CN111830053A - 用于检查容器的透射光检查设备和透射光检查方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于检查容器的透射光检查设备和透射光检查方法。对于用于检查容器(2)、例如预制型坯和/或饮料容器的透射光检查设备(1),其具有:用于运输容器(2)的运输器(3)、以及附属于运输器(3)的用于利用偏振光(L)透照容器(2)的至少一个检查站(4、5),其中,至少一个检查站(4、5)包括具有光源(4.1)且具有后置的偏振器(4.2)的照明装置(4)以及具有至少一个检偏器(5.M、5.F1、5.F2、5.T)的相机系统(5),其中,照明装置(4)构造成发出具有至少两个不同的光谱范围的偏振光(L),并且其中,相机系统(5)构造成对偏振光(L)的至少两个不同的光谱范围相互分开地进行检测。
Description
技术领域
本发明涉及具有权利要求1和10的前序部分所描述特征的用于检查容器、例如预制型坯和/或饮料容器的透射光检查设备和透射光检查方法。
背景技术
例如,WO 2017/008944 A1公开了一种用于预制型坯的检查设备,其包括用于嘴部检查的第一相机和用于底部检查的第二相机,其中,照明单元构造成既对嘴部区域进行入射光照明又对底部区域进行透射光照明。
WO 2005/01983 A1揭示了一种用于识别容器预制型坯中的芯堵材料的方法和系统。
DE 20 2013 100 834 U1揭示了一种用于检测容器上污垢的设备,其中将偏振器构造成使得照明装置所发射的光发生圆偏振或椭圆偏振,并借助两个相机检测容器,其检偏器被前置有不同的转动偏振方向,以便特别良好地识别标签后面的污垢。但这类构型复杂又昂贵。
饮料加工设施中常用这类透射光检查设备和透射光检查方法来检查生产线中的容器,例如预制型坯或饮料容器,并在过程中出现问题时将其丢弃。例如,可能是带有材料缺陷、例如夹杂物、气泡、划痕、凹坑和/或刮擦的破损容器。
透射光检查设备通常包括用于运输容器的运输器和附属于该运输器的至少一个检查站,以便用偏振光透照容器。在检查期间,在具有后置的偏振器的照明装置与具有前置的检偏器的相机系统之间引导容器,并且因此利用偏振光透照容器并利用相机系统检测容器。
材料中的张力常会产生应力双折射效应,利用偏振光透照时可以识别出这一效应。材料缺陷与材料张力的局部变化部分相关,因此利用偏振光透照时可以检测出这些材料缺陷,然后用公知的图像处理算法在相机图像中标识出来。
但在极少数情况下,也可能发生无法可靠地识别材料缺陷的情况。
发明内容
因此,本发明的任务是提供一种透射光检查设备和透射光检查方法,利用该透射光检查设备和透射光检查方法在容器加工设施中能够更可靠地识别容器中的材料缺陷。
为了解决上述任务,本发明提出一种具有权利要求1所描述特征的透射光检查设备。有利的实施方式参阅从属权利要求。
申请人的广泛研究表明,如果照明装置以具有至少两个不同的光谱范围的方式发出偏振光,由相机系统对该至少两个不同的光谱范围相互分开地进行检测,则可以最佳地识别材料缺陷。经证实,在不同的光谱范围下,应力折射的材料特性表现出不同强度,由此能够在检测到的相机图像中以不同的对比度再现缺陷,因此能够更可靠地识别缺陷。
透射光检查设备可以布置在饮料加工设施中。透射光检查设备也可以布置在用于制造容器的设施中。透射光检查设备可以后置于预选器,以分拣由至少一个检查站识别出一种或多种材料缺陷的容器。可以清洗或回收分拣出的容器。此外,该预选器可以构造成将无材料缺陷的容器馈送到容器处理机,例如填充机。
