FI106745B - Method for measuring of the shape of a surface and the measuring arrangement - Google Patents

Method for measuring of the shape of a surface and the measuring arrangement Download PDF

Info

Publication number
FI106745B
FI106745B FI972317A FI972317A FI106745B FI 106745 B FI106745 B FI 106745B FI 972317 A FI972317 A FI 972317A FI 972317 A FI972317 A FI 972317A FI 106745 B FI106745 B FI 106745B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
line system
grid line
grid
camera
examined
Prior art date
Application number
FI972317A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI972317A0 (en
FI972317A (en
Inventor
Jussi Paakkari
Jari Miettinen
Original Assignee
Valtion Teknillinen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valtion Teknillinen filed Critical Valtion Teknillinen
Priority to FI972317A priority Critical patent/FI106745B/en
Publication of FI972317A0 publication Critical patent/FI972317A0/en
Publication of FI972317A publication Critical patent/FI972317A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI106745B publication Critical patent/FI106745B/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

106745106745

Menetelmä pinnan muodon mittaamiseksi ja mittauslaitteistoMethod for measuring the shape of the surface and measuring apparatus

Keksinnön alaField of the Invention

Keksinnön kohteena on menetelmä pinnan muodon mittaamiseksi, jossa menetelmässä tarkasteltavalle pinnalle muodostetaan optisesti moirä-5 mittauksessa käytettävä hilaviivasto tai vastaava ja pinnan muoto määritetään referenssihilaviivaston ja pinnasta heijastuvan hilaviivaston muodostaman in-terferenssityyppisen juovakuvion avulla.The present invention relates to a method for measuring the shape of a surface, which method comprises forming a grating line or the like for optically moire measurement on the surface under consideration and determining the shape of the surface by an interference-type line pattern formed by a reference lattice line.

Keksinnön kohteena on myös pinnan muodon mittauslaitteisto, joka on sovitettu muodostamaan optisesti tarkasteltavalle pinnalle moire-mittauk-10 sessa käytettävä hilaviivasto tai vastaava ja määrittämään pinnan muodon referenssihilaviivaston ja pinnasta heijastuvan hilaviivaston muodostaman inter-ferenssityyppisen juovakuvion avulla.The invention also relates to a surface shape measuring apparatus adapted to form a grating line or the like used for moire measurement on an optically observable surface and to determine the shape of a surface by means of an interference type line pattern formed by a reference grid line and a surface reflected lattice line.

Keksinnön taustaBackground of the Invention

Pinnan muodon mittaustekniikkaa tarvitaan esimerkiksi mitattaessa 15 teräslevyjen tasomaisuutta. Perinteisesti tällainen pinnan tasomaisuuden mittaus on suoritettu silmämääräisesti tai käsimittauksella. Tunnetun tekniikan mukaisissa automaattisissa mittausjärjestelyissä tasomaisuuden mittaus perustuu esimerkiksi laserin avulla toteutettuun kolmiomittaukseen tai moire-tekniikkaan, jossa tarkasteltavaan pintaan kuten teräslevyyn projisoidaan tai 20 muutoin muodostetaan hilaviivasto. Tätä pinnasta heijastuvaa hilaviivastoa tarkastellaan referenssihilaviivaston läpi. Tällöin pinnalla oleva hilaviivasto ja “ referenssihilaviivasto muodostavat interferenssin kaltaisen ilmiön, jonka tulok- sena syntyy pinnan muotoa tarkasti kuvaava juovakuvio. Tyypillinen tunnetun • · · : V tekniikan mukainen tasomaisuusmittalaite käsittää hilaviivaston muodostusyk- 25 sikön ja kuvankäsittely-ja keskusyksikön.Surface shape measurement technique is required, for example, when measuring the flatness of steel sheets. Traditionally, such surface flatness measurement has been performed visually or by hand. In prior art automated measuring arrangements, flatness measurement is based, for example, on laser triangle measurement or moire technique, where a grid line is projected or otherwise formed on a surface such as a steel plate. This surface-reflected lattice grid is viewed through the reference grid grid. In this case, the lattice line on the surface and the "reference lattice line" form a phenomenon similar to interference, resulting in a band pattern accurately representing the shape of the surface. A typical planar gauge of prior art • · ·: V comprises a lattice line forming unit and an image processing and central unit.

Haittana tällaisella mittausjärjestelyllä on erityisesti suuria pintoja mitattaessa se, että mittauslaitteistosta kiinnitysrakenteineen tulee huomatta-van suuri ja mittausalue jää laitteiston kokoon verrattuna pieneksi. Mitattaessa ' .·... esimerkiksi 3,5 m leveää teräslevyä tarvitaan tehdashallissa tilaa korkeus- • · lii 30 suunnassa jopa 7 m. Syynä suuruuteen on muun muassa se, että yhtenäisen 3,5 m leveän hilaviivaston muodostaminen tunnetun tekniikan mukaisella yh- :,1·! dellä hilaviivaston muodostavalla hilaviivastovälineellä on mahdollista vain, ·:·1: kun hilaviivastovälineen ja kameran etäisyys mitattavaan pintaan on ainakin . yhtä paljon ja mielellään selvästi enemmän kuin hilaviivaston leveys. Jos hila- ! 35 viivasta yritetään projisoida mitattavalle pinnalle lähempää laajakulmaisella • · 2 106745 optiikalla, hilaviivasto vääristyy ja käytettäessä valkoista valoa hilaviivaston projisoiva optiikka aiheuttaa värivirheitä. Tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa joudutaan käyttämään korkealaatuisia ja kaiteissa erikoisprosesseissa valmistettuja hilakomponentteja. Tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa 5 tarvitaan myös hyvin tarkasti valmistettuja hienomekaanisia osia ja optiikkaa sekä tarkkoja toleransseja. Nämä vaatimukset ovat vaikeasti toteutettavissa. Hilaviivaston kirkkaus jää heikoksi, mikä lisää mittauksen epävarmuutta. Lisäksi valoteho ei ole tasainen koko hilaviivaston alueella. Laitteiston maksimi-mittausalueen muuttaminen erikokoisten pintojen mittauksiin on vaativa.A disadvantage of such a measuring arrangement, especially when measuring large surfaces, is that the measuring apparatus with its fastening structures becomes considerably large and the measuring range remains small compared to the size of the apparatus. When measuring '. · ... for example, a 3.5 m wide steel plate requires up to 7 m of space in the factory hall, up to 7 m. The reason for the size is, among other things, that forming a uniform 3.5 m wide lattice line , 1 ·! With the lattice line forming device, only: ·: · 1: when the distance between the lattice line device and the camera to the surface to be measured is at least. just as much and preferably clearly more than the width of the lattice line. If lattice! 35 lines are attempted to project closer to the surface to be measured with wide-angle • · 2 106745 optics, the lattice line is distorted, and when using white light, the lattice line projection optics cause color errors. Prior art solutions require the use of high quality lattice components manufactured in special processes in railings. Prior art solutions 5 also require precision machined parts and optics as well as precise tolerances. These requirements are difficult to implement. The luminance of the lattice line remains poor, which increases the measurement uncertainty. In addition, the luminous efficacy is not uniform throughout the lattice line. It is demanding to change the maximum measuring range of the equipment to measure different sized surfaces.

10 Keksinnön lyhyt selostusBrief Description of the Invention

Keksinnön tavoitteena on siten kehittää menetelmä ja menetelmän toteuttava laitteisto siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Keksinnön mukaisella ratkaisulla voidaan laitteistosta tehdä huomattavasti nopeampi halvemmilla komponenteilla ja yksinkertaisimmilla rakenneratkaisuilla 15 kuin tunnetun tekniikan mukaiset ratkaisut, ja samalla keksinnöllinen ratkaisu on helpommin tuotantolinjalle asennettava ja kooltaan pienempi.It is thus an object of the invention to provide a method and apparatus implementing the method so that the above problems can be solved. The solution according to the invention can make the equipment much faster with cheaper components and simpler structural solutions 15 than the solutions according to the prior art, and at the same time the inventive solution is easier to install on the production line and smaller in size.

Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että hilaviivasto muodostetaan tarkasteltavalle pinnalle halutun laajuisena ainakin kahdella erillisellä hilaviivastovälineellä, jolloin hila-20 viivastoon kuuluu oleellisesti rinnakkaisia, eri hilaviivastovälineistä peräisin olevia hilaviivastoja ja tarkasteltavalta pinnalta heijastunut hilaviivasto kuva-. taan ainakin yhdellä kameralla oleellisesti yhdestä kuvaussuunnasta.This is achieved by a method of the type disclosed in the introduction, characterized in that the lattice line is formed on the surface under consideration with at least two separate lattice line means, the lattice line comprising essentially parallel lattice lines from different lattice means and reflected from the surface under consideration. with at least one camera in substantially one direction.

Keksinnön mukaiselle mittauslaitteistolle on puolestaan tunnus-omaista, että mittauslaitteisto käsittää ainakin kaksi erillistä hilaviivastoväli- • · \\ 25 nettä hilaviivaston muodostamiseksi tarkasteltavalle pinnalle halutun laajuise- na, jolloin hilaviivasto käsittää rinnakkaisia, eri hilaviivastovälineistä peräisin • · olevia hilaviivastoja ja ainakin yksi kamera on sovitettu kuvaamaan tarkastel-:·;; tavalla pinnalla olevan hilaviivaston oleellisesti yhdestä kuvaussuunnasta.The measuring apparatus according to the invention, in turn, is characterized in that the measuring apparatus comprises at least two separate lattice line means to form a lattice line on the surface of the desired size, the lattice line comprising parallel lattice lines from different lattice means and describe the view: · ;; in a manner substantially from one direction of imaging of the lattice line on the surface.

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteistolla saavutetaan usei-·*..*: 30 ta etuja. Keksinnöllinen ratkaisu on tunnettuun tekniikan tasoon vähemmän ti- ·**]: laa vievä, valaisu- ja kuvausosan optiikan ja mekaniikan valmistustarkkuuden .·! . suhteen vähemmän tarkkuutta vaativa, nopeampi, luotettavampi ja helpommin ' : tuotantolinjalle asennettava. Lisäksi laaja mittausalue on helpommin toteutet- *. ' tavissa ja laite- ja kehityskustannukset ovat pienemmät. Myös valoteho ja juo- : 35 vakuvioiden kontrasti on tunnettua tekniikkaa paremmat. Näin mahdollistetaan • 4 « « · « · 3 106745 juovakuvioiden tulkinta tunnettua tekniikkaa yksinkertaisimmilla ja nopeammilla algoritmeilla, mistä edelleen seuraa luotettavampi toiminta.The method and apparatus of the invention provide many advantages. The inventive solution is less sophisticated in the state of the art, ** **], with precision manufacturing of optics and mechanics for lighting and imaging. . Relatively less demanding, faster, more reliable and easier to install on a production line. In addition, a wide measuring range is easier to implement *. 'and lower equipment and development costs. Also, the luminous power and the contrast of the constants are better than the prior art. This enables • 4 «« · «· 3 106745 line patterns to be interpreted by the simplest and faster algorithms known in the art, which results in more reliable operation.

Kuvioiden lyhyt selostusBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh-5 teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista:The invention will now be described in more detail with reference to the preferred embodiments, with reference to the accompanying drawings, in which:

Kuvio 1 esittää hilaviivastovälinettä;Figure 1 shows a lattice line means;

Kuvio 2 esittää tarkasteltavan pinnan hilaviivaston muodostamista useammalla kuin yhdellä hilaviivastovälineellä;Fig. 2 illustrates the formation of a lattice grid line of the surface under consideration by more than one lattice grid means;

Kuvio 3 esittää pinnan muodon mittausjärjestelyä käyttäen kameraa 10 ja tietokonetta;Figure 3 shows a surface shape measurement arrangement using a camera 10 and a computer;

Kuvio 4 esittää mittausjärjestelyä, jossa pintaa valaistaan erillisellä valolla;Figure 4 shows a measuring arrangement in which the surface is illuminated by a separate light;

Kuvio 5 esittää mittausjärjestelyssä käytettyä rakoa ja Kuvio 6 esittää mittausjärjestelyssä käytettyä kuituriviä.Fig. 5 shows the slot used in the measuring arrangement and Fig. 6 shows the fiber row used in the measuring arrangement.

15 Keksinnön yksityiskohtainen selostusDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Keksinnön mukainen ratkaisu soveltuu pinnan muodon mittaukseen ja erityisesti levymäisten tuotteiden tasomaisuuden tarkastamiseen käyttäen moirö-tekniikkaa tai vastaavaa.The solution according to the invention is suitable for measuring the shape of the surface and especially for checking the flatness of the plate-like products using the moirö technique or the like.

Tarkastellaan nyt kuviossa 1 olevaa hilaviivastovälinettä 14, joka 20 käsittää valonlähteen 10, rakovälineen 11, linssin 12 ja hilan 13. Valonlähteen 10 ja rakovälineen 11 välissä kannattaa tavallisesti käyttää linssiä (ei esitetty kuviossa), joka kokoaa valonlähteestä optista tehoa rakoon 11. Valonlähteenä 10 voi tavallisesti toimia mikä tahansa yksi- tai monivärinen optisen tehon lähde. Optisena tehona voidaan käyttää ainakin ultraviolettia valoa, näkyvää va-25 loa tai infrapunaista valoa, mutta tyypillisimmin käytetään näkyvää valoa. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa valonlähde 10 on edullisesti halogeenilamppu. Rakovälineessä 11 oleva pieni rako suodattaa valonlähteestä 10 tulevaa optista säteilyä spatiaalisesti eli pienentää säteilyn divergenssiä, jolloin saadaan tasalaatuinen keila linssille 12. Linssi 12 voi olla mikä tahansa optisesti riittä-30 vän hyvälaatuinen, valonsäteitä kokoava linssi. Linssi 12 on edullisesti halpa, muovinen fresnel-linssi. Rakovälineen 11 raon tulee olla edullisesti linssin 12 polttopisteessä, jolloin linssi 12 kollimoi eli yhdensuuntaistaa valonsäteet hilalle 13. Valonsäteet voivat kuitenkin olla myös divergoivia tunnetun moire-tekniikan mukaisesti. Hila 13 on metallinen tai muusta valoa läpäisemättö-35 mästä materiaalista oleva levy tai vastaava, jossa on suuri joukko kapeita suo- 4 106745 rakaiteen muotoisia aukkoja eli rakoja valolle. Nämä kapeat raot muodostavat hilaviivaston tarkasteltavalle pinnalle. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa hila voi olla melko karkea esimerkiksi 3 mm/viivapari.Considering now the lattice line means 14 in Fig. 1, which comprises a light source 10, a slit means 11, a lens 12 and a lattice 13. Between the light source 10 and the slit means 11, a lens (not shown) usually collects an optical power from the light source normally operate any single or multi-colored source of optical power. The optical power can be at least ultraviolet light, visible light or infrared light, but most commonly visible light is used. In the solution according to the invention, the light source 10 is preferably a halogen lamp. The small gap in the gap means 11 spatially filters the optical radiation from the light source 10, i.e., reduces the divergence of the radiation, resulting in a uniform beam for the lens 12. The lens 12 can be any optically good quality light-gathering lens. Preferably, lens 12 is a cheap, plastic Fresnel lens. The gap of the slot means 11 should preferably be at the focal point of the lens 12, whereupon the lens 12 collimates, i.e. aligns, the light rays on the lattice 13. However, the light rays may also be diverging according to the known moire technique. The lattice 13 is a metal or other light-impermeable plate 35 material or the like having a large number of narrow beams in the form of granules or light. These narrow gaps form a lattice line over the surface under consideration. In the solution according to the invention, the lattice can be quite coarse, for example 3 mm / line pair.

