所述图形介面的潜在输入/输出装置。目前正在出现一种有望成为本发明的强有力的实施方式的人机界面形式。其涉及到一种基于图像的智能系统，所述系统“查看”操作者并使用功能强大的算法来确定操作员正在查看或“指向”的位置及/或其正在作出的可被视为作业的运动。可按任一种最适合的格式对图形显示进行成像或投影，且此后将使用此种系统来提供所述界面。由于在所属技术领域中具有许多这方面的资料，因而其不属于本发明所要进一步详细说明的范围，而只是应了解，其将成为一种可供选择用于实施本发明的强大的技术。同样地，可使用语音命令作为主要的或次要的输入/输出途径来实施本发明。

作为一种用于显示图形表示的更紧凑的形式，较佳使用各种能显示自所有数据到所述数据的小的概略子集不等的图形显示技术。例如，可利用条形图，使其中每一个条均代表所述数据的一所选子集(或者超集)。作为另一实例，每一个条的高度均可为所述系统对每一相应样本所计算的好坏性量度的指示符值。所述条形图也可包括带有颜色的条形元素，所述颜色指示与所述条形元素有关的信息的所选特性或显示。希望查看所述数据的具体方式取决于所述数据所将用于的具体应用。

图3(将在下文中予以更详细说明)显示一个对于食品及饮料行业而言有利于对容器进行自动化视频检验的实例性缩减实施方式。其有助于使罐内部检验过程能够对灵敏度设定值作出简便的调整并查看此应该会如何影响紧接的前一个罐群体。由于在铝制或钢制罐的内侧上常常会存在作为可见缺陷形式的明显的“拉拔线”，因而人们需要对所述罐在视觉上是否可接受作出主观的判定并随后将该决定转变成视觉系统设定值。其具有成本意义，因而对变化的影响知道得越透彻，制造商就能越好地作出决定。目前，采用最新技术的工厂每秒制造约50个罐，因而使一小的变化来反映大的数量并不需要花费很长的时间。本发明提供一种用于优化检验设置及知道所述过程的非常直观且强大的方法。

对于某些类型的数据而言，仅再调用在每一所选时间段期间所述数据的平均、标准偏差即可。对于其它应用而言，知晓在一特定时间段期间所发生的“外层”或最异乎寻常的测量值或检验值要有用得多。对于再一些数据集合而言，则希望知晓在一特定时间段期间所述过程的趋势正朝向哪一方向且速率如何，因而其可与相关事件在时间上相关。图形表示可为一维、两维、三维或更多维的图形样式。通常最好使其中一个维代表顺序或时间。也可为所述图形选取一在统计性过程控制(SPC)科学中众所周知的形体因数。

当所存在的样本大小不到生产量的100％时，通常利用统计性过程控制。本发明打算用于可用于不到100％生产量、但更通常用于对一生产流中100％的组件或输出进行实时、在线检验或过程监控的系统。然而，还没有已知的SPC软件包教示或有利于改变测量值或对参数进行判定以便重塑或回查历史数据从而确定在经修改的参数情况下结果应该如何。对于SPC而言，理所当然地通常存在一计算成一运行均值(平均值) 及运行标准差的数据样本集合，且通常不存在足够的所保存信息来根据经修改的判定参数实现详尽的重新评价。

同样，知晓本发明与以往所具有的系统的差别也很重要。在历史上，机器视觉系统根据一固定的设定值集合来评价目标组件。在进行每一次检验时，其均使用这些设定值来进行评价且根据这些数字来接受或剔除产品并收集统计数据。如果确定出所述设定值不正确并需要加以调整，则其可根据其已得到的当前结果来选择放宽或收紧所述设定值。不存在任何数据来帮助知晓假如在生产最后“N”个产品或者任何其它历史样本大小期间使用新设定值，则新设定值的反应将如何。当作出新设定值时，存在一智力思维过程，该过程需要使用经验来对应将系统收紧或放宽多少作出明智的设定。因此，每当进行调整时，其均是一尝试、出现错误、及观察的程序。本发明可通过使最没经验的操作员能够通过目视立即看出其改动有可能对将来的缺陷所产生的结果，来大大简化所述过程。如果已观察到没能可靠地检测到某种类型的油脂斑痕，则操作员将无从得知其正要作出的改动是否将正确地检测到在其近期的生产中其已正常地放过的油脂斑痕。而借助本发明，操作员就会具有一套用于作出正确评价及重新设定系统的直观的工具。如果所述系统内加载有正确的软件，则回查其所关心的缺陷类型的若干图像将是微不足道的事情。然后，操作员可对系统进行微调以确保其检测到所述缺陷且同样重要地，确保其没有形成一使其将错误地剔除出不存在缺陷的产品的环境。然后，其可对照一非常大的样本集合来验证其改动并确保这与其意愿相吻合。

统计性过程控制是一门科学，其收集关于产品或过程的测量值并然后将这些测量值插入一数学程序中以评价所述产品或过程是否处于控制之中。可对每一产品进行测量，但更通常是对一大得多的群体中的一随机的产品取样进行测量并随后将其视为固定测量值以供将来进行数学计算使用。原始部件不以可在将来某一时刻重新测量的方式加以保留。其往往适用于那些实现确定性测量的过程。那些其中存在一可测量的长度或直径或高度的过程更适合于统计性过程控制(SPC)。统计性过程控制通常并不很适合其中必须对产品作出主观评价的场合。主观评价不具有数学数字来供插入至方程式中以像更具确定性的测量一样得到一平均值或标准偏差。很难对罐内侧上的拉拔线进行固定的测量或者很难看到加工端上的铝颗粒或者地毯样本上的污迹。大多数统计人员会对主观测量感到灰心且在进行尝试时常常会得到用于控制所述形成这些主观型缺陷的过程的不令人满意的系统。通常，他们尽力测量确实有助于进行更具确定性的测量而非处理对主观指示符的直接评价的过程变量。其往往能有效地处理在蓝图上所指示并随后以非常客观的方式加以测量的公差。

