CN116368376A - 用于检测膜的侧面的方法和光学检查单元 - Google Patents
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Abstract
一种光学检查单元和方法,用于检查沿着路径(P)前进的具有中心金属层(4)和两个绝缘外层(5)的膜(3)的侧面(2)。相机(7)相邻该路径(P)设置以通过光学系统(8)对该膜的侧面进行拍摄并获取数字图像序列(9)。至少一个照明装置(10)配置为产生照亮该膜的侧面的光束(11)。该光束由至少一个反射元件(14)朝向该光学系统部分地反射,并照亮围绕待检查的侧面的一个区域。该分析每个数字图像可能包括:基于该颜色分量的值识别该数字图像内的该中心金属层的多个碎片,和/或将该数字图像划分成一系列相邻部分(19),确定每个部分中的定性参数的值,并通过对该值进行统计处理,获得整个数字图像的定性参数的概要值。
Description
技术领域
本公开涉及用于检查膜的侧面的方法和光学检查单元。
本公开在用于制造电池的电极(阳极或阴极)的膜的侧面或边缘(通过横向切割获得)的检查中得到了有利的应用。下面的描述将明确地参考侧面或边缘,而不会因此丧失一般性。
背景技术
电池的基本部件之一是电极。为了使电池的尺寸最小化,电极通常由薄带或膜制成。薄带或膜包括封闭在两个外部绝缘层(即,由电绝缘材料如氧化锌制成的层)之间的中心金属层(即,由导电材料如铜或铝制成的层)。膜的制备由大金属片开始。最初在金属片的两侧上涂覆有绝缘材料,随后被切割成条带以分离条带或膜。
切割金属片是个关键的操作。如果执行切割的刀具没有正确地设置或已磨损,则会在切割的两侧产生金属毛刺,且金属毛刺会破裂并穿过绝缘层。如果膜的侧面具有金属毛刺,则可以容易地在两个相邻电极之间的电池中引发短路。这样一来,除了降低电池的性能之外,还引起电池的破坏性现象。
因此,在膜的生产过程中,已知以循环检查切割质量的方式对膜的侧面进行样品检查。特别地,循环地取出膜的样品,其侧面由操作者使用显微镜检查。然而,抽查需要操作者的承诺,操作者对切割质量的判断是主观的。此外,在切割操作中检测到问题的情况下,抽查不允许及时干预。
为了解决由抽查产生的问题,已经提出在切割后立即对膜的侧面进行在线光学检查。特别地,使用相机拍摄侧面以获取侧面的一系列数字图像,然后分析这些数字图像以检查金属毛刺的可能存在。然而,对于已知的用于检查膜的侧面的光学检查系统,其性能并不能让人满意。这些光学检查系统不能将有效性(即,识别故障同时避免假阴性的能力)和效率(即,避免假阳性的能力)结合起来。
更具体地,在分析数字图像中存在的一个问题是确定膜的侧面的边缘,即膜的侧面位于数字图像内部的地方。这是因为两个外部绝缘层具有非常暗的、几乎黑色的颜色,其倾向于混合到基本上为黑色的背景中。
数字图像分析的另一个问题是相当大比例的数字图像或多或少是模糊的。这是因为,为了看到非常小的物体(膜具有通常小于十分之一毫米的总厚度)而必须使用的显微光学系统具有浅的景深,且在其前进期间膜经受连续的小的横向移动(即朝向或远离耦合到相机的显微光学系统的小移动)。
当中心金属层由铜制成时,数字图像分析的另一个问题是,构成外部绝缘层的绝缘材料具有微红的颗粒,这些微红的颗粒很容易与铜毛刺或碎屑混淆,因此它们可能引起不当的缺陷检测。考虑到绝缘材料的微红色颗粒非常小的事实,这个问题的一种可能的解决方案不是将相对小尺寸的红色物体识别为金属部件。然而,以这种方式,无法识别小的铜毛刺或碎屑。
分析数字图像的再一个问题是膜高速(通常在1和3米/秒之间)前进,因此为了光学地检查膜的侧面的整个延伸,必须使用硬件(包括相机和分析数字图像的处理装置),其性能好,因此也非常昂贵。而且,执行数字图像的分析是特别快速的,因此不可避免地不太精确且更易于出错。