容器可以尤其是预制型坯和/或饮料容器。它可以优选是塑料容器,但也可考虑玻璃容器。预制型坯可以设置用于,在制造步骤中例如借助拉伸吹塑机由预制型坯制造出成品的塑料容器。预制型坯可以例如构造成试管状并包括成品的容器嘴。饮料容器可以优选设置用于容纳饮料、卫生用品、软膏、化学的、生物的和/或药学的产品。通常将可以将饮料容器设置用于任何可流动或可填充的介质。
检验站可以构造成检测材料缺陷。材料缺陷可以例如包括不期望的张力、材料厚度波动、夹杂物、气泡、划痕、凹坑和/或刮擦。
运输器可以优选构造为线性运输器,其中,一侧布置具有偏振器的照明装置,而相对置的一侧布置具有至少一个检偏器的相机系统。还可设想,运输器构造为旋转传送带,借助旋转传送带在具有偏振器的照明装置与具有至少一个检偏器的相机系统之间运输容器。
照明装置可以包括光源、透镜、漫射体和/或光阑。光源作为发光机构可以包括白炽灯、气体放电灯、荧光灯管和/或LED。光源优选由具有LED矩阵布置的至少一个电路板形成。可以设想,照明装置包括具有至少两个不同的光色的LED,以便发出至少两个不同的光谱范围。
光源可以发出可见光谱和/或红外光谱中的至少两个不同的光谱范围。可见光谱可以处于380nm至780nm、优选440nm至650nm的波长范围内,和/或红外光谱可以处于780nm至3μm、优选800nm至1μm的波长范围内。至少两个不同的光谱范围可以分别覆盖可见光谱和/或红外光谱的不同的范围。可以设想,至少两个不同的光谱范围彼此直接相接。换而言之,可以设想,照明装置发射包括至少两个不同的光谱范围的连续光谱内的偏振光。替代地,可以设想,至少两个不同的光谱范围被至少一个带隙相互分开。在两种变型方案中,通过相机系统分开地检测至少两个不同的光谱范围。例如,至少两个不同的光谱范围中的一个可以包括黄色光谱,而另一个可以包括蓝色光谱。在另一示例中,至少两个不同的光谱范围中的一个可以包括红色光谱,而另一个可以包括绿色光谱。至少两个不同的光谱范围可以彼此独立地分别为窄带或宽带。例如在单色LED的情况下,例如至少两个不同的光谱范围中的至少一个可以是单色光谱或窄带光谱。
偏振器可以布置在照明装置之内或布置在照明装置的光出射区域中。偏振器和/或检偏器可以至少区段式地构造成片状或箔状。偏振器和/或检偏器可以例如是偏振箔。照明装置的偏振器可以优选包括线偏振滤光器、圆偏振滤光器或椭圆偏振滤光器。
相机系统可以包括相机和物镜。相机可以包括线阵传感器或矩阵传感器,例如CCD传感器或CMOS传感器。相机系统可以经由数据线连接图像处理单元,以便尤其是在材料缺陷方面评估被透照的容器的相机图像。但也可设想,将图像处理单元整合到相机系统中。可以设想,相机系统构造成例如借助一个或多个彩色相机和/或彩色滤光器对偏振光的至少两个不同的光谱范围相互分开地同时进行检测。替代地,也可设想,相机系统构造成例如通过顺序图像采集来相继地并在时间上分开地检测偏振光的至少两个不同的光谱范围。
相机系统可以例如包括彩色相机,以便分开地检测至少两个不同的光谱范围。彩色相机可以例如包括具有所谓的拜耳滤光器的矩阵传感器。替代地,也可设想,相机系统包括多个相机,这些相机分别具有矩阵传感器、物镜并且分别具有不同的彩色滤光器。
可以设想,镜柜前置于相机系统,以便将容器的多个容器侧面彼此相邻地作为相机图像的图像区进行检测。
透射光检查设备可以包括控制装置,以便控制照明装置和/或相机系统。控制装置还可以包括图像处理单元,以便接收相机系统的相机图像并评估材料缺陷。控制装置还可以构造成控制运输器和/或检测容器的运输位置。可以设想,控制装置包括数字处理器(CPU)、存储单元、接口单元、输入和/或输出单元。
