CN109313055B - 用于确定玻璃容器的容量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于确定容器(1)的容量的方法,其中通过计算机辅助X射线断层摄影设备(10)从不同视角采集容器的多个射线图像(I)。根据本发明,分析射线图像以便:从射线图像构建容器的计算机模型(M);确定容器的计算机模型的内表面(Sf);将容器的计算机模型的填充水平面(Pn)定位成平行于支撑平面并且定位在距所述容器的计算机模型的顶部标称距离(Hn)处;和计算该容器的计算机模型的内部体积,所述内部体积由计算机模型的内表面(Sf)和填充水平面(Pn)限定,该计算结果是容器的填充容量(Cn)。
Description
技术领域
在一般意义上,本发明涉及检查玻璃容器的尺寸(dimension)的技术领域,并且本发明更具体地涉及测量所述容器的容量。
背景技术
容器的容量是在容器被填充到边缘或直至容器的环形部的表面之下的确定高度的情况下容器所容纳的最小液体体积。法规或行政要求使得有必要准确地了解容器的容量。容器的真实容量必须对应于容器上标注的容量,该标注的容量可例如蚀刻在容器上或写在贴附于容器的标签上。
制造容器的方法中的偏差导致其容量的变化。对于恒定体积的玻璃,如果模具的体积由于磨损而增加,则容器的内部体积将增加。在恒定的模具体积下,如果玻璃的体积增加,则容器的容量将减小。同样,形状(本体的高度、椭圆化等)方面的变化会对容器的容量产生影响。为了测量模具的体积特性,专利FR 2 717 574教导了用于测量玻璃制造模具的腔体的方法和装置。
举例来说,供应商AGR公司(http://www.agrinti.com/products/view/10/FillHeight Tester(填充高度测试仪))出售一种用于测量容器容量的已知机器,该机器依赖于称重(weighing,计量)原理。该机器具有称重板,空容器以通过其底部竖立的方式承载在该称重板上,在重力作用下静态平衡地位于水平支撑表面上。之后,在容器中填充密度已知的液体,直至相对于由称重板限定的基准面测量的标称水平。通过将容器填充到标称水平以上并借助于移液管移除过多体积而将容器填充到标称水平,所述移液管承靠容器的环形部的表面以使得移液管的孔口位于相对于基准面的标称水平处。通过在已知温度下称重,该机器测量实际容纳于该容器内并且对应于容器的有效容量的液体量。
该机器的缺点涉及执行测量所需的时间。此外,该机器还存在如下缺点:除了在容器空着的时候的容器重量之外,不能进行额外的尺寸测量。因此,该机器还能用于光学或接触型的自动尺寸检查设备,但是不能测量容器的容量。
从文献US 2014/211980还已知X射线方法和装置,用于特别是通过检测瓶子内部的液体表面来测量部分地填充瓶子的液体的体积。虽然该方法能够测量瓶子内部的液体的体积,但该技术首先不能测量瓶子的真实容量,其次不能在标准化测量条件下测量。
专利申请US 2010/303287描述了适于确定物体是否包含液体的X射线设备。尽管该文献能够测量瓶子内部容纳的液体的体积,但该文献中描述的技术具有与专利申请US2014/211980相同的缺点。
发明内容
本发明试图通过提出用于准确且快速地确定玻璃容器的容量的新方法来弥补现有技术的缺点。
本发明的另一个目的是提出一种方法,该方法既适用于确定容器的容量,又适用于执行容器的各种其他尺寸测量,以便限制容器测量周期的持续时间。
为了实现这些目的,本发明的方法包括以下步骤:
a)使用X射线计算机断层摄影设备(computed-tomography apparatus,计算机层析设备)以不同的投影角度采集容器的多个X射线图像;
b)将X射线图像传输到计算机;以及
c)用计算机分析X射线图像。
根据本发明,该方法包括:
采集空容器的X射线图像,以便使得在X射线图像中仅出现容器的材料;
-确定容器的支撑表面;以及
-分析X射线图像以便:
i)从X射线图像构建容器的数字模型;
ii)确定容器的数字模型的内表面;