Kuviossa 2 on esitetty tarkasteltavan kohteen mittausjärjestely, joka 5 käsittää valonlähteen 10, rakovälineen 11, linssin 12, hilan 13, tarkasteltavan pinnan 20 ja kameran 21. Tarkasteltavalle pinnalle 20, joka keksinnöllisessä ratkaisussa voi olla diffuusi tai heijastava, projisoituu hilaviivastovälineistä 14 hilaviivasto 22. Keksinnön tunnusomainen piirre on modulaarinen hilavalaisu.Fig. 2 illustrates a measuring arrangement of the object under consideration 5 comprising a light source 10, a slit means 11, a lens 12, a lattice 13, a viewable surface 20 and a camera 21. The lattice line means 22 is projected from the lattice line means 14 the characteristic feature is modular lattice illumination.

Tällä tarkoitetaan sitä, että pinnan muodon mittauksessa käytetään kahta tai 10 useampaa hilaviivastovälinettä 14, joilla saadaan halutun laajuiselle alueelle tarvittava hilaviivasto 22, joka käsittää useita eri hilaviivastovälineistä peräisin olevia hilaviivastoja. Eri hilaviivastovälineet 14 voivat valaista pintaa 20 toisiinsa nähden eri kulmasta. Hilaviivaston 22 kokonaisleveys on helposti muunnettavissa kapeaksi tai leveäksi hilaviivastovälineiden 14 määrän mukaan, jol-15 loin laitteisto on helposti asennettavissa eri levyisille tuotantolinjoille. Keksinnöllisessä ratkaisussa hilaviivastovälineiden 14 etäisyys kollimoivasta linssistä 13 tarkasteltavalle pinnalle 20 on oleellisesti pienempi kuin hilaviivastovälinei-den 14 tuottaman hilaviivaston 22 kokonaisleveys tarkasteltavalla pinnalla 20.That is, two or more gate line means 14 are used to measure the shape of the surface, providing a gate line 22 for a desired area, comprising a plurality of lattice lines originating from different gate line means. Different lattice line means 14 may illuminate surface 20 at different angles to each other. The overall width of the lattice line 22 is easily convertible to narrow or wide according to the number of lattice line means 14, whereby the apparatus can be easily installed on production lines of different widths. In the inventive solution, the distance of the lattice line means 14 from the collimating lens 13 to the viewable surface 20 is substantially smaller than the total width of the lattice line 22 produced by the lattice line means 14 on the viewable surface 20.

Yhden hilaviivastovälineen 14 tuottama hilaviivasto 22 on leveydeltään tavalli-20 sesti 400 mm ja käytettäessä ainakin kahta hilaviivastovälinettä 14 hilaviivasto 22 on kokonaisleveydeltään vähintään 800 mm. Tavallinen etäisyys hilasta 13 tarkasteltavaan pintaan on 150 mm riippumatta tarvittavasta hilaviivaston 22 :·*·· leveydestä tarkasteltavalla pinnalla 20. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa kollimoiva linssi 12 ja hila 13 ovat lähekkäin tai kiinni toisissaan, jolloin myös ·”**: 25 hilan 13 ja tarkasteltavan pinnan 20 välinen etäisyys jää pieneksi. Tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa tämä etäisyys on tyypillisesti paljon suurem- • · pi ja etäisyys riippuu tarvittavasta hilaviivaston 22 leveydestä. Keksinnön mu- kaisessa ratkaisussa hilaviivastovälineen 14 kokonaispituus hilasta 13 valaisu- välineeseen 10 on tyypillisesti alle 1 m. Näin hilaviivastovälineen 14 kaukai- 30 simman kohdan etäisyys tarkasteltavasta pinnasta 20 on noin 1 m riippumatta .*”* hilaviivaston kokonaisleveydestä. Tämä oleellisesti vähemmän kuin tunnetun • · ···* tekniikan mukaisissa ratkaisuissa.The lattice line 22 produced by one of the lattice line means 14 is typically 400 mm wide and, when at least two lattice line means 14 are used, the lattice line 22 has a total width of at least 800 mm. The usual distance from grid 13 to the surface to be considered is 150 mm regardless of the required width of grid line 22: · * ·· in the surface under consideration 20. In the solution of the invention, the collimating lens 12 and grid 13 are adjacent or the distance between surface 20 remains small. In prior art solutions, this distance is typically much larger and depends on the required width of the lattice grid 22. In the solution of the invention, the total length of the lattice line means 14 from the lattice 13 to the illumination means 10 is typically less than 1 m. Thus, the distance farthest 30 from the lattice line means 14 to the observed surface 20 is about 1 m. This is significantly less than in prior art • · ··· * solutions.

• ^• ^

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa kuviossa 2 kamera 21 kuvaa • · ·:··· ensin referenssipinnalla olevan hilaviivaston, jonka jälkeen kamera 21 kuvaa . \ 35 tarkasteltaville pinnoille 20 muodostuneet hilaviivastot 22. Referenssipintana • · » ; käytetään pinnanmuodoiltaan tunnettua kappaletta, tyypillisesti hyvälaatuistaIn the solution according to the invention in Figure 2, the camera 21 depicts • · ·: ··· first the lattice line on the reference surface, followed by the camera 21. \ 35 lattice lines formed on surfaces 20 to be considered 22. As a reference surface • · »; a piece of known surface shape is used, typically of good quality

• I• I

5 106745 tasopintaa. Referenssihilaviivaston kuvaaminen kameralla 21 on tärkeää erityisesti silloin, kun pinta 20 ei ole tasopinta, jolloin hilaviivoista tulee käyriä, tai kun pinnassa 20 on voimakkaasti heijastavia kohtia, jotka haittaavat hilavii-vastojen 22 näkyvyyttä. Tarkasteltavana pintana 20 on esimerkiksi levyvalssa-5 uslinjan levypinta, joka liikkuu nuolen osoittamaan suuntaan. Mittauksella tarkkaillaan tällöin levyjen tasomaisuutta. Levyvalssauslinjalla levyn tasomaisuuden poikkeamia voidaan myös korjata levyn pinnan muodon mittauksen perusteella. Tällöin mittauslaitteisto on edullisesti sijoitettu oikaisu- ja katkaisukonei-den yhteyteen ja tarvittaessa myös tuotantolinjan loppupäähän, jossa esimer-10 kiksi telat korjaavat pinnan 20 muotoa. Kamera 21 voi olla mikä tahansa elektroninen kamera, mutta keksinnön mukaisessa ratkaisussa kamera 21 on edullisesti viivakamera eli rivikamera, ja kameran 21 valotus on edullisesti synkronoitu levyn liikkeeseen, jolloin pintaa 20 voidaan kuvata koko alaltaan. Viiva-kameran käyttö mahdollistaa siis pituudeltaan vaihtelevien kohteiden tai jatku-15 van nauhamaisen tuotteen joustavan tarkastamisen. Myös matriisikameraa voidaan käyttää, mutta matriisikameran valotus ei ole yhtä helposti säädettävissä kuin viivakameran, koska matriisikamerat on yleensä sovitettu videosignaaliin. Lisäksi matriisikameran resoluutio on heikompi kuin viivakameran. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa voidaan käyttää yhtä tai useampaa kame-20 raa 21. Käytettäessä useampaa kuin yhtä kameraa 21 voidaan myös kameran 21 etäisyyttä pinnasta 20 lyhentää.5 106745 plane surfaces. The imaging of the reference grid line with the camera 21 is particularly important when the surface 20 is not a planar surface, whereby the grid lines become curved, or when the surface 20 has highly reflective points which obstruct the visibility of the lattice resistors 22. In the surface 20 is, for example levyvalssa-5 uslinjan plate surface, which moves in the direction indicated by the arrow. The flatness of the plates is then monitored by measurement. Disc flatness deviations on the sheet rolling line can also be corrected based on the measurement of the sheet surface shape. Hereby, the measuring apparatus is preferably located in connection with the straightening and cutting machines and, if necessary, also at the end of the production line, where, for example, the rolls correct the shape of the surface 20. The camera 21 may be any electronic camera, but in the solution of the invention, the camera 21 is preferably a line camera, or line camera, and the exposure of the camera 21 is preferably synchronized with the movement of the plate, allowing surface 20 to be imaged. Thus, the use of a line camera allows for flexible inspection of objects of variable length or continuous strip product. A matrix camera can also be used, but the exposure of the matrix camera is not as easily adjustable as that of a line camera because the matrix cameras are usually fitted to the video signal. In addition, the resolution of the matrix camera is lower than that of a linear camera. In the solution of the invention, one or more cameras 20 may be used 21. When more than one camera 21 is used, the distance of the camera 21 from the surface 20 may also be shortened.

