CN105981037A - 读取玻璃片材上的标识码的方法 - Google Patents
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Abstract
一种读取形成码的符号的方法,所述符号的每个被接近于玻璃片材的同一侧面而标记在玻璃片材的表面上,玻璃片材被布置成堆。所述方法包括:—利用照相机通过玻璃片材的所述侧面获取至少一个图像,观察方向相对于玻璃片材中的每个的所述侧面是不垂直的并且倾斜的,玻璃片材的码应当利用所述图像来读取;—图像处理步骤,其中所获取的图像被由编程的计算机处理以便提取存在于在图像上可见的并且应当被读取的至少一个码中的信息。
Description
技术领域
本发明涉及标记于玻璃片材上的标识码的领域。
背景技术
可能的是使用呈一维的“条码”类型的或类似的符号以及呈二维的“数据矩阵”类型的或类似的符号以用于充当玻璃板的标识码。
这些码可以包含所有类型的信息,如例如用作标识玻璃片材的号码。如制造地点或制造日期和时间的信息同样可以被并入,所有其它适配类型的信息也同样。
符号是例如借助于所有适配类型的、优选地垂直于玻璃片材(即垂直于玻璃片材的一般平面)定向的激光辐射来标记的。实际上,这样标记的符号一般用于通过使设备面向符号(并且因此面向玻璃片材的两个主表面中的一个)定位从而被从表面读取。
这种标记例如是接近于玻璃片材的侧面而被实现的。
然而,这样的符号并非用于在玻璃片材被堆叠时被读取。
发明内容
本发明的目的是允许快速读取存在于玻璃片材上的码,不管玻璃片材是分离开的还是堆叠的。
根据本发明的一个方面,涉及的是一种读取形成码的符号的方法,所述符号的每个被接近于玻璃片材的同一侧面而标记在玻璃片材的表面上,所述玻璃片材被布置成堆,所述方法包括:
—利用照相机通过玻璃片材的所述侧面获取至少一个图像,观察方向相对于玻璃片材中的每个的所述侧面是不垂直的并且倾斜的,玻璃片材的码应当利用所述图像来读取;
—图像处理步骤,其中所获取的图像被由编程的计算机处理以便提取存在于在图像上可见的并且应当被读取的至少一个码中的信息。
根据特定的实施方式,所述方法还具有如下的单独地取得的一个或多个特征或者如下的在技术上的所有可能的组合:
—所述符号距所述侧面至多10mm,优选地至多7mm,优选地至多5mm,还优选地至多4mm;
—观察方向与应当被读取的玻璃片材的侧面的法线之间的观察角度被选取以使得码的高宽比的形变为最小;
—观察方向与应当被读取的玻璃片材的侧面的法线之间的观察角度α被选取以使得高宽比=cos(α)*tan(arcsin(sin(α)/n_verre))最大;
—在一次或多次全内反射之后观察图像;
—针对玻璃片材堆的每个玻璃片材获取图像,在各图像之间照相机被移位以便观察方向相对于应当被读取的玻璃片材的侧面是不垂直的并且倾斜的;
—针对所获取的每个图像,堆中的片材中的至少一部分在所获取的图像上是可见的,处理步骤使用图像的对应于应该被读取的玻璃片材的部分;
—针对所获取的每个图像,观察方向与应当被读取的玻璃片材的侧面的法线之间的观察角度α是相同的;
—获取单个图像以用于读取堆中的多个玻璃片材的码,甚至针对堆中的所有玻璃片材获取单个图像;
—照相机是充分远离的以便对于从玻璃片材堆获取的每个图像而言观察方向与应当被读取的玻璃片材的侧面的法线之间的观察角度在40度的上下限跨度内,优选地在20度的上下限跨度内;
—所述方法包括在照相机和玻璃片材堆之间应用刚性透明板的步骤,刚性透明板在刚性透明板和堆叠的玻璃片材的侧面之间的界面具有柔性的或液态的透明材料;
—柔性的或液态的透明材料是水或基于硅酮或类似物的材料;
—刚性透明板是玻璃片材或由PMMA或类似物制成的片材。
附图说明
通过基于各图阅读仅仅是以说明性示例的方式作出的随后的描述,将更好地理解本发明,在各图中:
—图1是玻璃片材的照片,“数据矩阵”类型的符号被标记在玻璃片材的表面上;
—图2是图解根据本发明的实施方式的玻璃片材堆的读取装置的示意图;
—图2-2是对应于图2的照片;
—图3、图3-2和图3-3分别图解从上方观看的符号、解释以观察角度α从侧面进行该同一码的可视化的横截面光学示图、以及以角度α从侧面看到的码的样子;
—图4是图解根据相对于玻璃片材的侧面的法线的观察角度α的码的所观察到的高宽比(图3-2上的比a′/a)的线图;
—图5图解根据以毫米为单位的到边沿的距离所需要的观察角度α以及在该距离和在该角度下的高宽比(码的大小固定在3mm并且玻璃片材的厚度固定在4mm),并且图5-2示出以不同的观察角度α从侧面看到的码的照片;
—图6是图解用于使用在玻璃片材的内部的图像反射来读取码的另一实施方式的示图;
—图7图解根据另一实施方式的用于促进从侧面读取码的方法;以及
—图8图解形成码的符号的不同类型。
具体实施方式