iii)将容器的数字模型上的填充水平面定位成平行于支撑表面并且定位在与容器的数字模型的顶部相距标称距离处;和
iv)通过计算而测量由数字模型的内表面以及由填充水平面限定的容器的数字模型的内部体积,该测量值是容器的填充容量。
本发明的方法保证了满足用于测量容器的容量的标准化条件,而不需要用液体填充所述容器。
此外,本发明的装置还可组合地包括以下附加特征中的一个或多个。
为了确定容器的数字模型的体积,执行以下步骤:
a)使用容器的多个X射线图像来确定给定厚度的切片的完整组,每个切片的每个点包含密度测量值;
b)在每个切片中,将容器的封闭内周确定为等于空气密度的密度区域的界限;
c)确定每个切片的内部体积,其对应于切片的厚度乘以封闭内周面积的乘积;以及
d)确定容器的体积至少对应于至少一系列连接切片的内部体积的总和。
在该变型实施方式中,该方法包括:
a)在容器通过其底部直立在机械支撑表面上时,且在容器在X射线图像的连续采集之间经历围绕正交于机械支撑面的旋转轴线的旋转运动时,采集容器的X射线图像;
b)确定连接在一起的切片,每个切片由平行于机械支撑表面的公共平面限定;和
c)通过将位于机械支撑表面与填充水平面之间的所有切片的内部体积相加来确定容器的内部体积。
有利地,该方法包括通过对位于机械支撑表面与填充水平面之间的所有完整切片加和并通过向其添加以下部分来确定容器的内部体积:
-当填充水平不位于切片的平面中时,添加顶端切片的体积,所述顶端切片的体积位于填充水平面和处于所述顶端切片与相邻完整切片间的公共平面之间;以及
-当机械支撑表面不位于切片的平面中时,添加底端切片的内部体积,所述底端切片的内部体积位于机械支撑表面和处于所述底端切片与相邻完整切片间的公共平面之间,然后所述内部体积由容器底部的内表面限定。
在另一变型实施方式中,容器的数字模型的内部体积由以下确定:
a)构建容器的三维数字模型;
b)将容器的三维数字模型的内表面确定为容器的内表面;
c)定位填充水平面,该填充水平面封闭容器的三维数字模型的内表面;和
d)通过计算而测量由三维数字模型的内表面并由填充水平面确定的体积,该体积对应于容器的填充容量。
在此变型中,执行以下步骤:
a)将容器的三维数字模型定位成以其底部直立在虚拟空间的虚拟支撑表面上,该表面被假设为水平的;和
b)将填充水平面定位成平行于虚拟支撑表面的平面,以便在距容器的三维数字模型的顶部一距离处封闭三维数字模型的内表面。
在第一种实施方式中,该方法包括将容器的三维数字模型定位在虚拟支撑表面上,以使得通过模拟重力,当虚拟地用确定密度的液体将容器填充到填充水平时,容器的三维数字模型以其底部的三个点与虚拟支撑表面接触而静态平衡地直立。
在另一种实施方式中,该方法包括将容器的三维数字模型定位在虚拟支撑表面上,以使得通过模拟重力,容器的三维模型以其底部的三个点与虚拟支撑表面接触而静态平衡地直立。
在另一种实施方式中,认为在采集X射线时容器直立在机械支撑表面上,并且容器的三维数字模型直立在虚拟支撑表面上,该虚拟支撑表面仅仅是已知的机械支撑表面的(虚拟)表示。换句话说,在该简化实施方式中,虚拟支撑表面是机械支撑表面在虚拟空间中的表示。这意味着不需要执行模拟重力的步骤。
有利地,容器的三维数字模型的顶部被确定为:
a)属于三维数字模型的距虚拟支撑表面最远的点;或
b)三维数字模型的环形部表面平面与所述模型的对称轴线之间的交点,所述对称轴线基本正交于虚拟支撑表面,并且环形部表面平面被定义为:
i.穿过环形部表面的三个点的平面;
ii.环形部表面的平均平面;或
iii.静态平衡地定位在环形部表面上的平面。
因为,为了测量容器的标称容量,填充水平面定位于距三维数字模型顶部的标称距离处,然后为了测量容器的满装容量,填充水平面被定位在距三维数字模型顶部的零距离处。
根据本发明的另一个有利特征,该方法包括从X射线图像构造容器的数字模型,以便确定容器的所述数字模型的不同于其容量的至少一个尺寸特征。
例如,该方法包括将:容器的壁厚度;容器的本体的外径;容器的颈部的内径;容器的颈部或本体的竖直度;和/或容器的环形部表面的平整度确定为容器的数字模型的尺寸特征。