另一方面，本发明特别作为对用于设定此种主观性判定系统的技术的显著改良来创作而成。其优点在于在进行检验及监控系统设定方面所固有的用户友好性及直观性。本发明的一基本的优点是能够进行“如果-则”回查评价(例如重新计算及重新分析所存储的关于图像(包括图像中的若干部分或整个图像)的数据及其它数据)，从而知晓根据经改动的设定值，将得出如何不同的检验结果。对于一大的产品群体进行此种评 价及根据回查能力进行设定的能力会实现对设定值检验系统技术的显著改良。其基本上能够使用不同(或相同)的参数对部件进行重新检验(例如立即进行重新检验)而不会使部件或目标重新实际地重新经过所述系统。

本发明包含一种用于对一检验或过程监控系统的历史结果进行图形表示的方法。其进一步能够在一参数得到改动时，可根据新参数或参数改动来重塑结果图形。其能够对数据进行“如果-则”评价并因而可使用户能够接受新设定值来用于从此刻向前的所有检验或监控。如果需要如此，则其由此便能够根据“如果-则”设定值或根据在实际检验监控时所存在的实际设定值来显示关于大小为“N”的群体样本的历史结果。

可将图形界面软件编写成可根据本发明所正解决的具体应用来适应这些特征的各种各样的组合及排列。尽管本发明在一种形式中主要打算作为对数据的图形表示，然而其还使人们能够以各种方式查看实际数字。例如，可将来自一特定机器视觉检验系统的结果数据显示为一条形图，所述条形图将每500次检验压缩成单个指示条。由于不可能通过查看所述条的大小来得知所有单个测量值的情况，因而所述软件可编写成通过使鼠标或示踪球指针停留在所述条上或点击所述条来显示实际数值数据的所需大小。其进一步能够使由所述条所代表的数据可得到扩充，从而可更详细地对其进行查看。通过停留在代表500次检验的单个条上，可能最好是指示这些检验的平均值及任一单独检验中最异乎寻常的值(最大指示值)。可设计出几乎无限种类似方案来对所需的关键信息进行创造性的直观显示。本发明的其中一个价值在于，其能够将数据直观地转换成有用的且能迅速吸收的信息。在得知该信息后，用户便可尝试“如果-则”设定值并可进一步优化或接受这些设定值并将这些设定值作为前行设定值参数进行发布。

本发明中还隐含着能够将“可能会”处于常态设定值之外的产品数量具体化的能力。就决策者尝试确定对品质设定值作出改动的代价而言，系统可将例如可能需要剔除的产品的数量具体化。通过使用具体化的信息，系统便可使用各种用户输入标准成本或其它信息并可计算一成本值作为所述检验的直接输出。该直接成本值可通过计算机网路传送，以便可由一更大的成本管理系统加以利用。因此，就成本、生产速率、废料、或任何其它直接或所导出估计值中的至少一个而言，系统将已使用近来的数据来使未来的数据具体化。

如果对系统进行如此编程，则其还可预测或帮助预测许多关于加工工具、工具管理、预防性维护、进度、及其它制造设备管理值的有用的事项。可在图形描绘中并入指示符来显示与工具及加工机器组件的相关性，从而显著提高设备效率及效能。此外，可靠近适当的图形元素来并入相关的数字值，以提供更多的功能度来了解制造过程及排除制造过程中的故障。

例如，在例如图3所示的显示中，可沿条形图在每一个条202内与形成一个瓶的模具的编号一起叠置在形成所述瓶期间所使用的预吹压力。通过并入该信息，可甚至对条形图进行整理，以便仅显示与任一所选相关数据有关的指示符数据。因此，将可 根据缺陷类型或所出现的与一机器部件或过程参数具体相关的过程异常数据来迅速更改各判定设定值。

第5,591,462号美国专利讲述了缺陷与特定模具、传送臂或其它机器部件的关联性。其未讲述任何用于改动或优化检验设定值的方法且其根本未讲述用于根据新设定值参数进行重新评价的回查或“如果-则”技术。本发明从根本上不同，但可在实际上以一种相对于′462号专利得到明显改良的方式来实施。

由于可立即以图形方式显示任何变化，因而可将本发明的软件设计成使其以一种为可能涉及的一般操作员所能理解的方式与生产线进行通信。如果正确地进行设计，操作员便无需了解正以图形方式概括的特定监控技术的细节，因为所述信息是以一种能直观地了解的方式加以显示。所述系统可利于以若干种可容易被操作员理解的方式进行进一步解释。所述软件可表现出使用户可点击或停留在所述界面屏幕上的各个形体上，此可提供若干种形式的对所述结果的图形表示的进一步解释。此可呈文本解释的形式，或者如果需要，可呈操作员所选语音的口头解释的形式。其也可为图片或图表的形式－如果此更易于操作员理解的话。

对操作员的解释机理可不仅包括对图形呈现的理解而且还可按照所推荐的校正步骤来指引操作员。如果如此进行编程，则这些解释可为从对使所述过程回到正轨的校正步骤的简单推荐到对校正性或预防性维护的逐步骤详细解释的任何事项。这些详细信息步骤将须由对各个过程校正步骤具有丰富知识的人输入系统中。