相机系统可以构造成针对至少两个不同的光谱范围中的至少一个尤其是同时地分开地检测偏振光的至少两个不同的偏振方向。由此可以进一步提高检查的可靠性。借助至少一个检偏器和相机系统检测的偏振方向可以包括0°和90°或者0°、45°、90°和135°。换而言之,至少两个不同的偏振方向分别可以彼此相对扭转90°或45°。至少一个检偏器可以是至少一个线偏振滤光器。也可设想,至少一个检偏器包括椭圆偏振滤光器或圆偏振滤光器。也可设想上述偏振滤光器类型的混合。换而言之,至少一个检偏器可以包括线偏振滤光器、椭圆偏振滤光器和/或圆偏振滤光器的任意组合。相机系统可以尤其是构造成同时检测至少两个不同的光谱范围和/或至少两个不同的偏振方向。
相机系统可以包括物镜和矩阵传感器,其中,至少一个检偏器构造为检偏器矩阵,该检偏器矩阵布置在物镜与矩阵传感器的光敏传感器元件之间,以便借助矩阵传感器检测至少两个不同的偏振方向。由此可以以特别简单的方式构建相机系统,这是因为针对一个光谱范围分别利用正好一个矩阵传感器而不是利用多个矩阵传感器来检测两个不同的偏振方向。
矩阵传感器可以包括构造为检偏器矩阵的检偏器作为整合的元件。这样使得镜室系统的结构更加紧凑和简单。可以设想,构造为检偏器矩阵的检偏器布置在微透镜阵列与矩阵传感器的光敏传感器元件之间。由此能够实现使用特别多种物镜类型,而不会影响图像质量。但也可设想,将构造为检偏器矩阵的检偏器直接布置在矩阵传感器的微透镜阵列前方。
构造为检偏器矩阵的检偏器包括布置成矩阵的多个偏振器元件,这些偏振器元件分别配属给其中一个光敏传感器元件,并优选交替定向到至少两个、尤其是正好四个不同的偏振方向上。因此,矩阵传感器的每个光敏传感器元件都配属有检偏器的不同的偏振器元件,从而能够在考虑每个像素偏振的情况下实现容器的特别高分辨率的成像。每个光敏传感器元件都可以对应于由矩阵传感器输出的相机图像中的一个像素,尤其是其中,每个光敏传感器元件都配属有检偏器的偏振器元件。布置成矩阵的偏振器元件分别可以构造为偏振滤光器,其中,它们彼此相对扭转地布置在矩阵中,从而检测至少两个不同的偏振方向。偏振方向例如为0°和90°或者0°、45°、90°和135°。
可以将布置成矩阵的偏振器元件分组,使得至少两个、尤其是四个相邻布置的偏振器元件分别定向到至少两个、尤其是四个不同的偏振方向上并形成一组。这样借助矩阵传感器的光敏传感器元件交替地检测不同的偏振方向,由此在考虑偏振的情况下在相机图像中获得特别高的空间分辨率。可以设想,这些组本身在矩阵传感器上成矩阵地布置。由此沿着矩阵传感器的两个轴线交替地检测不同的线偏振方向。
矩阵传感器可以例如是Sony IMX250MZR型或IMX250MYR型的图像传感器,尤其是其中,构造为检偏器矩阵的检偏器布置在矩阵传感器的微透镜阵列与像素阵列之间。但也可设想,构造为检偏器矩阵的检偏器在相机系统的光路中直接布置在矩阵传感器的微透镜阵列的前方。也可设想,相机系统构造有用于分开地检测不同光波长度的滤光器,尤其是构造有至少一个拜耳滤光器或至少一个逐像素彩色滤光器,以便除了检测不同的偏振方向之外还检测偏振光的不同的光波长。这可以例如是Sony IMX250MYR型矩阵传感器,其除了偏振之外还能检测彩色。
替代地,也可设想,相机系统包括至少两个彩色相机,彩色相机分别具有检偏器、物镜和矩阵传感器,其中,至少两个彩色相机的检偏器以至少两个不同的偏振方向来构造或定向。因此,虽然需更多个彩色相机,但是能在空间上以更高分辨率地检测容器。可以设想,检偏器分别包括线偏振滤光器或圆偏振滤光器。线偏振滤光器可以扭转地布置,以便能以0°和90°或者0°、45°、90°和135°检测线偏振方向。