附图说明
从以下参考附图进行的描述中可以明白各种其他特征,附图通过非限制性示例示出了本发明的实施例。
图1是示出被测量的容器的容量的视图。
图2A是示出用于执行本发明的测量方法的计算机断层摄影设备的示意图,该计算机断层摄影设备包括尺寸大于用于检查的容器的大小(size)的X射线传感器。
图2B是示出用于执行本发明的测量方法的计算机断层摄影设备的示意图,该计算机断层摄影设备包括尺寸小于用于检查的容器的大小的X射线传感器。
图3示出通过断层摄影设备获得的容器的三维数字模型的示例。
图4A示出通过对切片加和而获得的容器的数字模型的示例。
图4B和图4C是示出如何考虑随端部切片的位置而变的容器的底端切片的内部体积的视图。
图4D是解释如何考虑穿过容器的平底(punt)的容器的切片的体积的视图。
具体实施方式
本发明提供了一种确定玻璃容器1(例如由玻璃制成的瓶子、罐子或烧瓶(flask,长颈瓶))的容量的方法。从图1中可以看出,容器1是中空物体,传统上包括底部2,本体3从该底部上升,该本体延伸至颈部4,该颈部由环形部5终止,环形部5限定了开口或口部,使容器能够被填充或清空。容器1的容量是当容器在重力作用下静态平衡地以其底部直立在水平面(被称为机械支撑表面Pp)上时通过容器的壁的内表面Sf容纳的液体体积。
容器1的满装容量对应于将容器填充直至包含容器的环形部5的“环形部”平面Pb的液体体积。容器1的标称容量Cn对应于将容器填充直至用于填充液体的水平面Pn的液体体积,该水平面位于环形部平面Pb下方的确定高度Hn处。
因此,本发明的方法试图通过使用计算机辅助断层摄影技术(该技术被称为计算机断层摄影(CT))来确定容器1的容量。这种通过计算机断层摄影进行的非破坏性检查技术在J.P.Kruth等人的文章“Computed tomography for dimensional metrology”,CIRPAnnals-Manufacturing Technology 60(2011)第821页-842页中有详细描述。
根据本发明,在容器1是空的时(即,当容器未填充液体而是填充环境空气时)确定容器1的容量。
如在图2A和图2B中可以更清楚地看到的,计算机断层摄影设备10以常规方式包括X射线外壳,该外壳包含至少一个源11以及至少一个线性或矩阵传感器12,所述源用于产生源自其发射焦点的X射线,所述线性或矩阵传感器对X射线敏感。设备1还具有支撑件13,该支撑件用作容器1的机械支撑表面Pp并且适于被定位在源11与传感器12之间,以使得容器1因此被X射线照射。穿过空容器1的材料的X射线通过吸收和扩散而衰减,所述吸收和扩散取决于所述射线穿过的材料的原子量和厚度。由于容器是空的,因此只有容器的材料会衰减X射线。位于与管相对的容器的侧部上的X射线敏感传感器12接收衰减的X射线并传递由此引起的衰减图像,即,容器1的壁的X射线图像I。
设备10还具有移动系统15,用于使容器1与由源11和传感器12构成的对之间进行相对运动。以传统方式,该系统15使容器1相对于保持固定的(stationary,静止的)源-传感器对11-12移动已知量。有利地,移动系统15用于使容器围绕固定的旋转轴线旋转,该旋转轴线优选但非必须地与容器的竖直对称轴线重合。
设备10还具有控制单元16,用于控制源11、传感器12和移动系统15,以使设备能够运行并获得X射线图像。因此,控制单元16使容器1以已知的方式相对于源11和传感器12移动,从而以各种不同的角度取得容器的投影。控制单元16使得在该移动期间采集多个X射线图像。因此,容器1在连续的X射线图像采集之间移动,因此X射线图像是容器在相互不同的各个方向上的投影。所采集的空容器的X射线图像被传输到计算机17以进行分析和处理。
在图2A所示的示例中,应该观察到传感器12具有大于容器1的大小的高度区域(field of height)。移动系统15被控制以使容器通常在转盘上旋转,并且单元16用于采集360°旋转的容器的不同投影。