Kuviossa 3 on esitetty edelleen lähemmin keksinnön mukaista rat-r ” kaisua. Kukin vähintään kahdesta hilaviivastovälineestä 14 käsittää runkora- kenteen 31, joka suojaa ympäristöstä tulevalta hajavalolta. Hilaviivastoväline ; 25 14 projisoi hilaviivaston viistosti tarkasteltavalle pinnalle 20. Kamera 21 voi olla i\: tällöin pinnan 20 normaalin suunnassa. Kameran 21 kuvauskulma ja hilavii- vastovälineen 14 valaisukulma ovat kuitenkin keksinnön mukaisessa ratkai- • sussa edullisesti säädettävissä halutulla tavalla valotehon, tarkasteltavan pin-nan optisten ominaisuuksien, vaaditun mittausresoluution ja kameran ominai-30 suuksien mukaan. Kamerasta 21 hilaviivaston kuvainformaatio siirretään tieto- • · *;* koneeseen 32, joka referenssihilaviivastokuvan ja tarkasteltavan pinnan hila- *:** viivastokuvan avulla muodostaa pinnan muotoa kuvaavan juovakuvion ja mää- ·*.··! rittää juovakuvion perusteella pinnan muodon. Kameran 21 ollessa digitaali- ·:·: nen tietokone 32 saa suoraan hilaviivastojen 22 kuvat digitaalisena, mutta käy- 35 tettäessä analogista kameraa kuvat muunnetaan analogisesta digitaaliseksi “*! esimerkiksi tietokoneessa 32 olevalla A/D-muuntimella. Referenssihilaviivas- 6 106745 toa ei tarvitse välttämättä kuvata kameralla 21, vaan referenssihilaviivasto voi keksinnön mukaisessa ratkaisussa olla myös tietokoneen 32 muistiin tallennettu binaarinen muistikartta. Tämä on mahdollista erityisesti silloin, kun pinta on tasomainen eikä siinä esiinny voimakkaita, hilaviivastoa 22 häiritseviä hei-5 jastuksia. Kameran 21 valotus on edullisesti synkronoitu levyn liikkeeseen, jolloin kamera tai kamerat 21 kuvaavat pintaa 20 rivi kerrallaan ja rivit talletetaan tietokoneen 32 muistiin. Pinnan muodon mittauksessa voidaan käyttää näin haluttu määrä kameran tai kameroiden 21 kuvaamia rivejä. Tietokone 32 voi käsitellä hiiaviivastokuvia esimerkiksi harmaasävykuvina, mutta tietokone 32 10 käsittelee hilaviivastoja keksinnön mukaisessa ratkaisussa edullisesti binaari-arvoisina eli tummat viivat saavat arvon nolla ja vaaleat viivat saavat arvon yksi tai päinvastoin. Näin hilaviivastot ja juovakuvio tulevat optisesti muodostettua moire-viivastoa ja -juovastoa suurikontrastisemmiksi ja helpoiksi käsitellä.Figure 3 further illustrates the rat-r 'embodiment of the invention. Each of the at least two lattice line means 14 comprises a frame structure 31 that protects against diffused light from the environment. Lattice tool; 14 projects the lattice line obliquely on the surface 20 to be viewed. The camera 21 may then be in the normal direction of the surface 20. However, in the solution of the invention, the shooting angle of the camera 21 and the illumination angle of the lattice entertainment device 14 are preferably adjustable according to the luminous efficacy, optical properties of the surface under consideration, required measurement resolution and camera characteristics. From the camera 21, image information of the lattice line is transferred to a computer 32, which, by means of a reference lattice line image and a lattice *: ** line image, forms a line pattern and determines the shape of the surface. lines the surface shape based on a stripe pattern. When the camera 21 is digital, the computer 32 directly receives the images of the lattice lines 22 digital but when using an analog camera, the images are converted from analog to digital “*! for example, an A / D converter on a computer 32. The reference grid line need not necessarily be imaged by the camera 21, but in the solution of the invention the reference grid line may also be a binary memory map stored in the memory of the computer 32. This is possible in particular when the surface is planar and does not exhibit strong hi-5 disturbances that interfere with the lattice line 22. The exposure of the camera 21 is preferably synchronized with the movement of the plate, whereby the camera or cameras 21 depict surface 20 line by line and the rows are stored in the memory of the computer 32. The desired number of rows depicted by the camera or cameras 21 can be used to measure the shape of the surface. The computer 32 may process the grid line images, for example, as grayscale images, but the computer 32 10 will preferably treat the grid lines in binary value, i.e., the dark lines will have the value zero and the light lines will have the value one or vice versa. In this way, the lattice lines and the stripe pattern become more contrast and easy to manipulate with the optically formed moire line and stripe.