本发明的另一个能明显增强其适用性及用户友好性的方面在于如下事实：其可编程为使操作员在所述部分上点击一次或移动一次便可引起图形显示的变化。例如，在图3中，可点击灵敏度阈值线203并然后将其拖至一更大或更小的灵敏度设定值。如果如此进行编程，则系统然后将立即根据系统已存储的用于此种用途的数据(202)重新计算所述结果的图形描绘形式。

本发明的另一个非常有功效的方面是其能够以图形方式表示有助于用户理解将系统微调至发现何种缺陷的信息。所述图形界面可设计有一部件说明板，所述部件说明板适用于使用户能够通过目视来理解所述系统微调成发现何种缺陷。其中一种简单形式的缺陷说明是显示缺陷比例尺。图3显示一缺陷比例尺，其为一可在一连续集上自小且窄的缺陷一直至比例尺的另一端(为大且宽的缺陷)来进行设定的滑尺。预计下面各代产品将具有2-D或3-D视觉显示能力，从而使操作员可选择其想将系统微调至的缺陷的外观。然后，操作员将继续设定灵敏度水平且将根据新的改动来进行回查追溯性检验。可对单个所关心的区域进行多次算法微调，因而操作员将实际上能够点击其想要发现的缺陷类型的图片并随后根据历史样本集合迅速地对其系统进行微调，并然后选择其想要发现的下一种缺陷并根据该缺陷的外观对系统进行微调，依此类推。当操作员已选取了其想要将系统微调到的缺陷的数量并已根据这些缺陷类型中的每一种来调整其灵敏度水平时，系统将随后绘制一视觉显示图并指示选择针对哪些缺陷进行微调及使用何种灵敏度水平。可存在许多种对此进行成像的方式，且预计其既可为 3-D图形性质也可作为一3-D半透明框形式来进行视觉显示，所述3-D半透明框在所述框中的不同位置上包含缺陷。预计未来的各代产品将使用全息图来形成所述系统将微调到的缺陷类型的一3-D成像集合。此种能力将使本发明能够包含分类及归类以与使系统能够得到正确设置的回查重新检验能力的巨大优点相结合。系统使操作员越容易地针对特定种类的缺陷及特定类别的缺陷对系统直观地进行微调，本发明的功能就越强大。

图2显示系统可以图形方式或通过视觉显示来描绘的不同类型的缺陷104、105、106。如果希望查找小的高对比度的点106但忽略更长的窄的缺陷105，则系统将以一种易于理解且几乎不需要训练的直观方式来实现此种查找。此外，如果一缺陷106较大、具有大的表面占用面积但对比度极低，则将易于通过图形界面来规定视觉属性。不同的缺陷类型将使检验系统输出成正比的指示符值，当检验软件已被设定成查找确切的属性时，所述指示符值将最高。这些机器视觉算法在所属技术领域中众所周知且由机器视觉软件工程师决定。

可针对其中有代表所述部件上形体的标记图或波形的特征部分的基于特征的系统调用类似的能力。这些签名具有特征形状、斜度、数学关系及其它可加以识别以用于对系统的搜索进行微调的唯一信息。这些签名可用图形方式表示以实现设置中的友好性并利于进行回头重新检查。

所述图形显示及界面可使用任一种形式的操纵，例如点击、点击并拖动、双击、在对话框内进行文本或数值输入、点击上下箭头键、“无线电旋钮”、或“滑标”调整。可使用各种各样的Microsoft Windows、Apple Macintosh、Visual Basic或其它视觉界面屏幕软件来实施本发明。可将当前最佳的实施软件与用户界面技术按任一种最适用于应用实施方案的组合或排列方式加以使用。

所属行业在很长一段时间内所致力于的其中一个问题是对以前所制造产品的回溯能力及追踪能力。由于本发明可将相关的数据和信息连接至每一次单独的检验，因而可具有关于通过一受检验生产线所制造的每一个部件的非常完整的档案。从可在部件记录中得到序列号或RFID(射频识别标签)或其它有效的部件标识方面来说，可在以后重新检验各个部件并验证哪些部件为真正关心的部件。例如，如果最初检验气囊或集束炸弹点火器或其它关键组件，但系统未微调至查找现在所关心的特定缺陷种类，则对系统进行适当的重新设定便可迅速地重新检验所有原来的部件并可识别应召回的具体组件。此种类型的回查能力可具有可编程性以利于针对所述重新检验是对哪些日期、生产批次、序列号范围或其它因素进行来分类。所述回查追溯能力也可利于降低保险费用或降低与赔偿责任有关的问题。回查重新检验能力也可包含用于检查历史产品的新的算法，以搜出可能旧的算法所不能搜出的缺陷。

本发明涵盖存储图像或检验指示符或其它与检验相关的数据的非常大的样本集合，并可在一很长的时期内容易地保存100％的所有生产量。此将会实现若干种对某些制造商可能非常有帮助的回查重新检验能力。其可事实上是对其历史生产量的完整 的100％数字记录，同时允许快速地对产品进行重新检验或重新检查。系统因而可允许根据诉讼进行重新检验检查，以验证产品在制造时的实际状态。

还存在许多在设备中所出现的无法容易地再现或可能永远无法再现的情形。例如，产品上存在水份而这些水份随后变干或蒸发，存在涂层而这些涂层随后固化并变得透明，及各种各样的同时发生且生产人员并不知晓的情形或情形的组合。通过随后对系统进行重新微调并进行重新检验，便可更容易地识别出问题的原因。

本发明还涵盖使得更易于验证新的、正在开发的、或实验性的检验算法。从可使用新的算法来重新检验一非常大的群体数据库方面而言，其可使得更为直接地验证所述算法的全面功能并将其与可能在实际生产时所使用的原始算法相比较。