在图2B所示的实施例中,传感器12具有小于容器1的大小的高度区域。在该示例中,移动系统15还被设计成使容器1与源11和/或传感器12之间进行竖直平移的相对运动以扫描整个容器1。
例如,移动系统15用于使容器1旋转并且还相对于保持固定的源-传感器对11-12竖直平移地移动。当传感器12是具有水平区域(horizontal field)的线性传感器时,单元16使移动系统以如下方式定位容器,所述方式为,使得容器的顶端位于传感器12的区域中。之后,单元16使容器旋转一圈,并在旋转过程中通过传感器采集容器的投影。然后,移动系统15通过一个渐进步骤(incremental step)使容器向下平移移动,然后使容器旋转并使容器的投影被采集。移动和采集步骤被更新,直到容器的底端定位在传感器12的区域中。
当传感器12是水平区域线性传感器时,单元16能交替地控制移动系统,以便使容器进行螺旋运动,连续地组合围绕其轴线的旋转与沿着所述轴线的平移运动,从而使得能采集容器的多个射线照相图像或投影。
如上所述的已知计算机断层摄影设备由供应商RX Solutions以商品名EasyTom销售。
这种计算机断层摄影设备10用于执行确定玻璃容器1的容量的方法。
该方法包括各种步骤,第一步骤包括使用X射线计算机断层摄影设备10采集容器1的不同投影角度下的多个X射线图像I。在容器1为空的时执行该步骤。以下步骤包括将X射线图像传输到计算机17。之后,计算机分析X射线图像以确定容器1的填充容量。
该分析寻求:
-从空容器1的X射线图像构建容器1的数字模型;
-确定容器的数字模型的内表面Sf;
-将容器的数字模型中的填充水平面Pn定位成平行于支撑表面并且位于距容器的数字模型的顶部距离Hn处;和
-通过计算而测量由内表面Sf以及由填充水平面限定的容器的数字模型的内部体积,可以理解该测量值对应于容器的填充容量Cn。
由于在容器1是空的时拍摄X射线图像,因此X射线图像I仅示出了相对于空气对比的容器的材料,而空气的衰减与构成容器的玻璃的衰减相比可忽略不计。然后可以在容器的数字模型M中容易且准确地确定容器的内表面Sf。因此,根据所确定的空容器的内表面Sf而以高精度确定体积。
以下描述涉及用于构造数字模型M的两个变型实施方式。在图3所示的有利的第一变型实施方式中,构造成用于确定内表面Sf的数字模型M是三维模型,并且填充水平面Pn平行于支撑表面,该支撑表面是虚拟支撑表面或参考平面Pr。应该观察到,该虚拟支撑表面可以对应于机械支撑表面(在虚拟空间中)的表示,在X射线采集期间容器竖立于所述机械支撑表面上。在图4A至图4D所示的第二变型中,用于确定内表面Sf的数字模型M通过加和容器的切片来构造,并且填充水平面Pn平行于支撑表面,该支撑表面对应于容器的机械支撑表面。
在图3所示的第一变型实施方式中,本发明的方法包括从X射线图像构造容器的三维数字模型M,以便确定容器的填充容量。
应该记得,分析空容器1的X射线图像使得可以采取一组“体素(voxel)”(即,单位体积)的形式重建容器的三维数字模型,单位体积的值由它们中的每一个产生的X射线吸收给出,从而导致与密度分布非常相似的体积分布函数。
制作三维数字模型是在数学、图形和数据结构方面在计算机存储器中表示和操纵三维对象的方式。通过将三维数字模型分割成不同密度的区段来分析三维数字模型,以便测量尺寸(长度、面积、厚度、体积)。在分割之后,三维数字模型可以保持为体积模型,或者可以将其转换为表面模型,即,位于均匀体积之间的表面被建模的模型。
在表面模型中,对象由其包络及其边界表面定义,因此只要材料的密度是已知的,就可以评估内部/外部的概念,以及定义体积的封闭表面(例如,重量可分配到所述封闭表面)。表面可以以各种方式建模,诸如例如通过多边形建模,通过曲线建模,或通过参数曲面(圆柱、圆锥、球体、样条曲线(spline)......)或通过细分曲面来建模。使用多面体(例如,三角形)网,对象的表面由通过其边缘连接在一起的多组平面小刻面(plane facet)表示。
体积建模在于,以称为“体素”的相同的单个体积集的表示为基础。
存在用于测量长度的各种方法。