Kuviossa 4 on esitetty keksinnöllinen pinnan muodon mittausjärjes-15 tely, jossa pintaa valaistaan hilaviivastovälineiden 14 lisäksi toisilla valaisuväli-neillä 41. Toiset valaisuvälineet 41 käsittävät yhden tai useamman valaisimen. Tässä ratkaisussa on oleellista, että kamera 21 on ns. värikamera eli että siinä on detektorit ainakin kahdelle toisistaan oleellisesti poikkeavalle optisen säteilyn aallonpituuskaistalle. Yhden värikameran sijasta on mahdollista käyttää 20 myös ainakin kahta erillistä suodattimilla varustettua kameraa, jotka detektoi-vat eri optisen säteilyn kaistoja. Tyypillisesti värikamera erottelee sinisen, punaisen ja vihreän. Tällöin hilaviivastovälineet 14 voivat käyttää esimerkiksi pu- .***·· naista valoa hilaviivaston kuvaamiseen pinnalle 20 ja toiset valaisuvälineet 41 « voivat käyttää esimerkiksi sinistä valoa pinnan 20 valaisuun. Näin kamera 21 25 kuvaa punaisessa valossa pinnalla 20 olevan hilaviivaston ja sinisessä valos-sa pelkän pinnan 20 ja tallettaa nämä kuvat tietokoneen 32 muistiin. Tunnetun • · tekniikan mukaisissa ratkaisuissa tarkasteltavan pinnan 20 pintakuviointi näkyy samanaikaisesti kohteen pinnalle muodostettujen hilaviivastojen kanssa. Tällainen tilanne vaikeuttaa huomattavasti hilaviivaston automaattista ja luotetta-30 vaa tulkintaa sekä lisää laskennan prosessointiaikaa. Usein sovellukset joudu- ;;;* taan rajoittamaan tilanteisiin, joissa tarkasteltavan pinnan 20 tekstuuri esiintyy • ♦ ·;·* täysin eri spatiaalitaajuudella pinnalle projisoituun hilaviivastoon ja muodos- :*·.! tettuun moirä-kuvioon nähden tai pintakuvioinpa ei ole ollenkaan. Tyypillisiä ·:··· pintakuvioita ovat terästeollisuudessa rihla- ja kyynelkuviot sekä kuvioidut 35 muovipinnoitteet. Puulevyteollisuudessa puulla on omat luonteenomaiset pin- • · · | takuvioinnit. Teollisuudessa käytetään myös erilaisia koodi- ja valmistemerkin- « · 106745 7 töjä, jotka häiritsevät hilaviivastoa. Jos pinnassa 20 on merkintöjä tai kuviointia, jotka häiritsevät hilaviivaston näkyvyyttä, ne voidaan poistaa hilaviivaston kuvasta käyttäen tietokoneen 32 kuvankäsittelyohjelmia. Keksinnöllisessä menetelmässä poistetaan edullisesti ympäristön hajavalon vaikutus, tasoitetaan 5 ilmaisimen herkkyyserot ja vähennetään pinnan kuva hilaviivaston kuvasta, jolloin saadaan aikaan puhdas hilaviivaston kuva. Kuvaustapahtuma on nopea, koska sekä hilaviivaston että pelkän pinnan kuva voidaan ottaa samanaikaisesti. Toisten valaisuvälineitten 41 valaisukulma ei ole keksinnön kannalta oleellinen, mutta valaisukulma on kuitenkin keksinnöllisessä ratkaisussa sää-10 dettävissä halutulla tavalla valotehon, tarkasteltavan pinnan 20 optisten ominaisuuksien ja kameran 21 ominaisuuksien mukaan. Lisäksi toisten valaisuvä-lineiden 41 optisen säteilyn avulla tietokone 32 voi tarkasti määrittää tarkasteltavan pinnan 20 leveyden.Fig. 4 shows an inventive surface shape measuring arrangement 15 in which the surface is illuminated in addition to the lattice line means 14 by the second illumination means 41. The second illumination means 41 comprises one or more luminaires. In this solution, it is essential that the camera 21 be so-called. a color camera, i.e., having detectors for at least two substantially different optical wavelength bands. Instead of a single color camera, it is also possible to use at least two separate cameras with filters which detect different bands of optical radiation. Typically, a color camera distinguishes blue, red, and green. In this case, the lattice line means 14 may use, for example, a puff *** ·· female light to depict the lattice line on the surface 20 and the other illumination means 41 ′ may use blue light for example to illuminate the surface 20. Thus, the camera 21 25 depicts the lattice line on the red light 20 and the blue light only the surface 20 and stores these images in the memory of the computer 32. In prior art solutions, · the texture of the surface 20 to be considered is displayed simultaneously with the lattice lines formed on the surface of the object. This situation significantly complicates the automatic and reliable interpretation of the grid line and increases the processing time of the calculation. Often, applications will be limited to situations where the texture of the surface 20 under consideration occurs in a grid line projected onto the surface at a completely different spatial frequency and: * ·! or the texture is not at all. Typical ·: ··· textures in the steel industry include ruffle and tear patterns and textured 35 Plastic coatings. In the wood panel industry, wood has its own characteristic surface • · · | texture formed. The industry also uses a variety of code and product markings, which interfere with the grid line. If there are markings or patterns on the surface 20 that interfere with the visibility of the lattice line, they can be removed from the lattice line image using image processing programs on the computer 32. Preferably, the inventive method eliminates the effect of ambient diffused light, compensates for differences in the sensitivity of the detector, and subtracts the surface image from the lattice line image to provide a clean lattice line image. The imaging process is fast because both the lattice line and the surface only can be captured simultaneously. The illumination angle of the other illumination means 41 is not essential to the invention, but in the inventive solution the illumination angle can be adjusted as desired according to the luminous efficacy, the optical properties of the surface 20 to be examined and the camera 21. In addition, the optical radiation of the second illumination means 41 allows the computer 32 to accurately determine the width of the surface 20 to be considered.

Kuviossa 5 on esitetty tarkemmin kunkin hilaviivastovälineen 14 ra-15 koväline 11. Keksinnöllisessä ratkaisussa rakovälineen 11 rako 51 on efektiivi-sesti pitkänomainen rako ja raon 51 kapea osa on samassa suunnassa kuin hilaviivaston viivat. Pitkänomaisuudella tarkoitetaan sitä, että rako 51 voi olla yhtenäinen suurin piirtein suorakaiteen muotoinen reikä esimerkiksi myös kapea ellipsi tai erillisten reikien reikäjoukko, jotka sijaitsevat oleellisesti suora-20 kaiteen muotoisella alueella. Keksinnöllisessä ratkaisussa hilaviivastovälinei-den 14 optisen säteilyn kaistaa voidaan rajoittaa käyttämällä esimerkiksi pu-^ naista suodatinta raossa 51. Suodatin voi olla tietysti myös missä tahansa va- * lonlähteen ja tarkasteltavan pinnan välissä, kunhan se ei häiritse itse mittaus-tapahtumaa. Tunnetun tekniikan mukaisiin ratkaisuihin verrattuna, joissa rat- ; ·'* 25 kaisuissa käytetään pientä ympyrän tai neliönmuotista rakoa, keksinnöllinen • · \*·: ratkaisu on huomattavasti valovoimaisempi, mikä parantaa hilaviivaston näky- ·· : '·· vyyttä tarkasteltavalla pinnalla.In Figure 5, the slot 51 of each lattice line means 14 is shown in more detail. In the inventive embodiment, the slot 51 of the slot member 11 is effectively an elongated slot and the narrow portion of the slot 51 is in the same direction as the lattice line lines. By elongation is meant that the slot 51 may be a uniform approximately rectangular hole, for example, also a narrow ellipse or a set of discrete holes located in a substantially rectangular-shaped area. In the inventive solution, the optical radiation band of the lattice line means 14 can be limited, for example, by using a red filter in slot 51. Of course, the filter can also be located anywhere between the light source and the surface under consideration, as long as it does not interfere. Compared to prior art solutions where · '* 25 uses a small circle or square slot, the inventive • · \ * · solution is much lighter, which improves the visibility of the lattice line on the surface under consideration.

Kuviossa 6 on esitetty keksinnön mukainen ratkaisu, jossa raon 51 sijasta käytetään kuituriviä 61. Kuituriviä 61 valaistaan optisen tehon lähteellä .*·*. 30 10 ja kuiturivin 61 toinen pää on linssin 12 polttopisteessä. Tällöin kuiturivin 61 .···. säteillessä optista tehoa linssille 12 tilanne on oleellisesti samanlainen kuin *·* optisen tehon tullessa pitkänomaisesta raosta 51.Fig. 6 shows a solution according to the invention in which a fiber array 61 is used instead of a slot 51. The fiber array 61 is illuminated by a source of optical power. * · *. 30 and the other end of the fiber row 61 is at the focal point of the lens 12. In this case, the fiber row 61. when the optical power is emitted to the lens 12, the situation is substantially similar to that of the optical power coming from the elongated slot 51.