在另一种替代方案中,也可设想,相机系统包括具有透镜且具有矩阵传感器的至少两个彩色相机,其中,至少一个检偏器包括偏振分光镜,以便将至少两个不同的偏振方向划分到至少两个彩色相机上。因此图像场能够分别由两个彩色相机来叠加,使得相应相机图像中的图像透视相似或甚至完全相同。因此能在评估期间支持容器的图像区域在相机图像中的分配。偏振分光镜可以是透射第一线偏振方向并反射与之扭转90°的第二线偏振方向的光学元件。
在此,彩色相机可以是指具有线阵传感器或矩阵传感器、例如具有CCD传感器或CMOS传感器且具有拜耳滤光器的相机,以便分开不同的光谱范围。但也可设想的是具有分色系统的彩色相机,该分色系统将不同的光谱范围划分到多个线阵传感器或矩阵传感器上。分色系统可以例如是具有三个不同的彩色滤光器的棱镜系统。
另外,本发明提供一种具有权利要求10所描述特征的用于对容器进行侧壁检查的透射光检查方法。本发明的有利实施方式参阅从属权利要求。
申请人的广泛研究表明,如果照明装置以具有至少两个不同的光谱范围的方式发出偏振光,由相机系统对该至少两个不同的光谱范围相互分开地进行检测,则可以最佳地识别材料缺陷。经证实,在不同的光谱范围下,应力折射的材料特性表现出不同强度,因此能以不同的对比度在检测到的相机图像中再现缺陷,因此能够更可靠地识别缺陷。
在本发明的意义上,透射光检查方法可以单独地或以任意组合的方式包括上文参照透射光检查设备所描述的特征、尤其是根据权利要求1至9中任一项所述的特征。可以设想,透射光检查方法借助上述透射光检查设备、尤其是根据权利要求1至9中任一项所述的透射光检查设备来执行。
至少一个检偏器可以作为检偏器矩阵在物镜之后且在矩阵传感器的光敏传感器元件之前按如下方式划分出至少两个不同的线偏振方向,即,在矩阵传感器的相机图像中检测到至少两个不同的偏振方向。由此能以特别简单的方式构建相机系统,因为借助正好一个矩阵传感器而不是借助多个矩阵传感器来检测至少两个不同的偏振方向。
可以设想,构造为检偏器矩阵的检偏器配属有彩色滤光器矩阵,借助彩色滤光器矩阵分别针对至少两个不同的光谱范围中的至少一个来分开偏振光的至少两个不同的偏振方向。由此能仅用一个相机分开地检测至少两个不同的光谱范围和至少两个不同的偏振方向。因此,该方法能以特别简单的器件执行。可以例如是具有Sony IMX250MYR型图像传感器的彩色相机。
替代地,也可设想,通过分别具有检偏器、物镜且分别具有矩阵传感器的至少两个彩色相机检测至少两个不同的偏振方向。由此虽然需要多个彩色相机,但仍能在空间上以更高分辨率来检测容器。
替代地,还可设想,通过分别具有物镜且分别具有矩阵传感器的至少两个彩色相机检测至少两个不同的偏振方向,其中,该至少一个检偏器包括偏振分光镜,借助偏振分光镜将两个不同的偏振方向划分到至少两个彩色相机上。由此图像场能由两个彩色相机叠加,使得相应相机图像中的图像透视相似或甚至完全相同。由此能在评估期间支持容器的图像区域在相机图像中的分配。
附图说明
下面依据在附图中所示出的实施例详细阐述本发明的其它特征和优点。其中:
图1以侧视图示出根据本发明的透射光检查设备的实施例;
图2以前视图示出具有构造为检偏器矩阵的检偏器和彩色滤光器矩阵的矩阵传感器的示例性细节图;
图3以侧视图示出根据本发明的透射光检查设备的另一实施例,该透射光检查设备具有两个相机,它们前方分别布置有检偏器;以及