进一步涵盖可将各系统以一种方式互连，此种方式使得可调用单个图形回查界面以在一由照相机或检验系统构成的互连系统中达成重新检验。此种挂钩可将任意数量的智能照相机、视觉系统、其它检验系统或过程监控系统链接于一起，从而可在每一装置处或在各装置之间的节点处或在一中央储存库处积累大的历史数据库群体。如果要将所有数据发送至更集中的位置，将需要足够大的带宽，但其可消除在远程或卫星位置处设置大量存储器这一需要。通过互连一回查检验界面能力，可使用所述能力监控整个生产线或整个工厂。然后，此可与一工厂范围的生产监控系统相结合地使用或者可替代此种系统，此视应用及性能需要而定。

如果将两个或更多个系统相互链接于一起，则其可有利于在所互连的若干个类似系统中实现校准及标准化及类似性能。随着越来越多的公司正在追求非常高的品质水平，此可成为一使得更易于实现此种目标的宝贵的工具。

应了解，在整个制造业中存在多得多的可使用回查追溯性检验系统的方式。本发明涵盖各种各样的能力及将所有其组合及排列中的各种所述特征包含入适用于任一特定应用的系统内的用途。自动化检验及图形用户界面领域的技术人员将易于了解可对具体应用充分采用此种技术的多得多的方式且决非仅限于本文所述的具体实例。

现在详细说明前面所述的应用－其是对食品和饮料容器进行在线检验。由于通常对饮料容器内部的各种品质方面存在相当大程度的直观判定，因而图3所示的图形用户界面提供一图形显示，所述图形显示可用于提供关于一检验或监控过程的结果的所选历史数据及至少一个控制设定值或阈值设定值的视觉显示，其中对所述至少一个控制设定值或阈值设定值的调整会改变对所述结果的视觉显示从而反映对所述设定值的调整。在一个实例中，所述至少一个阈值设定值包括灵敏度水平及缺陷比例尺。该系统相对于现有系统提供对视觉检验系统的显著改良。

条形图200显示在多种模式中的其中一种模式中进行检验的结果。对于详细的设置，其显示一种单部件模式，所述单部件模式提供一种用于理解基本算法正在如何根据一具体种类的缺陷或单个部件进行检验的强有力的方式。通过下拉菜单219调用本发明，下拉菜单219使用户能够选择单部件模式或者最后100个部件模式或者最后“N”个部件模式。可将“N”的值设定为任一数字，但在本实例性应用中使用10,000。在 最后100个部件模式中，每一个条均代表自对最后100个中每一单独部件进行视觉检验所得到的最强指示符值。条的竖向幅值越高，该指示符值就根据当前设定值判定所述单独组件越差。将具有一超过阈值线203的位置的条的部件判定为缺陷类条/部件205。应注意，215低于阈值线且对于当前所示的扫描而言被视为具有可接受的品质。在此种型式的图形用户界面上，存在两个使系统赖以在图形用户界面层次上进行判定的设定值。其为缺陷比例尺212及灵敏度水平203。这两个设定值可由操作员很容易地进行改动且在作出改动后将立即重新进行视觉显示，从而使得可通过所述图的视觉方面来理解这两个设定值。这些调整可通过操纵显示上的图形元素或者通过操纵一阈值线(例如阈值线203)来实现。超过线203的竖条(例如205)变为红色(未显示)而非未超过线203的条202的正常的绿色(未显示)。图204中的“Y”轴或竖轴代表灵敏度。在一种形式中，例如，灵敏度可与灰度色标数据有关。“X”轴201代表按时间顺序的各个部件，其中时间沿206方向正向前进。为最大限度地易于使用，在该图形显示中选取了两个变量，但如果所述应用需要，也可包含更多的变量。该图形界面上的用户可调参数设定值为缺陷比例尺212及灵敏度条203。当然，如果需要更多的可调参数，也可例如在显示或屏幕中包含额外的比例尺。为改变灵敏度调整203，用户将点击并使其指向装置保持在线203上，并根据其想要使灵敏度调整沿哪一方向而将其上下拖动。通过将所述线向下移动，用户可增大超过203的高度位置的条的数量，且因此提高检验的灵敏度。当向上拖动线203时，则会减少将超过其高度阈值的条的数量，且因此降低系统的灵敏度。例如，阈值线203高于条215，且因此，条215所代表的部件被视为合格。其条将被成像为代表其状态的绿色。第二次调整是缺陷比例尺调整212(在一种形式中，其可例如代表缺陷大小。)图3以图形方式表示的算法能够具有多个比例尺设定值，每一个比例尺设定值均具有其自身的灵敏度条203且缺陷比例尺设定值213由其沿缺陷比例尺线212的位置来指示。由于存在多个基于单个所关心区域(ROI)的缺陷比例尺设定值212，因而中央的缺陷比例尺指示符214受到双重环绕以突出关于当前正显示哪种算法的视觉指示。通过点击所关心的缺陷比例尺指示符213，其将像214一样被突出显示且图形显示200将立即改变以反映根据所点击的缺陷比例尺指示符213进行检验的结果。然后，用户点击并拖动已突出显示的缺陷比例尺指示符214，直至已确定出所需的设定值为止。然后，用户可选择重新调整灵敏度水平线203以适合其所选取的新的缺陷比例尺设定值。由于这两个设定值调整发生变化，因而图形界面迅速地发生变化以反映新的设定值。当显示新的条时，还显示数值输出217。数值输出217的“Y”轴位置204是被剔除产品数量的预想值－假如将灵敏度阈值线203移动至其中写有数值剔除产品预测值的框207的中心处，则将获得该预想值。因此，假如用户要将阈值灵敏度线203自当前框218(指示165个被剔除产品)向下移动至一位于下一框217(指示375个被剔除产品)中央的位置，则通过参阅框217、218、216，操作员便能够根据作出一靠近每一框的中央的灵敏度阈值线203设定值来预测将要出现的缺陷数量。当对缺陷比例尺212作出改动或者当改动灵 敏度阈值线203时，会迅速地重新计算数字读出值。