发明内容
本公开的目的是提供用于检查膜的侧面的方法和光学检查单元,其允许以有效(即避免假阴性)和有效(即避免假阳性)的方式检查产生侧面的切口的质量。
根据本公开,提供了用于检查膜的侧面的方法和光学检查单元,如所附权利要求。
权利要求描述了形成本说明书的整体部分的本公开的实施例。
附图说明
以下将参照附图描述本公开,附图示出了实施例的非限制性示例,其中:
图1为根据本公开的用于检查膜的侧面的光学检查单元的透视图,为了清楚起见省略了一些部件;
图2为图1的光学检查单元的一部分的透视分解图;
图3为图1的光学检查单元的一部分的平面图;
图4为突出显示了根据优选实施例的膜的侧面的照明的示意图;
图5和图6分别示意性地示出了在存在和不存在膜背光的情况下由图1的光学检查单元获取的两个不同数字图像;
图7为图1的光学检查单元的示意图,其突出显示了相机的光学系统和膜的侧面之间的距离;以及
图8示意性地示出了图1的光学检查单元获取的数字图像。
具体实施方式
在图1中,数字1总体上表示用于检测膜3的侧面2的光学检查单元。
膜3具有包围在两个外部绝缘层5(即,由诸如氧化锌的电绝缘材料制成的层)之间的中心金属层4(即,由诸如铜或铝的导电材料制成的层)。膜3用于制造电池的电极,且制造由大金属片开始。大金属片最初在两侧涂覆有绝缘材料,随后被切割成条。
如图1、2和3所示,检查单元1包括:传送器6,其沿路径P推进膜3;以及相机7,其沿路径P设置,且配置为通过光学系统8对膜3的侧面2进行拍摄并获取侧面2的连续数字图像9(在图5、6和8中示出)。每个数字图像9具有矩形形状,因此如图8所示,具有平行于膜3的纵向延伸(沿X轴)和垂直于膜3的横向延伸(沿Y轴)。此外,每个数字图像9具有根据RGB标准的颜色。RGB标准向数字图像9的每个像素提供对应于红色分量的对应值,绿色分量的对应值和蓝色分量的对应值(具体地,每个值被存储在8位字节中,并在0和255之间变化)。
根据图1所示,检查单元1包括:(至少)照明装置10,其配置为产生用于照亮膜3的光束11(在图4中示意性地示出)(如在下文中所更详细地描述的)。
检查单元1包括:处理装置12(在图1中示意性地示出),其连接到相机7以驱动相机7并从相机7接收数字图像9。
如图4所示,由照明装置10产生的光束11的一部分由光学系统8导向膜3的侧面2,以便直接照亮侧面2(直接照亮),而由照明装置10产生的光束11的其余部分导向光学系统8并照亮膜3的侧面2周围的区域(背光)。换言之,通过直接照亮侧面2,由照明装置10产生的部分光束11旨在使膜3的侧面2的表面更清晰可见,且由照明装置10产生的剩余部分光束11旨在使膜3的侧面2周围的区域发光,从而产生背光。具体而言,由照明装置10产生的且旨在用于背光照明的光束11的部分在侧面2的边缘处沿朝向光学系统8的方向撞击膜3。相对于光学系统8,该部分光束来自侧面2的背面。
膜3的侧面2的背光照明允许显著地改进侧面2的边缘(边界)的数字图像9中的识别,或膜3(更具体地膜3的侧面2)所处的位置的数字图像9中的识别。实际上,在侧面2的背光不够的情况下,两个外部绝缘层5具有非常暗的、几乎黑色的颜色。该颜色倾向于混合到基本上为黑色的背景中。作为示例,图5和6的两个数字图像9示出了在存在侧面2的适当背光的情况下的数字图像9(图5)和在不存在侧面2的背光的情况下的数字图像9(在图6中):侧面2的背光使侧面2后面的背景非常明亮,在数字图像9中基本上为“白色”,因此允许容易地辨别侧面2的边缘。