图4以侧视图示出根据本发明的透射光检查设备的又一实施例,该透射光检查设备具有两个相机和偏振分光镜。
具体实施方式
图1以侧视图示出根据本发明的透射光检查设备1的实施例。图中可以看出运输器3和附属于该运输器的用于以偏振光L透照容器2的检查站4、5。在此,容器例如是塑料制成的预制型坯。但也可设想其他容器,例如PET瓶。
在此,运输器3例如构造为线性运输器,以便在照明装置4与相机系统5之间穿过地运输容器2。在此,优选可以连续地运输容器2,并不断由相机系统5检测该容器。
照明装置4包括用于发出可见光谱和/或红外光谱的光源4.1。光源4.1例如构造有发射出优选在380nm至780nm的波长范围内的白色光谱的多个LED。白色光谱包括尤其是彼此连续相接或被带隙分开的至少两个不同的光谱范围,例如红色光谱范围、黄色光谱范围、绿色光谱范围和/或蓝色光谱范围。白色光谱也可能仅包括上述光谱范围中的两个或甚至更多个不同的光谱范围。也可设想,光源4.1构造有发射出优选在780nm至3μm的波长范围内的红外光的多个LED。
此外,偏振器4.2后置于光源4.1,该偏振器构造成使得由光源4.1发出的光谱发生线偏振。偏振器4.2使得来自光源4.1的非偏振光发生线偏振,并且因此将其作为偏振光L发出。但也可设想,圆偏振器或椭圆偏振器。
还可看出,相机系统5包括物镜5.3、检偏器5.M和矩阵传感器5.2,其中,检偏器5.M构造为布置在物镜5.3与矩阵传感器5.2的光敏传感器元件5.21之间的检偏器矩阵。由此能在矩阵传感器5.2的相机图像中检测到至少两个、尤其是四个不同的偏振方向。此外,检偏器5.M配属有彩色滤光器矩阵5.C,以便分开地检测偏振光L的至少两个不同的光谱范围。另外,构造为检偏器矩阵的检偏器5.M和彩色滤光器矩阵5.C构造为矩阵传感器5.2的整合的元件。矩阵传感器5.2和构造为检偏器矩阵的检偏器5.M可以例如是Sony的IMX250MYR型(彩色)图像传感器。下面参照图2进一步说明矩阵传感器5.2和检偏器5.M的更详细的结构。
就此而言,也可设想,相机系统5包括至少两个相机,这些相机分别具有矩阵传感器5.2并且分别具有构造为检偏器矩阵的检偏器5.M,而不具有彩色滤光器矩阵。于是,这些相机中的每一个都被前置有对应于光谱范围的彩色滤光器,以便分开至少两个不同的光谱范围。矩阵传感器5.2可以例如是Sony的IMX250MZR型图像传感器。换而言之,借助相机分别检测两个不同的光谱范围中的一个。
借助物镜5.3,容器2经过彩色滤光器矩阵5.C和检偏器5.M成像到相机系统5的矩阵传感器5.2上。因此,借助相机系统5,可以同时在至少两个不同的偏振方向上以空间分辨的方式检测容器2。
也可设想,镜柜(图中未具体示出)前置于相机系统5。由此能将多个容器侧面作为图像区并列地成像到相机系统5中。借助镜柜和物镜5.3,例如可以从不同的视角将容器2的至少两个视图并列地成像到矩阵传感器5.2上,从而在相机图像中进行检测。
还可看出控制装置6,利用控制装置可以控制照明装置4和相机系统5。可以设想,控制装置6包括图像处理装置,用于评估来自相机系统5的相机图像。还可设想,控制装置6例如基于来自光栅的信号来控制照明装置4,以便当容器2在照明装置4前方位于相机系统5的视场内时,该照明装置发出光脉冲。
图2中示出具有构造为检偏器矩阵的检偏器5.M和彩色滤光器矩阵5.C的矩阵传感器5.2的示例性细节图。可以看出矩阵传感器5.2,其在图1所示的镜室系统5中用作图像传感器。
矩阵传感器5.2对应于CMOS图像传感器或CCD图像传感器的常规结构,其中光敏传感器元件5.21布置在矩阵状栅格中,以便接收相机图像。但也可设想光敏传感器元件5.21的六边形布置。