此外，所述图形用户界面的一部分是一“概略图”视频图像框208，其包含一样本图像或者复数个概略图型图像。此也可视为所述图形显示(例如图形显示200)的一部分。样本图像207是其检验结果对应于条形图200中其中一个条202的图像。如果用户想要查看由条215所代表的实际图像，其可点击条215且对应的图像将在框208中显示为图像207。因此，操作员可点击或选择任一个条202来引出由所述条所代表的特定图像。此外，当点击并保持其中一个条202时，此可用作一触发显示其它信息或有关信息或关联信息(例如图像或数据)的触发事件。例如，弹出一对话框，所述对话框包含关于该特定部件的进一步的细节及对应于该部件的其它所需的直接相关信息。例如，其可显示在检验过程中发现的实际数字值且其可涉及其来自哪一物体制造机器(body maker machine)。其可与机器部件、模具、夹具或会影响所述过程的过程元素相关并与所关心的部件或历史数据相关。当编写软件以协调及保存所述信息时，其可进一步详细说明日期、制造所需的压力或者甚至一部件序列号。作为另一实例，其它所需数据可包括如下中的至少一者：温度信息，颜色信息，制造路径信息，质量信息，测量信息，标识信息，批次信息，其它压力信息，机器设定值信息，及维护历史信息。另一种用于翻滚各个图像的方法是使用“下一个”及“前一个”按钮210及209，此将顺次提供不同的图像并将同时突出显示对应于该图像的图形条202。对于在框208中作为样本图像207而引出的每一图像，均将在视频概略图框218′中出现一展开的所关心区域条带(ROI)。当在下拉菜单219中设定成单部件模式或多部件回查模式时，视频概略图展开段218非常有用。其还适用于在最后100个部件模式或者最后“N”个部件模式中帮助理解根据本发明的许多优点进行的分析。

为便于通过以往的检验来得到对将来检验结果的精确得多的预测，操作员可自下拉菜单219中选取一最后“N”个部件选项。对于典型的罐行业应用而言，较佳将“N”设定为至少10,000个部件。尽管此看起来像一可用于对系统进行设定的大的群体，然而由于生产速度极高，因而其仅为约3至6分钟的实际生产量。

尽管图3中的显示是用作一实例，然而其也可经过修改来适应对例如一分区式屏幕中具有不同特性的数据的所选混合的视觉显示。其中一种类型的数据可基于自生产中获得的样本，而另一种类型的数据可基于对缺陷数据的取样。总之，在至少一种形式中，以特定地适用于用户的术语来表达视觉显示。就此而言，例如可用尺寸、质量、百分比、货币影响、测量值、视觉属性及部件数量来表达。

尽管这些参数是用作实例，然而本发明还涵盖编写软件来支持大得多的历史回查样本集合，其中将更多的相关数据结合至每一单独样本的记录。当然，在特定应用中也可能需要更小的样本集合。

所述系统的一重要优点是的确能够进行快速回查，以利于确定何种设定值能够在过多的废料与不可接受的品质水平之间达成恰当的折衷。通过利用该图形用户界面中的形体－其在一种形式中包括显示装置上的单个视觉显示屏幕，甚至初学的用户也可 迅速地变得比其它利用传统设定方法的系统的更精通的用户更加精通对所述系统进行设定。此外，如果需要如此，可同时虚拟地实现对机器视觉系统的调整。此外，在使用多个通道时或者在构建一系统的多个节点或站时，可实施本发明。

为进一步解释本发明的系统及方法，参照图4及5。应了解，图4及5所示的方法只是本发明例如在机器视觉物品检验环境中的实施方式的一个实例。应了解，如本文中所述，也可实现其它实施方式。进一步，应了解，这些方法可按各种各样的方式实施。例如，所述方法可包含于适当存储于控制系统(例如一机器视觉系统的控制器或处理器)内并在控制系统内进行存取的软件例程或模块内。所述软件可常驻于一适当的只读存储器或类似存储器中，或者其可适当地分布于整个系统及其组件中。在利用本发明的环境中可使用各种各样的软件技术及对应的硬件配置。所属技术领域的技术人员在阅读完本发明之后对此将一目了然。

现在参见图4，其图解说明一种支持实施本发明的检验过程。如图所示，如在所属技术领域中所知的那样开始检验过程(在400处)。然后自一图像检验(405)采集图像数据(在401处)。如人们所知，所述图像与所要检验的部件有关。此可使用一照相机、或其它适当的传感装置来完成。识别(在402处)所述部件的一所关心区域，例如区域103(图2)。经常地，出于所属技术领域的技术人员所易知的原因，所关心的区域是一图像的一子部分，但其也可为整个图像。对所关心区域的定位是通过在机器视觉检验领域中众所周知的技术来完成。然后，作出作出对一持久性缓冲器的请求以用于所关心区域的数据(在403处)。所述持久性缓冲器可呈各种各样的形式，但在一种形式中是一将能耐受断电、系统故障等等的缓冲器。就此而言，所述持久性缓冲器可呈非易失性存储模块的形式。就此使用一持久性数据管理器(在406处)。所述持久性数据缓冲器将适当地定位并提供一持久性缓冲器。其也可用于管理其中的数据。如果具有一持久性数据缓冲器，则使用该持久性数据缓冲器(在407处)。而如果不具有一持久性数据缓冲器，则使用一非持久性本地缓冲器(在404处)。在这两种情形中，均将所关心区域的数据载入至所选缓冲器内(在408处)。