如图4所示,照明装置10包括:发射器13(优选地具有白光LED),其相对于膜3的侧面2设置在光学系统8的同一侧,且朝向膜3的侧面2定向。更具体地,发射器13与光学系统8同轴设置,并在光学系统8内发射光束11,使得光束11与光学系统8同轴地从光学系统8出射。此外,照明装置10包括两个反射元件14(即,两个“反射镜”)。这两个反射元件相对于膜3的侧面2并排设置在光学系统8的相对侧,并朝向光学系统8定向,以朝向侧面2反射由发射器13(通过光学系统8)发射的部分光束11。特别地,两个反射元件14并排设置在膜3的相对侧,即在两个反射元件14之间存在设置膜3的空间。因此,从光学系统8出射的光束11部分地直接照亮膜3的侧面2,且部分地由反射元件14反射以产生背光。因此,光学系统8配置为将由发射器13发射的部分光束11聚焦在膜3的侧面2上(直接照明),并将由发射器13发射的剩余部分光束11聚焦在反射元件14上(背光)。
根据图1-3所示的可能实施例,提供单个支撑结构15(在图2中也可见),其支撑相机7、光学系统8、发射器13和反射元件14。
在附图所示的实施例中,发射器13与光学系统8同轴设置,相机7垂直于光学系统8设置(即,光学系统8具有“T”形)。
如附图所示,检查单元1包括:由支撑结构15支撑的测量装置17,其配置为检测膜3的侧面2和耦合到相机7的光学系统8之间的距离D(如图7所示)的变化。此外,处理装置12配置为控制致动装置,例如连接到相机7的电动机,以根据膜3的侧面2和光学系统8之间的距离D的变化改变相机7的焦点(通过作用于相机7和/或光学系统8)。
根据优选实施例,测量装置17包括:附加摄像机18,其沿路径P设置,且配置对膜3的侧面2进行拍摄并获取该侧面2的一系列另外的数字图像。特别地,相机7沿第一方向(平行于膜3)对膜3的侧面2进行拍摄,而附加相机18沿垂直于第一方向的第二方向(垂直于膜3)对膜3的侧面2进行拍摄。因此,处理装置12配置为分析由附加相机18获取的附加数字图像,以便在这些附加数字图像内识别膜3的侧面2的位置。通过在由附加相机18获取的连续的另外的数字图像中比较膜3的侧面2的位置,可以确定膜3的侧面2是否保持在相同位置(即,距离D是恒定的),膜3的侧面2是否接近光学系统8(即,距离D减小),或者膜3的侧面2是否离开光学系统8(即,距离D增大)。
附加相机18(与相机7不同)优选是单色的,因为它仅用于检测膜3的侧面2的横向位置。
用于观察非常小的物体(膜3的总厚度通常小于十分之二毫米)的光学系统8是显微型的,其具有非常有限的景深。在其前进期间,膜3经受连续的小的横向移动,即朝向或远离耦合到相机7的显微光学系统8的小的移动。换句话说,由于必须分析具有大约十分之一毫米厚度的分割膜3并识别几微米大的金属碎片或毛刺,所以必须使用显微光学系统8,其本质上具有非常有限的景深,即几十微米的可接受的聚焦范围。由于测量装置17和处理装置12的组合作用,可以连续地调节光学系统8和/或相机7的焦点,以基本跟随距离D的连续(偶然的和不可预测的)变化,使得由相机7获取的数字图像9总是在焦点上。由此,可以更容易地进行分析,并实现更精确和准确的分析。
如前所述,处理装置12分析每个数字图像9,以在数字图像9中识别中心金属层4的碎片(毛刺),特别是过度存在于外部绝缘层5内部的中心金属层4的碎片(毛刺)B。仅在图5和图6中以示意性且不实际的布局示出毛刺B,仅作为示例。为了简单起见,在图1和图8中未示出毛刺B。在将膜3与金属片的其余部分分离的横向切割期间,执行切割的刀片可产生(特别是当这种刀片磨损时)从中心金属层4延伸到外部绝缘层5中的毛刺B。外部绝缘层5中不需要的和危险的金属毛刺B的存在会产生非常负面的效果。这些金属毛刺会容易地触发电池中两个相邻电极之间的短路。这种情况除了降低电池的性能之外,还会引起电池的破坏性现象。因此,在数字图像9内,必须识别外部绝缘层5内过度存在的中心金属层4的碎片,以便正确地评估膜3的缺陷。