此外,光敏传感器元件5.21前置有构造为检偏器矩阵的检偏器5.M,其包括布置成矩阵的多个偏振器元件5.M1至5.M4。在此,偏振器元件5.M1至5.M4的矩阵对应于矩阵传感器5.2的光敏传感器元件5.21的位置。偏振器元件5.M1至5.M4分别配属给其中一个光敏传感器元件5.21,如细节D中可以看出,它们交替地定向到四个不同的线偏振方向上。偏振器元件5.M1至5.M4例如相应地以偏振方向0°、45°、90°和135°布置。替代地,偏振元件也能定向到两个不同的偏振方向上。可以设想,构造为检偏器矩阵的检偏器5.M布置在微透镜阵列与矩阵传感器5.2的光敏传感器元件5.21之间。
此外,将布置成矩阵的偏振器元件5.M1至5.M4分组,使得相应四个相邻布置的偏振器元件5.M1至5.M4定向到四个不同的线偏振方向上,并形成其中一个组GR、GG1、GG2、GB。这些组GR、GG1、GG2、GB同样分别布置成矩阵,其中,彩色滤光器矩阵5.C中的彩色滤光器元件分别配属给四个相邻布置成正方形的偏振器元件5.M1至5.M4,以便将不同光谱范围中的一个透射到位于后方的四个光敏传感器元件5.21。组GR配属有红色滤光器元件,组GG1、GG2分别配属给绿色滤光器元件,而组GB配属给蓝色滤光器元件,以便相应地借助位于后方的矩阵传感器5.2的光敏传感器元件5.21对红色光谱范围、绿色光谱范围和蓝色光谱范围相互分开地进行检测。可以是拜耳滤光器,其作为彩色滤光器矩阵5.C配属给构造为检偏器矩阵的检偏器5.M。
由此可以借助图2中所示的矩阵传感器在一幅相机图像中检测四个线偏振方向和三个不同的光谱范围。因此,图1中所示的透射光检查设备1可以特别简单地仅用一个相机构建而成。
借助图1和图2中所示的透射光检查设备1,使用运输器3将容器2运输到附属于该运输器的检查站4、5,并在此用偏振光L透照容器。为此,例如借助偏振器4.2使得来自光源4.1的最初未偏振的光发生线偏振,并将其作为偏振光L发出。透照时,光的偏振受到容器2的材料和/或材料缺陷F影响,例如在张力下受到应力双折射效应而转动或在特定方向上被吸收。借助相机系统5检测这样透照的容器2,该相机系统包括矩阵传感器5.2和构造为检偏器矩阵的检偏器5M。由此在相机系统5的一幅相机图像中同时检测到四个不同的线偏振方向。此外,照明装置发出至少两个不同的光谱范围中的偏振光,其中,相机系统对至少两个不同的光谱范围相互分开地进行检测。然后,取决于材料缺陷F的布置和性质地,其在相机图像中的一定线偏振方向和色彩上相比容器2的其余区域显得更暗,从而可以使用常规的图像处理方法来识别这些材料缺陷。
图3中以侧视图示出根据本发明的透射光检查设备1的另一实施例,该透射光检查设备具有两个彩色相机5A、5B,在两个彩色相机前方分别布置有检偏器5.F1、5.F2。图3所示的实施例与图1的区别仅在于相机系统5的结构。因此,图1中的实施例的照明装置4和运输器3的特征相应地同样适用于图3并且在下文也适用于图4。
可以看出,彩色相机5A、5B的物镜5.3分别配属有检偏器5.F1、5.F2。这里,它例如是线偏振滤光器,其绕着物镜5.3的轴线扭转到不同的转动位置,使得它们分别透射不同的线偏振方向,例如方向0°和90°。由此能借助彩色相机5A、5B中的一个分别检测线偏振方向中的一个。因此,虽然结构更为复杂,但相机图像中能实现更高的空间分辨率。彩色相机可以例如包括矩阵传感器和前置的拜耳滤光器,以便分开不同的光谱范围。