在全文中,“表面”是指玻璃片材的两个主表面中的一个,并且侧面是指形成玻璃片材的侧部的四个侧面中的一个。
同样“观察方向”是指照相机的对象与观察点之间的轴。观察者和侧面之间的距离相较于厚度是大的,因而侧面的所有点被认为是被以同一角度观察的。
另外,以示例的方式,在所有的计算中,玻璃的折射率保持为nverre=1.5。
如图1中图解那样,每个玻璃片材2被标记有形成码的符号4。
符号4优选地呈二维,例如为数据矩阵类型。
图2图解用于在玻璃片材被堆叠时读取这些符号的本发明的实施方式。
包括照相机6的读取设备5被定位以便观察被堆叠的玻璃片材2的侧面8,以用于从侧面8进行观察。
读取设备5的还包括计算机(未表示),该计算机连接于照相机6并且包括其上存储有适于处理所获取的图像并对符号4解码的程序的存储器(未表示)。
符号4被定位为接近侧面8中的一个。实际上,如图3到图3-3图解那样,符号显现为由于如下的两个竞争现象而被通过侧面形变:折射和投影。图3对应于表面图,图3-2对应于截面图并且图3-3对应于通过侧面的图。
观察方向与侧面的法线之间的观察角度α越小,投影将符号的可看到的大小(即,如在由照相机取得的图像上显现的大小的符号大小)减少得越多。并且观察角度α越大,折射越大并且减少符号的可看到的大小越多。
而且,对于图像的处理而言,优选的是高宽比(即符号的可看到的宽度“a′”和其真实宽度“a”之间的比)尽可能大。在实践中,可能的是获得至少0.2、甚至至少0.3的高宽比。
如图4图解那样,已经发现观察方向和所观察的侧面的法线之间观察角度α具有50度左右的最优值。横坐标上表示以度为单位的角度α并且纵坐标上表示高宽比a′/a。
在对象的可看到的宽度a′和其真实宽度a之间的对象的高宽比a′/a被通过如下给出:
高宽比=
其中α是观察方向与玻璃片材的侧面的法线之间的观察角度,并且nverre是550nm处的玻璃的折射率。
优选地,在玻璃的情况下观察角度α例如被选取在30度和70度之间。
至于图5,其图解到边沿的距离(即符号4和侧面8之间的距离)的作用。横坐标轴上表示以毫米为单位的到边沿的距离,左边的纵坐标表示观察角度α(方形形状的点)并且右边的纵坐标表示高宽比a′/a(圆形形状的点)。
如果到边沿的间隔更大,留在视窗中的地方减小。于是被限制为使用更小的视角以及由于增大的投影所致的压缩(即高宽比a′/a减小)。
因此,在直接观察的情况下(没有反射),符号例如距最近的侧面之多10mm,优选地至多7mm,优选地至多5mm,还优选地至多4mm。
以示例的方式,对于厚度4mm的玻璃、1.2mm大小的符号、2.6mm的对于观察而言可用的侧面的宽度、以及3.5mm的到边沿的距离而言,观察角度α被选取为50°。
然而,如图6图解那样,通过观察以反射呈现的图像,从而能够读取更远离侧面的符号。
例如,对于4mm厚度的玻璃而言,符号将具有相对于直接观察在+6mm的距离处的类似的外观。
然而,在实践中该反射观察方案仅在玻璃足够明净的情况下是可使用的,在染色玻璃的情况下吸收过多。
对于关注图像的获取的情况而言,实质地区分两种可能的实施方式。
在作为优选的实施方式的第一种实施方式中,玻璃堆和读取设备中的一个是可移动的,以便利用对于每个玻璃片材2而言相同的观察角度α对每一玻璃片材获取图像。
然而注意在每个图像上多个侧面8例如将是可见的,但只有对应于应该被读取的片材2的符号4将被计算机处理。
在第二实施方式中,针对玻璃片材堆的整体获取单个的图像。为此,将优选的是,照相机充分远离以便观察角度α等于接近正20度或负20度,即在40度的上下限跨度内,优选地在接近正10度或负10度内,还优选地接近正5度或负5度。
在变形中,针对多个玻璃片材2,例如针对相同数量相邻玻璃片材的组,例如针对两个玻璃片材的组、三个玻璃片材的组或者四个玻璃片材的组,获取单个图像。并且以优选的方式,每个组的图像是在相同的观察角度α的情况下获取的。
图7图解另一种可能的实施方式,其可以被组合到前述的实施方式中。
在该实施方式中,读取方法在于在堆叠的玻璃片材的侧面上应用透明板20,透明板20具有插入到该板和玻璃片材的侧面8之间的界面处的柔性材料22,以便减少产生自存在于侧面8上的表面缺陷的光学缺陷。
实际上证实的是,玻璃片材2的切割可能导致由于切割之后侧面8的表面状态的原因的不良的利用侧面的读取性。
板20例如是由透明材料制成(例如由玻璃制成)的刚性片材。
柔性材料例如是由透明柔性材料22制成(例如由塑料材料制成,例如有由硅酮制成)的片材。
柔性片材22例如被粘合在板20上或者通过所有其它适配手段而被固定。
在变形中,柔性材料被液体(如水或其它类似材料、胶体等)替代。
因此,在获取图像之前,将界面材料应用在侧面上,然后在堆和照相机之间对着堆的玻璃片材的侧面8应用板20。