在基于体积的第一种方法中,可以沿着一条线或一束线扫描体积模型,以便确定材料/空气边界体素。
在基于表面的第二种方法中,可以计算具有端部的区段,所述端部是线与表面模型的表面的交点。通过算法以令人满意的方式解决了拓扑问题。点是独一无二的。最后,混合或组合方法包括将体积模型转换为表面模型,然后包括应用第二种方法。
在已从X射线图像构造容器的三维数字模型M之后,该方法包括确定容器的三维数字模型的内表面Sf,其对应于容器的内表面。
该方法然后包括定位填充水平面Pn以便封闭容器的三维数字模型的内表面。因此,限定了围绕或完全包封容器的填充体积的封闭表面。
之后,该方法包括使用计算来测量由该封闭表面、即填充水平面和三维数字模型的内表面限定的内部体积。具体地,由该封闭表面限定的内部体积对应于容器的直到填充水平的内部填充体积。
根据有利的实施特征,该方法包括将容器的三维数字模型M定位成以其底部放置在虚拟空间的参考平面Pr上,该平面假定为水平的。由于参考平面模拟直立在机械支撑表面上的容器,因此在该变型实施方式中,该参考平面Pr在以下描述中也被称为“虚拟支撑表面”。
在另一实施方式中,虚拟支撑表面是机械支撑表面在虚拟空间中的表示。
之后,填充水平面Pn定位成在距容器的三维数字模型顶部的距离Hn处平行于虚拟支撑表面或参考平面Pr。
在一个有利的实施变型中,该方法包括将容器的三维模型M定位在虚拟支撑表面或参考平面Pr上,以使得通过模拟重力,容器的三维模型以其底部的三个点与虚拟支撑表面或参考平面Pr接触而静态平衡地直立。该技术考虑了构成容器的材料的密度。
在另一个有利的实施变型中,该方法包括将容器的三维数字模型M定位在虚拟支撑表面或参考平面Pr上,以使得通过模拟重力,虚拟地用确定密度的液体填充到填充水平面的容器的三维数字模型以其底部的三个点与虚拟支撑表面或参考平面Pr接触而静态平衡地直立。这种模拟方法尽可能地接近于直立在支撑表面上的限定填充水平面的填充有液体的容器的实际情况。
当填充水平面Pn定位于距容器的三维数字模型M的顶部距离Hn处时,容器的三维数字模型M的顶部被确定为该三维数字模型距虚拟支撑表面或参考平面Pr最远的点,或者被确定为该三维数字模型的环形部表面平面Pb与所述模型的对称轴线相交的点。在这种情况下,对称轴线基本正交于虚拟支撑表面或参考平面Pr,并且环形部表面平面Pb被定义为穿过环形部表面的三个点的平面,或环形部表面的平均平面,或者在环形部表面上以静态平衡定位的平面。当然,本发明的方法可用于不具有对称轴线的容器。
从以上描述可以得出的是,为了测量容器的满装容量,该方法包括将填充水平面Pn定位在距离三维数字模型顶部零距离Hn处。
在该方法的变型中,为了测量容器的满装容量,该方法包括考虑填充水平面Pn与环形部表面平面Pb重合。
同样地,为了测量容器的标称容量Cn,该方法包括将填充水平面Pn定位在距三维数字模型顶部的标称距离Hn处。
在图4A所示的第二实施变型中,本发明的方法试图从空容器的X射线图像构造容器的数字模型M,以便确定容器的数字模型的体积。
为了确定容器的数字模型的体积,该方法包括使用容器的多个X射线图像来确定给定厚度的完整切片组Ti,考虑到每个切片的每个点均包含密度测量。之后,该方法包括将每个切片内的容器的内表面Sf确定为等于空气密度(其几乎为零)的密度区域的界限或边界。该方法包括确定每个切片Ti的内部体积Vi,该内部体积Vi对应于切片厚度乘以容器的封闭圆周的面积的乘积。最后,该方法包括考虑一系列连接的切片并加和这些连接切片的体积以确定容器的体积。
根据一个有利的实施例特征,该方法包括在容器以其底部直立在机械支撑表面Pp上时以及在容器于连续的X射线图像采集之间经历围绕正交于机械支撑表面的旋转轴线转动时采集容器的X射线图像。该方法包括确定连接在一起的切片,每个切片由与机械支撑表面Pp平行的公共平面限定。通过将位于机械支撑表面与填充水平面之间的所有切片的体积加和来确定容器的体积。
有利地,该方法包括通过对位于机械支撑表面与填充水平面之间的所有完整切片加和,并且通过将其与位于填充水平面Pn的水平面处的端部切片的内部体积以及位于机械支撑表面Pp的水平面处的端部切片的内部体积相加来确定内部体积。