如前所述,每个数字图像9由一组像素组成,每个像素对应于红色分量的对应值、绿色分量的对应值和蓝色分量的对应值。每个值存储在8位字节中,且在0和255之间变化。
仅在红色分量的对应值位于第一识别间隔内,绿色分量的对应值位于第二识别间隔内,并且蓝色分量的对应值位于第三识别间隔内的情况下,由处理装置12执行的对每个数字图像9的分析才能够确定像素表示一片中心金属层4(即,它表示一片金属而不是一片绝缘材料)。
通常,这三个识别间隔彼此不同,即它们具有不同的值。特别地,当中心金属层4由铜制成时,即构成中心金属层4的金属是铜时,与红色分量相关的第一识别间隔具有比与绿色和蓝色分量相关的其它两个间隔更高的值。事实上明显的是,在铜的颜色中,红色分量胜过其他分量。
铜具有特征性的红橙色。如已知的,为何任何物体着色的首要和最明显的原因是,物体吸收一些波长的光并反射其他波长的光:通过观察铜光的强度光谱,当光在铜上反射时,铜原子吸收光谱的蓝绿色区域中的一些光,并且当吸收蓝绿色光时,其补色(红橙色)被反射。反射光也是入射光和通过光学系统8的相机7的响应的函数。
考虑到数字图像9的三种基本颜色(红、绿、蓝)的值对于在铜上的反射是特有的,有可能确定地识别所有“铜像素”。因此,不会错误地将绝缘层中不以与铜相同的方式反射的所有晶粒识别为铜,在它们具有与铜的颜色相似的红色的情况下也是如此。
根据优选实施例,每个识别间隔的中心值通过理论性假设确定,具体地,其确定为构成中心金属层4的金属的光吸收系数的函数、作为由照明装置10发射的光束11的光谱的函数、以及作为相机7的色度响应的函数。此外,根据优选实施例,通过检测具有先验已知特征的样品膜3的数字图像9中的三种颜色分量的值,实验性地细化(或进一步确定)每个识别间隔的中心值。显然,也可以仅在理论上确定每个识别间隔的中心值,或者相反地,仅在实验上确定每个识别间隔的中心值,即使通过组合两种方法在最短时间内获得最佳结果。
类似地,通过检测具有先验已知特征的样品膜3的数字图像9中的三种颜色分量的值,可以理论上和/或实验上确定每个识别间隔的幅度。按照理论方法,可以通过测量与特定识别间隔的分布相关的半高宽或FWHM(半峰全宽)获得每个识别间隔(RGB)的幅度。根据实验方法,仍然可以使用FWHM获得每个识别间隔的幅度。在这种情况下,FWHM与通过观察样品膜3获得的直方图相关联。
外部绝缘层5的绝缘材料具有微红的颗粒,其很容易与铜毛刺或碎屑混淆。当中心金属层4由铜制成时,这种微红色颗粒的检测会错误地指示存在根本不存在缺陷(即,外部绝缘层5中金属铜片的错误存在)。由于三个颜色分量的同时验证,即,只有当红色分量的对应值在第一识别间隔内,绿色分量的对应值在第二识别间隔内,以及蓝色分量的对应值在第三识别间隔内,像素才被识别为表示中心金属层4的事实,可以以极高的精度(即,具有适度的误差百分比)辨别铜的金属片和绝缘材料的微红色晶粒。
根据图8所示的优选实施例,在分析每个数字图像9时,处理装置12将数字图像9分成一连串的相邻部分(段、切片)19,每个部分具有相同的纵向尺寸(沿X轴);在每个部分19中确定指示膜3的质量的至少一个定性参数的值;通过统计地处理所有部分19的定性参数的值(在最简单的情况下通过计算所有部分19的定性参数的值的平均值)确定整个数字图像9的定性参数的概要值。换句话说,逐部分地执行处理(对应于同一数字图像9被划分成的部分19的部分),并且处理数字图像9的所有部分(部分19)的最终结果是给出质量的“统计”指示的唯一概要值。
根据一个优选但非约束性的实施例,每个数字图像9通常被分成包括数量为60和120之间的多个相邻部分19,并且每个部分19具有8-12个像素的纵向延伸。