玻璃片材2具有例如介于0.5mm和19mm之间,尤其是2mm和12mm之间,例如4mm和8mm之间的厚度。然而在变形中,玻璃片材具有所有适配类型的厚度。
例如在切割呈大尺寸玻璃片材的浮法玻璃带之后立即地、或者紧接在切割之前或者甚至在切割当中标记符号4。玻璃片材2于是具有大于2米的宽度以及大于5米的长度。
涉及的是例如碱石灰石英玻璃但是在变形中涉及所有适配类型的玻璃。
以一般的方式,涉及的是所有适配类型的玻璃片材2。
还要注意图1和图3中的可见符号4不是限制性的。在变形中涉及的是所有适配类型的呈二维的符号。图8图解其它类型的已知的码,它们当中有:3-DI Code、Aztex Code、Codablock、Code 1、Code 16K、Dot Code、QR Code、ezCode、BeeTagg Big、BeeTaggLandscape、Data Matrix、Maxicode、Snpwflake、Verocode、BeeTagg Hexagon、BeeTaggNone、ShotCode、MiniCode、Code 49、Datastrip Code、CP Code、ISS SuperCode。
以一般的方式,涉及的是形成所有适配类型的码的符号4。
为了实现符号4的标记,使用例如50W的CO2打标激光器。以示例的方式,激光器被适配用于改变玻璃片材的表面、颜色、或者还有折射率并且因此以可读取的方式标记符号4。
标记设备被布置成面朝玻璃片材的主表面30(图2)以用于从玻璃片材的表面30进行标记。
Claims (13)
1.一种读取形成码的符号(4)的方法,所述符号(4)的每个被接近于玻璃片材(2)的同一侧面(8)而标记在玻璃片材的表面(30)上,玻璃片材被布置成堆,所述方法包括:
—利用照相机(6)通过玻璃片材的所述侧面获取至少一个图像,观察方向相对于玻璃片材中的每个的所述侧面是不垂直的并且倾斜的,玻璃片材的码应当利用所述图像来读取;
—图像处理步骤,其中所获取的图像被由编程的计算机处理以便提取存在于在图像上可见的并且应当被读取的至少一个码中的信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述符号(4)距所述侧面(8)至多10mm,优选地至多7mm,优选地至多5mm,还优选地至多4mm。
3. 根据权利要求1所述的方法,其中观察方向与应当被读取的玻璃片材(2)的侧面(8)的法线之间的观察角度(α)被选取以使得符号(4)的高宽比的形变为最小。
4.根据权利要求3所述的方法,其中观察方向与应当被读取的玻璃片材的侧面的法线之间的观察角度α被选取以使得
。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中在一次或多次全内反射之后观察图像。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中针对玻璃片材堆的每个玻璃片材(2)获取图像,在各图像之间照相机(6)被移位以便观察方向相对于应当被读取的玻璃片材的侧面是不垂直的并且倾斜的。
7.根据前述权利要求所述的方法,其中针对所获取的每个图像,堆中的片材中的至少一部分在所获取的图像上是可见的,处理步骤使用图像的对应于应该被读取的玻璃片材的部分。
8.根据前述权利要求所述的方法,其中针对所获取的每个图像,观察方向与应当被读取的玻璃片材的侧面(8)的法线之间的观察角度(α)是相同的。
9.根据权利要求1到7中的任一项所述的方法,其中获取单个图像以用于读取堆中的多个玻璃片材的码(4),甚至针对堆中的所有玻璃片材获取单个图像。
10.根据前述权利要求所述的方法,其中照相机(6)是充分远离的以便对于从玻璃片材堆获取的每个图像而言观察方向与应当被读取的玻璃片材的侧面的法线之间的观察角度(α)在40度的上下限跨度内,优选地在20度的上下限跨度内。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,包括在照相机(6)和玻璃片材堆之间应用刚性透明板(20)的步骤,刚性透明板在刚性透明板和堆叠的玻璃片材的侧面(8)之间的界面处具有透明的界面材料(22)。
12.根据前述权利要求所述的方法,其中透明的界面材料(22)是比如水的液体或类似物、或者基于硅酮或类似物的柔性材料。
13.根据权利要求11或12所述的方法,其中刚性透明板(20)是玻璃片材或由PMMA制成的片材或类似的片材。
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Granted publication date: 20190122 Termination date: 20211219 |
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