接下来，选择一准则来用于检测所关心区域中的缺陷(在409中)。同样，该过程在机器视觉领域中众所周知。如图所示存储这些准则并可对其进行存取(在427处)。然后，通常根据这些准则来运行一算法来检测缺陷(在410中)。以在机器视觉或过程控制领域中所通常使用的方式对正接受检验的部件执行该算法或例程。在一种机器视觉应用中，运行所述算法或例程来识别具有缺陷的部件。特别地，将结果存储在一适当的存储器中(在412处)。如根据下文说明所易知，在知晓本文所涵盖的图形用户界面期间将存取该存储器。应了解，由于对数据存储硬件及软件存在当前实际的限制，因而对数据－包括代表检验(或监控)过程的图像及非图像数据－可为选择性的。因此，尽管可存储所有数据，然而也可能期望仅存储对数据的取样、或所述数据的一缩减形式。就此而言，可使用如下中的至少一种：基于时间的取样，基于计数值的取样，周期性区域，基于事件的取样，基于取样计划理论的取样，基于偏移量的取样，基于 随机性的取样，基于算法的取样，基于军事的取样，基于频率的取样，基于百分比的取样，基于位置的取样，基于站的取样，及基于制造路径的取样。如上文所述，也可使用SPC。如上文所述，对数据集合进行缩减可意味着仅存储一图像中的一所关心区域或者并非存储所有图像。当然，还应了解，与传统的机器视觉系统相比，可构建补充的数据存储技术及硬件，以提供对所述数据的存储。据此，例如可使用一固态数字存储器、旋转存储器、光学存储器或其它计算机存储装置。然后，判定是否已使用了最后一个准则(在411处)。如果已使用，则判定所关心区域是否满足缺陷准则(在413处)。如果满足，则断定所关心区域(例如部件)有缺陷(在415处)。然后，判定所关心区域是否是所要检验的最后一个所关心区域(在428处)。如果不是，则确定一新的所关心区域的位置(在402处)并重复各个步骤。而如果已对最后一个所关心区域进行了检验，则判定是否已对最后一个部件进行了检验(在429处)。如果还没有，则采集另一图像(在401处)并重复各个步骤。而如果已对所述过程中的最后一个部件进行了检验，则结束所述检验(在414处)。

应了解，当对既定的一批部件运行所述检验过程时，如上文所述存储关于所关心区域检验结果的数据。当然，此与所存储的所关心区域数据重合。应了解，检验及获得数据的过程的完成可能需要不同的时间量。所使用的时间周期取决于用户的目标、过程的效率、...、等等。

现在参照图5，所关心区域的检验结果的使用将变得一目了然。就此而言，启动一根据本发明的视觉显示过程(在416处)。然后，载入所关心区域的数据(在417处)。就此而言，使用持久性数据管理器(在406处)。例如，数据管理器可自如上文所述在检验期间存储数据的存储位置中检索相关的数据。接下来，选择一进行视觉显示及/或修改的准则(在418处)。这些准则可呈本文所涵盖的各种各样的形式。例如，所述准则可为灰度色标特性及/或缺陷尺寸。在机器视觉或过程控制领域中所用的任何准则以及其它准则均将满足要求。同样，存储这些准则(在427处)。然后，计算指示满足所述准则的的数据的统计信息(在419处)。此相当于重新检验此前已检验过的部件的图像，而不实际上使部件重新经过所述系统。用于完成此作业的例程为所属技术领域的技术人员众所周知。之所以可对部件进行“重新检验”，是因为如上文所述存储有关于对部件的前一次检验的原始数据。只是针对所选准则或设定值的改动对所述数据进行重新分析并重新计算结果。当然，此种计算可独立于所述准则的灵敏度分量来完成并可按各种众所周知的方式来进行。呈现对所计算统计信息的图形显示(在420处)。此可包括在考虑灵敏度的情况下对数据进行重新计算。应了解，419及420处的步骤可如图所示分别作为单独的步骤实施，或者可作为单个重新计算和视觉显示步骤来实施。然后判定用户是否正在修改灵敏度(例如，举例而言，通过调整图形显示上的一阈值线)(在421处)。如果是，则如此修改所述图形显示(在420处)。当然，将对数据进行重新计算并重新进行视觉显示。而如果不需要进行修改，则判定是否要修改另一参数(在422处)。如果是，则使用所述参数来重新计算统计信息(在419处)， 并重复各个步骤。而如果不需要对任何参数进行修改，则判定是否应选择另一准则来进行视觉显示或修改(在423处)。如果是，则选择另一准则(在418处)并重复各个步骤。如果不是，则判定是否要对另一数据集合进行视觉显示(在430处)。如果是，则载入另一所关心区域的数据(在417处)，并重复各个步骤。然而，如果不需要其它数据集合，则判定是否应对在检验过程中所使用的准则实施改动(在424处)。如果不需要，则接受视觉显示过程(在425处)。然而，如果决定对检验准则实施改动，则作出此种改动(在426处)。当然，更新该准则数据(在427处)。