**.*·: Käytettäessä rakoa 51 tai kuituriviä 61 linssinä 12 voidaan käyttää fresnel-linssin sijaan tavallista sylinterilinssiä, koska kollimointia tarvitaan vain : .·. 35 hilaviivaston leveyssuunnassa eikä hilaviivojen suunnassa (kuvioissa 5 ja 6 [[[.': säteily on siis kollimoitu vaakasuunnassa, mutta ei pystysuunnassa). Fresnel- • · 8 106745 linssi käsittää useita kiilamaisia urarenkaita, joiden avulla taittovoima saadaan halutun suuruiseksi. Näin Fresnel-linssi on taittovoimaltaan vastaavaan tavalliseen linssiin nähden ohut ja kevyt. Fresnel-linssi voidaan valmistaa esimerkiksi lasista tai muovista.**. * ·: When using slot 51 or fiber row 61 as a lens 12, a standard cylindrical lens can be used instead of a Fresnel lens because collimation is only required:. 35 in the width direction and not in the direction of the lattice lines (in Figures 5 and 6 [[[. ': The radiation is thus collimated horizontally but not vertically). The Fresnel • · 8 106745 lens incorporates a number of wedge-shaped groove rings to achieve the desired bending force. This way, the Fresnel lens is thin and light compared to a regular lens with a refractive power. The Fresnel lens can be made of, for example, glass or plastic.

5 Tietokoneen muistiin talletetun referenssihilaviivaston sijasta voi daan referenssihilaviivastona käyttää myös konkreettista hilaviivastoa, jonka läpi pinnalta heijastuvaa hilaviivastoa kuvataan kameralla. Tällöin ei kuitenkaan voida käyttää hyväksi toisia valaisuvälineitä 41, eikä siten pinnassa olevia häiritseviä kuvioita voida kuvankäsittelyssä poistaa hilaviivaston kuvasta.5 Instead of a reference lattice line stored in a computer memory, a concrete lattice line can be used as a reference lattice line, through which the surface reflected lattice line is represented by a camera. However, in this case, the second illumination means 41 cannot be utilized, and thus the disturbing patterns on the surface cannot be removed from the image of the lattice line in image processing.

10 Keksinnöllinen ratkaisu toimii erityisesti moire-tekniikalla, jolloin hila muodostaa viivakuvion tarkasteltavalle pinnalle, mutta keksinnön mukainen ratkaisu on periaatteessa mahdollinen myös millä tahansa muulla hilan säännöllisellä kuvioinnilla. Tällöin pinnan muodon määritys perustuu moire-teknii-kasta poikkeaviin tietokoneohjelmiin.The inventive solution works in particular with the moire technique whereby the lattice forms a line pattern on the surface to be considered, but the solution according to the invention is in principle also possible with any other regular patterning of the lattice. The determination of the surface shape is then based on computer programs other than the moire technique.

15 Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaiseen esimerkkiin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan sitä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.While the invention has been described above with reference to the example of the accompanying drawings, it is clear that the invention is not limited thereto, but that it can be modified in many ways within the scope of the inventive idea set forth in the appended claims.

·♦ « « ♦ · • · « • · • · · • ·· • · • · • « • ·· ··· • · · • · · • · · • · • · ··♦ • · · • · • · · « » I i · * « « • ·· ♦ «« ♦ • «• · • · · · · ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ • · · «» I i · * «« • ·

Claims (32)