如前所述,在数字图像9内,必须识别中心金属层4的碎片(毛刺)以评估膜3的缺陷,特别是中心金属层4的碎片(毛刺)B。这些碎片(毛刺)B过度地位于外部绝缘层5内(即,存在源自中心金属层4的毛刺B)。因此,在数字图像9的分析期间由处理装置12确定的第一定性参数被确定为源自中心金属层4(即,过度地位于外部绝缘层5内部的任何金属片)的可能毛刺的面积的函数。即,第一定性参数被确定为来自中心金属层4的任何毛刺B的数字图像9中的面积的函数,即,如果在数字图像9中,表示来自中心金属层4的毛刺B的像素被更多地扩展或更少地扩展。在数字图像9的分析期间由处理装置12确定的第二定性参数是由中心金属层4产生的可能毛刺B距中心金属层4的中心的距离(即,如果由中心金属层4产生的任何毛刺或多或少地远离中心金属层4的中心)。
事实上,为了确定膜3的缺陷水平,必须评估存在于外部绝缘层5中的可能的金属毛刺B的延伸(毛刺B越大,它们对于电池的完整性影响越大),以及存在于外部绝缘层5中的可能的金属毛刺B距中心金属层4的距离。也就是说,任何金属毛刺B接近膜3的外表面(毛刺B离中心金属层4越远,它们对于电池完整性的影响越大)。
根据优选实施例,在数字图像9中识别的任何毛刺B的面积相对于侧面2的面积被归一化,即,它以这样的方式被表示为侧面2的面积的函数,使得在任何毛刺B的面积上具有独立于数字图像9的比例因子的指示。
根据优选实施例,膜3的侧面2的数字图像9以这样的方式彼此相距一定距离地获取,即膜3的侧面2的数字图像9完全覆盖膜3的侧面2的延伸的有限部分,例如整个延伸的5-15%。该操作模式一方面允许极大地降低硬件的复杂性(因此产生的成本),这是因为不需要极高的获取速度和处理速度。另一方面,该操作模式保证不丢失关于膜3的实际缺陷的重要信息,这是因为膜3的实际缺陷从不呈现突然的峰值,而是仅呈现由于执行膜3的切割的刀片的逐渐磨损而引起的缓慢漂移(具有小时量级的时间)。
总结上述内容,当膜3高速流动时,检查单元1通过“显微”光学系统8获取膜3的侧面2(即刚刚被切割的膜3的部分)的一系列数字图像9,以检查其质量。检查的结果可用于分析膜3本身和/或切割过程的质量。
根据优选实施例,相机7是线性相机(而不是更传统的矩阵相机),其在每次扫描时获取由单行像素组成的数字图像。通过利用膜3和相机7之间的相对移动并结合由单行像素组成的多个数字图像,最终的(完整的)数字图像9被后验地构造。事实上,已经观察到,在本公开中,使用线性相机比使用更传统的矩阵相机具有更好的结果。
在不脱离本公开的保护范围的情况下,这里描述的实施例可以彼此组合。上述检查单元1具有许多优点。
首先,上述检查单元1允许以有效(即避免假阴性)和有效率(即避免假阳性)的方式检查产生侧面的切割质量。
此外,上述检查单元1允许评估膜3缺陷随时间的增加,这种增加与执行膜3的切割的刀片的逐渐磨损直接相关。以这种方式,可以预先很好地预测何时需要更换刀片以保持所需的质量,即可以对刀片进行有效的预测维护。
最后,上述检查单元1具有相对低的生产成本,因为它仅使用市售部件,并且不需要特别高的处理能力(功率)。
Claims (30)
1.一种光学检查单元(1),用于检查沿路径(P)前进的膜(3)的侧面(2),包括:
相机(7),其相邻所述路径(P)设置,且配置为通过光学系统(8)对所述膜(3)的所述侧面(2)进行拍摄并获取所述侧面(2)的数字图像序列(9);以及
至少一个照明装置(10),其包括配置为产生光束(11)的发射器(13),所述发射器(13)相对于所述膜(3)的所述侧面(2)设置于所述光学系统(8)的同一侧上并朝向所述膜(3)的所述侧面(2)定向;
所述检查单元(1)的特征在于,所述照明装置(10)还包括至少一个反射元件(14),其设置于所述光学系统(8)的相对于所述膜(3)的所述侧面(2)的相对侧并朝向所述光学系统(8)定向,以便朝向所述侧面(2)反射由所述发射器(13)发射的光束(11)的一部分并照亮围绕所述膜(3)的所述侧面(2)的区域。