根据图4及5所示的流程图及根据本发明应明了，本文所涵盖的图形用户界面的用户在使用所述过程期间具有灵活性。例如，一旦用户可看到由所述系统形成的视觉显示并如上文所述对其进行修改，他/她即可评价所述视觉显示及基本数据，作出进一步的调整以形成其它视觉显示(并因此进行其它重新计算和重新分析)，或者根据对视觉显示所作的调整来改动所述检验或监控系统。在一种形式中，所述系统可能需要进行中间步骤及最终接受可能对所述检验或监控系统所作的任何改动。可对任何此种最终接受赋予安全功能或者进行安全保护。所属技术领域的技术人员将易知在对基本检验或监控系统作出改动时所涉及的技术。

前面对实施方式的归纳详细说明了一种可用于实施本发明的方式。自动化检验及图形用户界面领域的技术人员将能够以许多种不同的方式来应用所揭示的教示内容，以涵盖由自动化检验或自动化过程监控系统的不同形式及应用所囊括的巨大范围。

上文说明只是提供对本发明特定实施例的揭示内容而并非旨在限定本发明。因此，本发明并非仅限于上述各实施例。而是，应知道，所属技术领域的技术人员可构想出仍归属于本发明范围内的替代实施例。

Claims (48)

1.一种用于与机器视觉检验系统一起使用的系统，所述系统包括：

图像显示装置，其操作以提供对关于一机器视觉检验过程的结果的所选历史数据的一视觉显示，所述所选历史数据存储在存储装置中且包括在所述检验过程中获得并存储的包含图像的图像数据，其中所述视觉显示包含所选图像的群体代表，用于每一相应图像可接受性量度的指示符值以及相应元素以提供对每一相应样本的已检验图像的选择和查看；及

控制器，其用于所述检验过程，所述控制器具有至少一个用于所述检验过程的参数的阈值设定值，其中所述设定值的调整包括用户操纵图形元素，所述设定值的所述调整触发对所选历史数据中的所存储图像的重新检验并改变对所述结果的所述视觉显示，以基于所述设定值的所述调整来显示所述检验过程的不同结果。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述调整包括操纵所述图形显示上的一图形阈值线，所述操纵会触发对所述所选历史数据的重新检验或重新计算及对其进行的对应的重新视觉显示。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述调整包括操纵所述图形显示上的图形元素，所述操纵会触发对所述所选历史数据的重新检验或重新计算及对其进行的对应的重新视觉显示。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述视觉显示可运作以在操纵一指针或图形致动器时触发显示附加的所选图像或数据。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述附加的所选数据包含如下中的至少一者：时间，温度信息，颜色信息，制造路径信息，质量信息，测量信息，标识信息，批次信息，压力信息，机器设定值信息，及维护历史信息。

6.如权利要求4所述的系统，其中所述操纵包括选择一条形图中的一条形元素以显示与一样本相关的至少一个图像。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述视觉显示可运作以在指向或选择一图形元素时显示所述所选历史数据的一子集或超集。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述所选历史数据代表在所述检验过程中获得的一图像群体，且所述系统有利于调整机器视觉检验参数，同时查看关于一所选图像群体的检验结果。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述视觉显示是显示装置上的单个视觉显示屏幕。

10.如权利要求1所述的系统，其中所述调整包括使用滑标、鼠标点击、旋钮或触摸屏。

11.如权利要求1所述的系统，其中所述视觉显示的所述改变包含对每一个对应的检验或过程监控事件进行一重新计算以虑及对所述阈值的所述调整，且进一步其中在下一视觉显示中显示所述重新计算。