因此,当填充水平面Pn与切片的平面不重合时,容器的内部体积添加有顶端切片的内部体积Vis,该顶端切片的内部体积位于填充水平面Pn与所述顶端切片和相邻的完整切片间的公共平面之间。
同样地,如图4B和图4C所示,当机械支撑表面Pp不位于切片的平面中时,体积已经添加有底端切片的内部体积Vif,该底端切片的内部体积位于机械支撑表面Pp与所述底端切片和相邻的完整切片间的公共平面Pt之间。在这种情况下,底端切片的内部体积Vif由容器的底部Sf的内表面限定。
图4D示出了具有平底(punt)的瓶底的情况,即通过所谓的平底在其中心处被强弯曲。然后考虑到,通过结合考虑平底来确定位于平底的水平面处的切片的内部体积Vi,并且因此瓶底的内表面Sf限定切片的内部体积Vi。
通过该方法获得的填充体积的测量值也可以通过添加或减去与已知粘度的填充液所具有的半月形形状相对应的体积来修改。为此,可以考虑容器的内表面的形状。
本发明的方法具有与由相同的X射线计算机断层摄影设备10执行的其他尺寸测量相结合的优点。可以测量任何形状的容器的容量,并且它对玻璃的颜色不敏感。
应该观察到该方法用在玻璃制造中以检查瓶子制造。因此,在填充容器中没有实际的优点。相反,通过测量空容器,可以更准确地确定其内表面,因为玻璃衰减与空气衰减之间的高对比度,空气衰减几乎为零,因此X射线图像最终仅存储由玻璃引起的衰减。
因此,空容器的数字模型由X射线图像构成,以便确定容器的所述数字模型的至少一个尺寸特征,而不是其容量。该方法包括将以下确定为容器的数字模型的尺寸特征:容器的壁的厚度;容器的本体的外径;容器的颈部的内径;容器的本体或容器的颈部的竖直度;和/或容器环形部表面的平整度。因此,本发明的方法使得可以获得容器的容量并且还可以获得容器的其他尺寸特征。
本发明不局限于所描述和示出的示例,因为在不超出其范围的情况下可以对本发明进行各种改进。
Claims (13)
1.一种确定玻璃容器(1)的容量的方法,该方法包括以下步骤:
-使用X射线计算机断层摄影设备(10)以不同的投影角度采集所述容器的多个X射线图像(I);
-将所述X射线图像传输至计算机(17);以及
-用该计算机分析所述X射线图像,用于从所述X射线图像构建所述容器的数字模型(M);
该方法的特征在于:
-采集空容器的X射线图像(I),以使得在所述X射线图像中仅出现容器的材料;
-确定所述容器的支撑表面;和
-分析所述X射线图像以便:
-确定所述容器的数字模型的内表面(Sf);
-将所述容器的数字模型上的填充水平面(Pn)定位成平行于所述支撑表面且定位在与所述容器的数字模型的顶部相距一标称距离(Hn)处;和
-通过计算而测量由所述数字模型的内表面(Sf)以及由所述填充水平面限定的所述容器的数字模型的内部体积,该测量值是所述容器的填充容量(Cn)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,为了确定所述容器的数字模型的体积,执行以下步骤:
a)使用所述容器的多个X射线图像来确定给定厚度的完整切片组(T),每个切片的每个点包含密度测量值;
b)在每个切片(T)中,将所述容器的封闭内表面(Sf)确定为等于空气密度的密度区域的界限;
c)确定每个切片的内部体积对应于所述切片的厚度乘以所述封闭内表面的乘积;和
d)确定所述容器的体积至少对应于至少一系列连接切片的内部体积的总和。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法包括:
a)在所述容器通过其底部直立在一机械支撑表面上时,以及在所述容器于X射线图像的连续采集之间经历围绕正交于所述机械支撑面的旋转轴线的旋转运动时,采集所述容器的X射线图像;
b)确定连接在一起的切片,每个切片由平行于所述机械支撑表面的公共平面限定;和
c)通过对位于所述机械支撑表面与所述填充水平面之间的所有切片的内部体积加和来确定所述容器的内部体积。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法包括通过对位于所述机械支撑表面与所述填充水平面之间的所有完整切片加和并通过向其添加以下部分来确定所述容器的内部体积:
-当填充水平不位于切片的平面中时,添加顶端切片的体积(Vis),所述顶端切片的体积位于所述填充水平面(Pn)与所述顶端切片和相邻完整切片间的公共平面之间;和
-当所述支撑表面不位于切片的平面中时,添加底端切片的内部体积(Vif),所述底端切片的内部体积位于所述支撑表面(Pp)与所述底端切片和相邻完整切片间的公共平面之间,于是所述内部体积由所述容器的底部的内表面(Sf)限定。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,为了确定所述容器的数字模型的内部体积,执行以下步骤:
a)构建所述容器的三维数字模型(M);
b)将所述容器的三维数字模型的内表面(Sf)确定为所述容器的内表面;
c)定位所述填充水平面,所述填充水平面封闭所述容器的三维数字模型的内表面;和
d)通过计算而测量由所述三维数字模型的内表面并由所述填充水平面确定的体积,该体积对应于所述容器的填充容量(Cn)。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:
a)将所述容器的三维数字模型(M)定位成以其底部直立在虚拟空间的虚拟支撑表面(Pr)上,该表面被假定为水平的;和
b)将填充水平面(Pn)定位成平行于所述虚拟支撑表面的平面,以便在与所述容器的三维数字模型的顶部相距一距离(Hn)处封闭所述三维数字模型的内表面。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,以通过模拟重力的方式将所述容器的三维数字模型定位在所述虚拟支撑表面上,当虚拟地用密度确定的液体将所述容器填充至所述填充水平面(Pn)时,所述容器的三维数字模型以其底部的三个点与所述虚拟支撑表面接触而静态平衡地直立。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,以通过模拟重力的方式将所述容器的三维数字模型定位在所述虚拟支撑表面上,所述容器的三维模型以其底部的三个点与所述虚拟支撑表面接触而静态平衡地直立。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述容器的三维数字模型(M)以其底部定位于虚拟支撑表面上,该虚拟支撑表面是机械支撑表面在虚拟空间中的表示。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述容器的三维数字模型的顶部被确定为:
a)属于所述三维数字模型的距所述虚拟支撑表面最远的点;或
b)所述三维数字模型的环形部表面平面与所述模型的对称轴线之间的交点,所述对称轴线基本正交于所述虚拟支撑表面,并且所述环形部表面平面被定义为:
i)穿过所述环形部表面的三个点的平面;
ii)所述环形部表面的平均平面;或
iii)静态平衡地定位在所述环形部表面上的平面。
11.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法包括将所述填充水平面(Pn)定位在距所述三维数字模型的顶部零距离(Hn)处,以便测量所述容器的满装容量。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括从X射线图像构建所述容器的数字模型,以便确定所述容器的所述数字模型的不同于其容量的至少一个尺寸特征。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述方法包括将以下确定为所述容器的数字模型的尺寸特征:所述容器的壁的厚度;所述容器的本体的外径;所述容器的颈部的内径;所述容器的本体或所述容器的颈部的竖直度;和/或所述容器的环形部表面的平整度。
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