2.根据权利要求1所述的检查单元(1),其特征在于,其中,所述照明装置(10)包括两个反射元件(14),其并排布置在所述膜(3)的相对侧。
3.根据权利要求1或2所述的检查单元(1),其特征在于,其中,所述发射器(13)在所述光学系统(8)内发射所述光束(11),使得所述光束(11)与所述光学系统(8)同轴地从所述光学系统(8)出射。
4.根据权利要求3的检查单元(1),其特征在于,其中,从光学系统(8)出来的所述光束(11)部分地直接照射所述膜(3)的所述侧面(2),并部分地由所述反射元件(14)反射。
5.根据权利要求3或4所述的检查单元(1),其特征在于,其中,所述光学系统(8)配置为将由所述发射器(13)发射的所述光束(11)的一部分聚焦在所述膜(3)的所述侧面(2)。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的检查单元(1),其特征在于,其中,所述发射器(13)与所述光学系统(8)同轴布置,且所述相机(7)垂直于所述光学系统(8)设置。
7.一种用于检查膜(3)的侧面(2)的光学检查方法,包括以下步骤:
使所述膜(3)沿路径(P)前进;
通过相机(7)获取所述膜(3)的所述侧面(2)的数字图像序列(9),所述相机设置于所述路径(P)旁以通过光学系统(8)对所述侧面(2)进行拍摄;以及通过照明装置(10)产生至少一个光束(11),所述光束(11)与所述光学系统(8)同轴地从所述光学系统(8)出射并部分地直接照亮所述膜(3)的所述侧面(2);
所述检查方法的特征在于,由所述照明装置(10)产生的所述光束(11)由反射元件(14)部分地反射,所述反射元件(14)相对于所述膜(3)的所述侧面(2)设置于所述光学系统(8)的相对侧并朝向光学系统(8)定向,并照亮所膜(3)的所述侧面(2)周围的区域。
8.一种光学检查方法,用于检查具有中心金属层(4)和两个绝缘外层(5)的膜(3)的侧面(2),包括以下步骤:
使所述膜(3)沿路径(P)前进;
通过照明装置(10)产生照亮所述膜(3)的至少一个光束(11);
通过相机(7)获取所述膜(3)的所述侧面(2)的数字图像序列(9),所述相机设置于所述路径(P)旁以通过光学系统(8)对所述侧面(2)进行拍摄;以及分析每个数字图像(9)以将所述中心金属层(4)的碎片(B)显示在所述数字图像(9)内;
其中,每个数字图像(9)是彩色的且由一组像素组成,其中,每个像素对应于红色分量的对应值、绿色分量的对应值和蓝色分量的对应值;
所述检查方法的特征在于,所述分析每个数字图像(9)还包括以下步骤:仅在红色分量的对应值被包括在第一识别间隔中,绿色分量的对应值被包括在第二识别间隔中,并且蓝色分量的对应值被包括在第三识别间隔中的情况下,确定像素表示所述中心金属层(4)的所述碎片之一。
9.根据权利要求8所述的检查方法,其特征在于,其中,所述三个识别间隔彼此不同。
10.根据权利要求8或9所述的检查方法,其特征在于,其中,将每个识别间隔的中心值确定为构成所述中心金属层(4)的金属的光吸收系数的函数、所述照明装置(10)发射的所述光束(11)的光谱的函数、以及所述相机(7)的色度响应的函数。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的检查方法,其特征在于,其中,通过检测具有先验已知特征的样品膜(3)的所述数字图像(9)中的三种颜色分量的值实验性地确定每个识别间隔的中心值。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的检查方法,其中,通过检测具有先验已知特征的样品膜(3)的所述数字图像(9)中的三种颜色分量的值来实验性地确定每个识别间隔的幅度。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的检查方法,其特征在于,其中,通过测量相对于所述识别间隔的分布的“半峰全宽”或FWHM来获得每个识别间隔的幅度。