12.如权利要求11所述的系统，其中所述重新计算包含对一图像进行至少一重新检验以及对所述所选历史数据进行一重新分析。

13.如权利要求1所述的系统，其中所述检验过程是一工业在线过程。

14.如权利要求13所述的系统，其中所述历史数据的所述视觉显示是对与一正受到监控的所测量产品或过程参数有关的相关指示符的一视觉显示。

15.如权利要求14所述的系统，其中所述视觉显示进一步包含对至少一个所选控制限制设定值的视觉显示。

16.如权利要求14所述的系统，其中所述视觉显示进一步包含对多个所选控制限制设定值的同时视觉显示。

17.如权利要求14所述的系统，其中所述对历史数据的视觉显示是对与各个历史样本有关或相关的信息的一视觉显示。

18.如权利要求17所述的系统，其中所述相关信息包含会影响所述过程的过程受控机器部件、模具、夹具、或过程元素中的至少一者。

19.如权利要求12所述的系统，其中所述重新检验包括根据所述图形用户界面上至少一个设定值的改变而进行的一立即重新检验。

20.如权利要求1所述的系统，其中所述历史数据包含存储于一固态数字存储器、旋转存储器、光学存储器或其它计算机存储媒体中至少一者中的所保存数据。

21.如权利要求20所述的系统，其中所述历史数据包含与通过所述视觉显示所显示的所测量产品或过程参数的至少一指示符值有关的图像。

22.如权利要求20所述的系统，其中所述历史数据包含与通过所述视觉显示所显示的所述所测量产品或过程参数的指示符值有关的原始传感器数据的非图像形式。

23.如权利要求13所述的系统，其中通过所述图形视觉显示所实现的所述改动会在所述检验系统中引起变化。

24.如权利要求23所述的系统，其中所述检验系统包含多个通道。

25.如权利要求24所述的系统，其中所述多个通道包括相连的、独立的检验或过程监控站或节点。

26.如权利要求13所述的系统，其中所述图形视觉显示用于如下动作的至少一者：1)评价，2)作出进一步的调整，或者3)在所述检验系统中引起变化。

27.如权利要求26所述的系统，其中采取一进一步的动作来接受所述引起所述变化。

28.如权利要求27所述的系统，其中在所述检验系统中对所述变化的一最终接受是受到安全保护的。

29.如权利要求1所述的系统，其中所述视觉显示包括一代表一所选历史样本群体的条形图。

30.如权利要求29所述的系统，其中每一相应条的一高度是所述系统为每一相应样本计算出的一好坏度量度的一指示符值。

31.如权利要求29所述的系统，其中所述条形图包含具有颜色的条形元素，所述颜色指示与所述条形元素有关的一所选特性或者一信息显示。

32.如权利要求1所述的系统，其中所述所选历史数据代表对与正受检验或监控的部件或事件对应的数据的一预定取样。

33.如权利要求32所述的系统，其中所述预定取样包括如下中的至少一者：基于时间的取样，基于计数值的取样，周期性取样，基于事件的取样，基于取样计划理论的取样，基于偏移量的取样，基于随机性的取样，基于算法的取样，基于军事的取样，基于频率的取样，基于百分比的取样，基于位置的取样，基于站的取样，及基于制造路径的取样。

34.如权利要求1所述的系统，其中所述视觉显示是显示来自生产的样本的一所选混合，其中所述来自生产的样本的所选混合代表一第一类型所选样本与至少一第二类型所选样本的一比较。

35.如权利要求34所述的系统，其中所述第一类型包括具有一特定特性的样本。

36.如权利要求34所述的系统，其中所述第二类型包括使用如下中的至少一者所获得的样本：基于时间的取样，基于计数值的取样，周期性取样，基于事件的取样，基于取样计划理论的取样，基于偏移量的取样，基于随机性的取样，基于算法的取样，基于军事的取样，基于频率的取样，基于百分比的取样，基于位置的取样，基于站的取样，及基于制造路径的取样。

37.如权利要求34所述的系统，其中所述第二类型包括具有一特定特性的样本。

38.如权利要求1所述的系统，其中所述视觉显示结果由特定地适用于一用户的术语来表达。

39.如权利要求38所述的系统，其中所述术语定义为如下中的至少一者：尺寸，质量，百分比，货币影响，测量值，视觉属性及部件数量。

40.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个阈值设定值包括一灵敏度水平及一缺陷比例尺。

41.如权利要求1所述的系统，其中所述视觉显示包含一全息图像显示。

42.如权利要求1所述的系统，其中对特定缺陷类型的视觉显示是一全息显示的一形式。

43.一种用于与机器视觉检验系统一起使用的系统，其包括：

图形显示装置，其提供对关于一机器视觉检验过程的结果的历史数据的一视觉显示，所述历史数据存储在存储装置中且包括在所述检验过程中获得并存储的包含图像的图像数据，其中所述视觉显示包含代表所选图像的群体的条形图，其中每一相应条的高度是对每一图像计算出的好坏量度的指示符值且其中每一相应条是可选的，以查看已检验图像；及

控制器，其用于所述检验过程，所述控制器具有至少一个用于所述检验过程的参数的阈值设定值，其中所述设定值的调整包括在所述图形显示装置上用户操纵图形阈值，所述设定值的所述调整触发对所述历史数据的所存储图像的重新检验并改变所述视觉显示以显示所述检验过程的不同结果以反映所述调整，并选择性地改变所述检验过程的参数。

44.一种用于一过程或监控系统中的方法，其包括：

在一图形显示装置上的图形用户界面中显示历史数据以提供对一检验过程的结果的一视觉显示，其中所述视觉显示包含在所述检验过程中获取并存储的所选图像的群体代表，用于每一图像可接受性量度的指示符值以及相应元素以提供对已检验图像的选择和查看；及

由控制器改变所述视觉显示以显示所述检验过程的不同结果来反映对在所述检验过程中获得的所述图像的重新检验，所述检验过程通过对所述图形显示装置上的所述图形用户界面的一图形元素的用户操作对所述检验过程的参数的至少一个阈值设定值所进行的调整触发。

45.一种用于一过程或监控系统中的方法，所述方法包括：

在一图形显示装置上的图形用户界面中显示所选历史数据以提供对一检验过程的结果的一视觉显示，其中所述视觉显示包含代表所选图像的群体的条形图，其中每一相应条的高度是对每一图像计算出的好坏量度的指示符值且其中每一相应条是可选的，以查看已检验图像；及，

由控制器改变所述视觉显示以显示所述检验过程的不同结果以反映对在所述检验过程中获得的所述图像的重新检验，所述检验过程通过对所述图形显示装置上的所述图形用户界面的一图形元素的用户操作对所述检验过程的参数的至少一个阈值设定值所进行的调整触发。

46.一种用于一机器视觉检验系统中的系统，所述系统包括：

显示装置，其操作以提供存储在存储装置中的关于一在线机器视觉检验过程的结果的所选历史数据的一单个屏幕视觉显示，所述所选历史数据代表一受检验部件群体，且所述所选历史数据包括在所述检验过程获取并存储的所述受检验部件中所关心的所选区域的图像，其中所述视觉显示包含代表所选图像的群体的条形图，其中每一相应条的高度是对每一图像计算出的好坏量度的指示符值且其中每一相应条是可选的，以查看已检验图像；及

控制器，其用于所述在线机器视觉检验过程，所述控制器具有用于所述检验过程的参数的至少一个阈值设定值，其中所述设定值的调整包括在所述图形显示装置上操纵图形阈值线和图形元素，所述设定值的调整触发对所述图像的重新检验并改变所述单个屏幕视觉显示以显示所述过程的不同结果以反映所述调整。

47.如权利要求46所述的系统，其中所述单个屏幕视觉显示包括一受检验部件的一所选图像的一所关心所选区域的一展开的视图。

48.如权利要求46所述的系统，其中所述图像包括复数个缩略图。