图4中示出根据本发明的透射光检查设备1的又一实施例,该透射光检查设备具有两个彩色相机5A、5B和偏振分光镜5.T。图4中的实施例与图3中的实施例的区别仅在于检偏器5.T的类型。这里,两个不同的线偏振方向不是由偏振滤光器来划分,而是由所示的偏振分光镜5.T划分到两个彩色相机5A、5B上,由此可以叠加彩色相机5A、5B的像场,使得相应相机图像中的图像透视相似或甚至完全相同。由此可以在评估期间支持容器2的图像区域在相机图像中的分配。
借助图3和图4所示的透射光检查设备1,使用运输器3将容器2运输到附属于该运输器的检查站4、5,并在此用偏振光L透照容器。为此,例如借助偏振器4.2使得来自光源4.1的最初未偏振的光发生线偏振,并将其作为偏振光L发出。透照时,光的偏振受到材料和/或材料缺陷F影响,例如在张力下受到应力双折射效应而转动或在特定方向上被吸收。借助两个彩色相机5A、5B在两个不同的线偏振方向上检测这样透照的容器2。为此,彩色相机5A、5B要么前置于偏振滤光器5.F1、5.F2要么前置于偏振分光镜5.T。由此在相机系统5的两幅相机图像中同时检测到分别不同的线偏振方向。此外,照明装置发出至少两个不同的光谱范围中的偏振光,其中,具有彩色相机的相机系统对至少两个不同的光谱范围相互分开地进行检测。于是,取决于材料缺陷F的布置和性质地,其对于确定的线偏振方向在其中一幅相机图像中相比容器2的其余区域显得更暗,从而可以使用常规的图像处理方法来识别这些材料缺陷。
在图1至图4的实施例中,相机系统5和至少一个检偏器5.M、5.F1、5.F2、5.T构造成同时识别出两个不同的线偏振方向,因此即使在高生产量的容器加工厂中,也能用偏振光对容器2执行透射光检查。此外,通过相互分开地检测光谱范围可以特别可靠地识别出材料缺陷F。
不言而喻,上述实施例中所描述的特征不限于上述的特征组合,而是也能单独地或以任意其他组合来实现。
Claims (14)
1.用于检查容器(2)、例如预制型坯和/或饮料容器的透射光检查设备(1),所述透射光检查设备包括:
-用于运输所述容器(2)的运输器(3);以及
-附属于所述运输器(3)的、用于利用偏振光(L)透照所述容器(2)的至少一个检查站(4、5),
其中,所述至少一个检查站(4、5)包括具有光源(4.1)且具有后置的偏振器(4.2)的照明装置(4)以及具有至少一个检偏器(5.M、5.F1、5.F2、5.T)的相机系统(5),
其特征在于,
所述照明装置(4)构造成发出具有至少两个不同的光谱范围的偏振光(L);并且
所述相机系统(5)构造成对偏振光(L)的所述至少两个不同的光谱范围相互分开地进行检测。
2.根据权利要求1所述的透射光检查设备(1),其中,所述相机系统(5)构造成针对所述至少两个不同的光谱范围中的至少一个光谱范围分开地检测所述偏振光(L)的至少两个不同的偏振方向。
3.根据权利要求2所述的透射光检查设备(1),其中,所述相机系统(5)包括物镜(5.3)和矩阵传感器(5.2),并且其中,所述至少一个检偏器(5.M)构造为检偏器矩阵,所述检偏器矩阵布置在所述物镜(5.3)与所述矩阵传感器(5.2)的光敏传感器元件(5.21)之间,以便借助所述矩阵传感器(5.2)同时检测所述至少两个不同的偏振方向。
4.根据权利要求3所述的透射光检查设备(1),其中,所述矩阵传感器(5.2)包括构造为检偏器矩阵的检偏器(5.M)作为整合的元件。
5.根据权利要求3或4所述的透射光检查设备(1),其中,构造为检偏器矩阵的检偏器(5.M)包括布置成矩阵的多个偏振器元件(5.M1~5.M4),所述偏振器元件分别配属给其中一个所述光敏传感器元件(5.21)并且优选交替地定向到至少两个、尤其是正好四个不同的偏振方向上。