14.一种用于检查膜(3)的侧面(2)的光学检查单元,所述膜(3)具有中心金属层(4)和沿路径(P)前进的两个绝缘外层(5),所述检查单元(1)包括:
至少一个照明装置(10),其配置为产生照亮所述膜(3)的光束(11);
相机(7),其相邻所述路径(P)设置,且配置为通过光学系统(8)对所述膜(3)的所述侧面(2)进行拍摄并获取所述侧面(2)的数字图像序列(9);以及
分析装置,其配置为分析每个数字图像(9)以便在所述数字图像(9)内显示所述中心金属层(4)的碎片的存在;
其中,每个数字图像(9)是彩色的且由一组像素组成,其中,每个像素对应于红色分量的对应值、绿色分量的对应值和蓝色分量的对应值;
所述检查单元(1)的特征在于,所述分析装置配置为仅在红色分量的对应值被包括在第一识别间隔中,绿色分量的对应值被包括在第二识别间隔中,并且蓝色分量的对应值被包括在第三识别间隔中的情况下,确定像素表示所述中心金属层(4)的所述碎片之一。
15.一种光学检查方法,用于检查具有中心金属层(4)和两个绝缘外层(5)的膜(3)的侧面(2),包括以下步骤:
使所述膜(3)沿路径(P)前进;
通过照明装置(10)产生照亮所述膜(3)至少一个光束(11);
通过相机(7)来获取所述膜(3)的所述侧面(2)的一个数字图像序列(9),所述相机设置在所述路径(P)旁以便通过一个光学系统(8)对所述侧面(2)进行拍摄;以及分析每个数字图像(9);
其中,每个数字图像(9)具有平行于所述膜(3)的纵向延伸和垂直于所述膜(3)的横向延伸;
所述检查方法的特征在于,所述分析每个数字图像(9)还包括以下步骤:
将所述数字图像(9)划分成相邻部分(19)的序列,每个所述相邻部分具有相同的纵向尺寸;
在每个部分(19)中确定指示所述膜(3)的质量的至少一个定性参数的值;以及
通过统计地处理所有部分(19)的定性参数的值确定整个数字图像(9)的定性参数的概要值。
16.根据权利要求15所述的检查方法,其特征在于,其中,每个数字图像(9)被分成数量为60和120之间的多个相邻部分(19)。
17.根据权利要求15或16所述的检查方法,其特征在于,其中,每个部分(19)具有8和12个像素之间的纵向延伸。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的检查方法,其特征在于,其中,第一定性参数被确定为由所述中心金属层(4)产生的可能毛刺(B)的面积的函数。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的检查方法,其特征在于,其中,第二定性参数是距所述中心金属层(4)产生的可能毛刺(B)的中心金属层(4)的中心的距离。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的检查方法,其特征在于,其中,所述膜(3)的所述侧面(2)的所述数字图像(9)以彼此相距一定距离的方式获取,并作为整体覆盖所述膜(3)的所述侧面(2)的延伸部分的有限部分。
21.根据权利要求20所述的检查方法,其特征在于,其中,所述膜(3)的所述侧面(2)的所述数字图像(9)作为整体覆盖所述膜(3)的所述侧面(2)的整个延伸的5-15%。
22.根据权利要求15至21中任一项所述的检查方法,其特征在于,其中,通过计算所有部分(19)的所述定性参数的值的平均值确定整个数字图像(9)的所述定性参数的概要值。