6.根据权利要求5所述的透射光检查设备(1),其中,将布置成矩阵的偏振器元件(5.M1~5.M4)分组成使至少两个、尤其是正好四个相邻布置的偏振器元件(5.M1~5.M4)分别定向到至少两个、尤其是正好四个不同的偏振方向上并形成一组(GR、GG1、GG2、GB)。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的透射光检查设备(1),其中,构造为检偏器矩阵的检偏器(5.M)配属有彩色滤光器矩阵(5.C),以便针对所述至少两个不同的光谱范围分别分开地检测所述偏振光(L)的至少两个不同的偏振方向。
8.根据权利要求2所述的透射光检查设备(1),其中,所述相机系统(5)包括分别具有检偏器(5.F1、5.F2)、物镜(5.3)且具有矩阵传感器(5.2)的至少两个彩色相机(5A、5B),并且其中,所述至少两个彩色相机(5A、5B)的检偏器(5.F1、5.F2)针对所述至少两个不同的偏振方向来构造或定向。
9.根据权利要求2所述的透射光检查设备(1),其中,所述相机系统(5)包括具有物镜(5.3)且具有矩阵传感器(5.2)的至少两个彩色相机(5A、5B),并且其中,所述至少一个检偏器(5.T)包括偏振分光镜,以便将所述至少两个不同的偏振方向划分到所述至少两个彩色相机(5A、5B)上。
10.用于检查容器(2)、例如预制型坯和/或饮料容器的透射光检查方法,其中,借助运输器(3)将所述容器(2)运输至附属于所述运输器的至少一个检查站(4、5),并利用所述至少一个检查站(4、5)借助偏振光(L)透照所述容器,其中,所述至少一个检查站(4、5)包括具有光源(4.1)且具有后置的偏振器(4.2)的照明装置(4),所述照明装置发出偏振光(L),并且其中,所述至少一个检查站(4、5)包括具有至少一个检偏器(5.M、5.F1、5.F2、5.T)的相机系统(5),借助所述相机系统检测被透照的容器(2),
其特征在于,
所述照明装置(4)发出在至少两个不同的光谱范围中的偏振光(L);并且
所述相机系统(5)对所述偏振光(L)的至少两个不同的光谱范围相互分开地进行检测。
11.根据权利要求10所述的透射光检查方法,其中,所述至少一个检偏器(5.M)作为检偏器矩阵在物镜(5.3)之后且在矩阵传感器(5.2)的光敏传感器元件(5.21)之前划分出至少两个不同的偏振方向,使得在所述矩阵传感器(5.2)的相机图像中检测到所述至少两个不同的偏振方向。
12.根据权利要求11所述的透射光检查方法,其中,构造为检偏器矩阵的检偏器(5.M)配属有彩色滤光器矩阵(5.C),借助所述彩色滤光器矩阵分别针对所述至少两个不同的光谱范围中的至少一个光谱范围来分开所述偏振光(L)的至少两个不同的偏振方向。
13.根据权利要求10所述的透射光检查方法,其中,通过分别具有检偏器(5.F1、5.F2)、物镜(5.3)且分别具有矩阵传感器(5.2)的至少两个彩色相机(5A、5B)检测至少两个不同的偏振方向。
14.根据权利要求10所述的透射光检查方法,其中,通过分别具有物镜(5.3)且分别具有矩阵传感器(5.2)的至少两个彩色相机(5A、5B)检测至少两个不同的偏振方向,并且其中,所述至少一个检偏器(5.T1)分别包括偏振分光镜,借助所述偏振分光镜将两个不同的偏振方向划分到所述至少两个彩色相机(5A、5B)上。
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