23.一种用于检查沿路径(P)前进的膜(3)的侧面(2)的光学检查单元(1),包括:
至少一个照明装置(10),其配置为产生照亮所述膜(3)的光束(11);
相机(7),其相邻所述路径(P)设置,且配置为通过光学系统(8)对所述膜(3)的所述侧面(2)进行拍摄并获取所述侧面(2)的数字图像序列(9);以及
分析设备,其配置为分析每个数字图像(9);
其中,每个数字图像(9)具有平行于所述膜(3)的纵向延伸和垂直于所述膜(3)的横向延伸;
所述检查单元(1)的特征在于,所述分析装置配置为:
将所述数字图像(9)划分成相邻部分(19)的序列,每个所述相邻部分具有相同的纵向尺寸;
在每个部分(19)中确定指示所述膜(3)的质量的至少一个定性参数的值;以及
通过统计地处理所有部分(19)的定性参数的值确定整个数字图像(9)的定性参数的概要值。
24.根据权利要求1至6以及14和23中任一项所述的检查单元(1),其特征在于,还包括:
测量装置(17),其配置为检测所述膜(3)的侧面(2)与所述光学系统(8)之间的距离(D)的变化;以及
处理装置(12),其配置为控制根据所述膜(3)的所述侧面(2)与所述光学系统(8)之间的所述距离(D)的变化改变所述相机(7)的焦点的驱动装置。
25.根据权利要求24所述的检查单元(1),其特征在于,其中,所述测量装置(17)包括附加相机(18),其设置于所述路径(P)旁,配置为拍摄所述膜(3)的所述侧面(2)并获取所述侧面(2)的另外的数字图像序列。
26.根据权利要求25所述的检查单元(1),其特征在于,其中,所述相机(7)沿平行于所述膜(3)的第一方向对所述膜(3)的所述侧面(2)进行拍摄,所述附加相机(18)沿垂直于所述第一方向的第二方向对所述膜(3)的所述侧面(2)进行拍摄。
27.根据权利要求25或权利要求26所述的检查单元(1),其特征在于,还包括:处理装置(12),其配置为分析所述另外的数字图像以便在所述另外的数字图像内定位所述膜(3)的所述侧面(2)的位置,并将所述膜(3)的所述侧面(2)在所述另外的数字图像序列中的位置进行比较以便确定所述膜(3)的所述侧面(2)是否保持在相同位置,所述膜(3)的所述侧面(2)是否接近所述光学系统(8),或者所述膜(3)的所述侧面(2)是否离开所述光学系统(8)。
28.根据权利要求24至27中任一项所述的检查单元(1),其特征在于,其中,所述驱动装置包括电动机。
29.根据权利要求7至13和15至22中任一项所述的检查方法,其特征在于,还包括以下步骤:
通过测量装置(17)检测所述膜(3)的所述侧面(2)与所述光学系统(8)之间的距离(D)的变化;以及
通过由处理装置(12)控制的驱动装置,根据所述膜(3)的所述侧面(2)和所述光学系统(8)之间的所述距离(D)的变化改变所述相机(7)的焦点。
30.根据权利要求29所述的检查方法,其特征在于,其中,所述通过测量装置(17)检测所述膜(3)的所述侧面(2)与所述光学系统(8)之间的距离(D)的变化进一步包括以下步骤:
通过附加相机(18)获取所述侧面(2)的另外的数字图像序列;
通过处理装置(12)分析所述另外的数字图像以便在所述另外的数字图像内定位所述膜(3)的所述侧面(2)的位置;以及
通过所述处理装置(12)比较所述膜(3)的所述侧面(2)在连续的所述另外的数字图像中的位置,以便确定所述膜(3)的所述侧面(2)是否保持在相同位置,所述膜(3)的所述侧面(2)是否接近所述光学系统(8),或者所述膜(3)的所述侧面(2)是否离开所述光学系统(8)。
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