1. Förfarande för mätning av formen pä en yta, i vilket förfarande ett gitterlinjesystem eller motsvarande (22), som används vid moire-mätning, bil-das optiskt pä ytan (20) som undersöks och formen pä ytan bestäms genom 5 en linjefigur av interferenstyp, som bildas av ett referensgitterlinjesystem och det frän ytan reflekterade gitterlinjesystemet (22), kännetecknat avatt gitterlinjesystemet (22) bildas med önskad bredd pä ytan (20) som undersöks med hjälp av ätminstone tvä separata gitterlinjesystemorgan (14), varvid gitterlinjesystemet (22) omfattar väsentligen parallella, frän de olika gitterlinjesys-10 temorganen (14) stammande gitterlinjesystem och det frän det undersökta ytan (20) reflekterade gitterlinjesystemet (22) avbildas med ätminstone en kamera (21) väsentligen i en avbildningsriktning.A method for measuring the shape of a surface, in which a grid line system or equivalent (22) used in moire measurement is optically imaged on the surface (20) examined and the shape of the surface is determined by a line figure of interference type formed by a reference grid line system and the grid line system (22) reflected from the surface, characterized in that the grid line system (22) is formed at the desired width on the surface (20) which is examined by at least two separate grid line system means (14). comprises substantially parallel grid grid system originating from the various grid line system means (14) and the grid line system (22) reflected from the examined surface (20) is imaged with at least one camera (21) substantially in one imaging direction. 2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att res-pektive gitterlinjesystemorgan (14) använder kollimerad optisk strälning för att 15 bilda gitterlinjesystemet (22).Method according to claim 1, characterized in that respective grid line system means (14) use collimated optical radiation to form the grid line system (22). 3. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att refe-rensgitterlinjesystemet är en i en dators (32) minne lagrad binär minneskarta, varvid det i minnet lagrade referensgitterlinjesystemet fungerar som det andra gitterlinjesystem som behövs för att bilda en linjefigur av interferenstyp. 20Method according to claim 1, characterized in that the reference grid line system is a binary memory map stored in the memory of a computer (32), wherein the reference grid line system stored in the memory functions as the second grid line system needed to form an interference type line figure. 20 4. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att refe rensgitterlinjesystemet avbildas frän referensytan med ätminstone en kamera (21) och lagras i datorns (32) minne, varvid det i minnet lagrade referensgitter-·’*·. linjesystemet fungerar som det andra gitterlinjesystem som behövs för att bilda ·:··: en linjefigur av interferenstyp. ·*·*: 25Method according to claim 1, characterized in that the reference grid line system is imaged from the reference surface with at least one camera (21) and stored in the memory of the computer (32), the reference grid stored in the memory. the line system acts as the second grid line system needed to form ·: ··: an interference type line figure. · * · *: 25 5. Förfarande enligt patentkrav 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a t av att • · .·. : det frän den undersökta ytan (20) reflekterade gitterlinjesystemet (22) avbildas :·. * med ätminstone en kamera (21) och lagras i datorns (32) minne och • · · datorn (32) bildar med hjälp av det frän den undersökta ytan (20) reflekterade gitterlinjesystemet och referensgitterlinjesystemet en linjefigur av 30 interferenstyp, varmed ytans form bestäms.5. A method according to claim 3 or 4, characterized in that: ·. : the grid line system (22) reflected from the examined surface (20) is depicted:. * with at least one camera (21) and stored in the memory of the computer (32) and the computer (32) forms, by means of the grid line system and the reference grid system reflected from the examined surface (20), a line figure of the interference type, which determines the shape of the surface . *···’ 6. Förfarande enligt patentkrav 5, kännetecknat av att gitter- linjesystemets (22) mörka och ljusa linjer behandlas digitalt som tvä separata binärvärden, varvid en skarp kontrast erhälls för gitterlinjesystemet och linjefi-guren som bildas. • I • · · • « 106745The method according to claim 5, characterized in that the dark and light lines of the grid line system (22) are processed digitally as two separate binary values, whereby a sharp contrast is obtained for the grid line system and the line figure formed. • I • · · • «106745 7. Förfarande enligt patentkrav 5, kännetecknat avatt gitter-linjesystemorganets (14) infallsvinkel och kamerans (21) avbildningsvinkel av-viker frän varandra, ätminstone gitterlinjesystemorganets (14) infallsvinkel avviker frän 5 ytans normala och gitterlinjesystemorganets (14) infallsvinkel och kamerans (21) avbildningsvinkel regleras pä önskat sätt i enlighet med den optiska stralnings-effekten, de optiska egenskaperna för ytan (20) som undersöks, den erfordra-de mätningsupplösningen och kamerans (21) egenskaper. 10Method according to claim 5, characterized by the angle of incidence of the grid-line system (14) and the angle of imaging of the camera (21) differing from each other, at least the angle of incidence of the grid-line system (14) differs from the angle of incidence of the surface and the grid-line system (14). image angle is controlled in the desired manner according to the optical radiation effect, the optical properties of the surface (20) being investigated, the required measurement resolution and the characteristics of the camera (21). 10 8. Förfarande enligt patentkrav 5, kännetecknat avatt förfa- randet tillämpas vid mätning av en rörlig yta, t.ex. pä en plätvalslinje vid mät-ning av en pläts planhet och som kamera (21) används en enkelradig kamera, vars exponering är synkroniserad med ytans rörelse.8. A method according to claim 5, characterized in that the method is applied when measuring a moving surface, e.g. on a spot selection line when measuring the flatness of a plate and as a camera (21) a single-line camera is used, the exposure of which is synchronized with the movement of the surface. 9. Förfarande enligt patentkrav 8, kännetecknat av att pä 15 plätvalslinjen korrigeras avvikelser i plätens planhet pä grundval av mätningar av formen pä plätens yta.Method according to Claim 8, characterized in that on the plaque selection line deviations in the flatness of the plaque are corrected on the basis of measurements of the shape on the plaque surface. 10. Förfarande enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a t av att det väglängdsband för optisk strälning som gitterlinjesystemet (14) använder är begränsat, 20 ytan (20) som undersöks belyses även med optisk strälning frän andra belysningsorgan (41), vars väglängdsband avviker väsentligt frän det väglängdsband som gitterlinjesystemorganet (14) använder, ätminstone en kamera (21) bildar en gitterlinjesystembild pä väg-längdsbandet som gitterlinjesystemorganen (14) använder och nämnda ät-• l 25 minstone en kamera (21) bildar separat en bild av ytan (20) som undersöks pä väglängdsbandet för de andra belysningsorganen (41) och • · : genom att utnyttja bilden, som erhällits frän ytan som belysts med ' de andra belysningsorganen (41), avlägsnar datorn (32) frän gitterlinjesystem- • ·» bilden störningar i den undersökta ytan (20). *** ’ 30Method according to claim 5, characterized in that the optical path path length band used by the grid line system (14) is limited, the surface (20) being examined is also illuminated by optical radiation from other illumination means (41), whose path length band differs substantially from the path length band used by the grid line system means (14), at least one camera (21) forms a grid line system image on the path length band used by the grid line system means (14), and said at least one camera (21) separately forms an image of the surface (20) which is examined on the path length band of the other illumination means (41) and • ·: by utilizing the image obtained from the surface illuminated by 'the other illumination means (41), the computer (32) removes from the grid line system the image disturbances in the examined surface (20). *** '30 11. Förfarande enligt patentkrav 10, kä n n e te c k n at av att när kameran (21) skiit detekterar en första, andra och tredje färg, som är i en godtycklig ordning t.ex. blä, grön och röd, använder gitterlinjesystemorganen (14) den första färgen och de andra belysningsorganen (41) den andra och : tredje färgen. 3511. A method according to claim 10, characterized in that when the camera (21) discs detects a first, second and third color, which is in any order e.g. blue, green and red, the grid line system means (14) use the first color and the second illumination means (41) the second and: third color. 35 12. Förfarande enligt patentkrav 10, kännetecknat av att • · datorn (32) mäter bredden för den yta (20) som undersöks genom att utnyttja • « · • · · • « · · • « 106745 en bild som tagits frän ytan (20) som undersöks vid belysning med de andra belysningsorganen (41).Method according to claim 10, characterized in that the computer (32) measures the width of the surface (20) which is examined by using an image taken from the surface (20). ) which is examined when illuminated with the other illuminating means (41). 13. Förfarande enligt patentkrav 1,kännetecknat avatt när gitterlinjesystemorganen (14) omfattar en kollimerande lins (12) är gitterlinje- 5 systemorganens (14) avständ frän den kollimerande linsen (12) tili ytan (20) som undersöks väsentligen mindre än den av gitterlinjesystemorganen (14) alstrade totalbredden för gitterlinjesystemet pä ytan (20) som undersöks.The method of claim 1, characterized in that when the grid line system means (14) comprise a collimating lens (12), the grid line system means (14) are spaced from the collimating lens (12) to the surface (20) which is substantially smaller than that of the grid line system means. (14) generated the total width of the grid line system on the surface (20) being investigated. 14. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att git-terlinjesystemorganens (14) optiska strälning filtreras spatialt i ett spaltorgans 10 (11) spalt (51), som är längsträckt till sin effektiva form och som är parallell med linjerna i gitterlinjesystemet (13).14. A method according to claim 1, characterized in that the optical radiation of the lattice system means (14) is spatially filtered into a slot (51) of a slot member 10 (11) which is elongated to its effective form and which is parallel to the lines of the lattice system ( 13). 15. Förfarande enligt patentkrav 10 eller 14, kännetecknat av att spaltorganets (11) spalt (51) uppvisar ett färgfilter, varmed det av gitterlinjesystemorganen (14) använda optiska vaglängdsbandet bildas. 1515. A method according to claim 10 or 14, characterized in that the gap (51) of the gap means (11) has a color filter, thereby forming the optical wavelength band used by the grid line system means (14). 15 16. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att när gitterlinjesystemorganen (14) omfattar en optisk strälkälla (10), en fiberrad (61), en lins (12) och ett gitter (13), mätäs strälningen frän den optiska sträl-källan (10) tili fiberraden (61), varifrän strälningen avancerar via linsen (12) och gittret (13) tili ytan (20) som undersöks, vilken fiberrad (61) är parallell 20 med linjerna i gitterlinjesystemet (14).Method according to claim 1, characterized in that when the grid line system means (14) comprises an optical beam source (10), a fiber line (61), a lens (12) and a grid (13), the radiation from the optical beam source ( 10) to the fiber line (61), from which the radiation advances via the lens (12) and the grating (13) to the surface (20) being examined, which fiber line (61) is parallel to the lines of the grid line system (14). 17. Anordning för mätning av formen pä en yta, vilken anordning är anordnad att pä ytan (20) som undersöks optiskt bilda ett gitterlinjesystem eller motsvarande (22), som används vid moire-mätning, och bestämma formen ' '* pä ytan genom en linjefigur av interferenstyp, som bildas av ett referensgitter- ‘ 25 linjesystem och det frän ytan reflekterade gitterlinjesystemet, känne- : tecknad av att mätanordningen omfattar ätminstone tvä separata gitter- • · linjesystemorgan (14) för att bilda ett gitterlinjesystem (22) med önskad bredd pä ytan (20) som undersöks, varvid gitterlinjesystemet (22) omfattar väsentli- gen parallella, frän de olika gitterlinjesystemorganen (14) stammande gitter- 30 linjesystem och ätminstone en kamera (21) är anordnad att avbilda gitterlinje- .···. systemet (22) pä den undersökta ytan (20) väsentligen i en avbildningsrikt- ♦ ♦ .···. ning.Apparatus for measuring the shape of a surface, which is arranged to form on the surface (20) which is optically formed a grid line system or the equivalent (22) used in moire measurement, and determine the shape of the surface by a interference-type line figure formed by a reference grid line system and the surface line grid system reflected from the surface, characterized in that the measuring device comprises at least two separate grid line means (14) to form a grid line system (22) of the desired width on the surface (20) being examined, wherein the grid line system (22) comprises substantially parallel grid grid systems originating from the various grid line system means (14) and at least one camera (21) is arranged to image grid line. the system (22) on the examined surface (20) substantially in an imaging direction. accession. *!* 18. Mätanordning enligt patentkrav 17, kännetecknad av att • » respektive gitterlinjesystemorgan (14) är anordnat att bilda ett gitterlinjesystem ·:··: 35 (22) med hjälp av kollimerad optisk strälning. • » • · · • « « • » · · • « 18 106745Measuring device according to claim 17, characterized in that the respective grid line system means (14) are arranged to form a grid line system ·: ··: 35 (22) by means of collimated optical radiation. • »• · · •« «•» · · • «18 106745 19. Mätanordning enligt patentkrav 17,kännetecknad avatt referensgitterlinjesystemet är en i en dators (32) minne lagrad binär minnes-karta, varvid det i minnet lagrade referensgitterlinjesystemet fungerar som det andra gitterlinjesystem som behövs för att bilda en linjefigur av interferenstyp. 5The measuring device of claim 17, characterized in that the reference grid line system is a binary memory map stored in the memory of a computer (32), wherein the reference grid line system stored in memory functions as the second grid line system needed to form an interference type line figure. 5 20. Mätanordning enligt patentkrav 17,kännetecknad av att en kamera (21) är anordnad att avbilda bade gitterlinjesystemet (22) pä ytan som undersöks (20) ooh referensgitterlinjesystemet, varvid det i minnet lagrade referensgitterlinjesystemet fungerar som det andra gitterlinjesystem som behövs för att bilda en linjefigur av interferenstyp. 10Measuring device according to claim 17, characterized in that a camera (21) is arranged to image both the grid line system (22) on the surface being examined (20) and the reference grid line system, wherein the memory grid line system stored in memory functions as the second grid line system needed to form an interference type line figure. 10 21. Mätanordning enligt patentkrav 19 eller 20, känneteck- n ad av att anordningen omfattar ätminstone en kamera (21), en dator (32) ooh ett tili datorn (32) hörande minne, varifrän kameran (21) är anordnad att avbilda gitterlinjesystemet (22) pä ytan (20) som undersöks, minnet är anord-nat att lagra bilderna av gitterlinjesystemen och datorn (32) är anordnad att 15 med hjälp av de i minnet lagrade gitterlinjesystemen bilda en linjefigur av interferenstyp, varmed ytans form bestäms.Measuring device according to claim 19 or 20, characterized in that the device comprises at least one camera (21), a computer (32) and a memory belonging to the computer (32), from which the camera (21) is arranged to image the grid line system ( 22) on the surface (20) being examined, the memory is arranged to store the images of the grid line systems and the computer (32) is arranged to form, by means of the grid line systems stored in the memory, an interference type line figure, which determines the shape of the surface. 22. Mätanordning enligt patentkrav 21, kännetecknad av att datorn (32) är anordnad att behandla gitterlinjesystemets (22) mörka och ljusa linjer som binärvärden, varvid gitterlinjesystemet och linjefiguren som bildas är 20 skarpt kontrasterade.Measuring device according to claim 21, characterized in that the computer (32) is arranged to treat the dark and light lines of the grid line system (22) as binary values, the grid line system and the line figure formed being sharply contrasted. 23. Mätanordning enligt patentkrav 21, kännetecknad av att gitterlinjesystemorganets (14) infallsvinkel är reglerbar och kamerans (21) av-bildningsvinkel är reglerbar pä önskat sätt i enlighet med den optiska effekten, : ’1 de optiska egenskaperna för ytan (20) som undersöks, den erfordrade mät- 25 ningsupplösningen och kamerans (21) egenskaper, varvid gitterlinjesystemor- • · · : V ganets (14) infallsvinkel och kamerans (21) avbildningsvinkel avviker frän var- andra och ätminstone gitterlinjesystemorganets (14) infallsvinkel avviker frän ytans normala. •Measuring device according to claim 21, characterized in that the angle of incidence of the grid line system (14) is adjustable and the angle of imaging of the camera (21) is adjustable in the desired manner according to the optical effect: the optical properties of the surface (20) being investigated , the required measurement resolution and the characteristics of the camera (21), where the grid line system angle of incidence and the imaging angle of the camera (21) differ from each other and at least the angle of incidence of the grid line system (14) deviates from the normal surface. • 24. Mätanordning enligt patentkrav 21, kännetecknad av att 30 ytan (20) som undersöks är en rörlig pian yta, t.ex. pä en plätvalslinje och ka- .···. meran (21) är en enkelradig kamera, vars exponering är synkroniserad med • · IV.' ytans rörelse.Measuring device according to claim 21, characterized in that the surface (20) being examined is a movable pian surface, e.g. on a spot selection line and can. ···. the meran (21) is a single-line camera whose exposure is synchronized with • · IV. ' surface movement. 25. Mätanordning enligt patentkrav 24, kännetecknad av att den är anordnad att pä grundval av mätningar av formen pä plätens yta styra ·:··: 35 plätvalsningslinjens valsar sä, att valsarna korrigerar avvikelser i plätens plan- het. * · · * · · • 1 · · · 10674525. Measuring device according to claim 24, characterized in that it is arranged on the basis of measurements of the shape of the plate surface to control ·: ··: the rolls of the platen rolling line so that the rollers correct deviations in the flatness of the plate. * · · * · · • 1 · · · 106745 26. Mätanordning enligt patentkrav 21, kännetecknad avatt det av gitterlinjesystemorganet (14) använda vaglängdsbandet för optisk straining är begränsat, mätanordningen omfattar även andra belysningsorgan (41), som är 5 anordnade att belysa ytan (20) som undersöks med optisk straining, vars väg-längdsband avviker väsentligt frän det väglängdsband som gitterlinjesystemorganet (14) använder, atminstone en kamera (21) är anordnad att bilda en gitterlinjesys-tembild pä vaglängdsbandet som gitterlinjesystemorganen (14) använder och 10 nämnda atminstone en kamera (21) är anordnad att bilda en bild av ytan (20) som undersöks pä vaglängdsbandet för de andra belysningsorganen (41) och genom att utnyttja bilden, som erhällits av ytan som belysts med de andra belysningsorganen (41) är datorn (32) anordnad att frän gitterlinjesys-tembilden aviägsna störningar i den undersökta ytan (20) för förbättring av 15 linjefigurens kvalitet.26. Measurement device according to claim 21, characterized in that the wavelength band used for optical straining is limited by the grating line system means (14), the measuring device also comprises other illuminating means (41) arranged to illuminate the surface (20) which is examined by optical straining, whose path longitudinal strips differ substantially from the path length band used by the grid line system means (14), at least one camera (21) is arranged to form a grid line system image of the wavelength band the grid line system means (14) is used, and said at least one camera (21) is arranged to form a image of the surface (20) examined on the wavelength band of the second illuminating means (41) and by utilizing the image obtained by the surface illuminated by the other illuminating means (41), the computer (32) is arranged to remove interference from the grid line system image. the examined surface (20) for improving the quality of the line figure. 27. Mätanordning enligt patentkrav 26, kännetecknad av att när kameran (21) är anordnad att skilt detektera en första, andra och tredje färg, som är i en godtycklig ordning t.ex. blä, grön och röd, är gitterlinjesystemorganen (14) anordnade att använda den första färgen och de andra belys- 20 ningsorganen (41) är anordnade att använda den andra eller tredje färgen.Measuring device according to claim 26, characterized in that when the camera (21) is arranged to separately detect a first, second and third color, which is in an arbitrary order e.g. blue, green and red, the grid line system means (14) are arranged to use the first color and the second illumination means (41) are arranged to use the second or third color. 28. Mätanordning enligt patentkrav 26, k ä n n e t e c k n a d av att datorn (32) är anordnad att mätä bredden för den yta (20) som undersöks genom att utnyttja en bild som erhällits av ytan (20) som undersöks vid belysning “ med de andra belysningsorganen (41). 2528. Measuring device according to claim 26, characterized in that the computer (32) is arranged to measure the width of the surface (20) which is examined by utilizing an image obtained by the surface (20) which is examined during illumination "with the other lighting means. (41). 25 29. Mätanordning enligt patentkrav 17, kännetecknad av att • · · : V gitterlinjesystemorganens (14) avständ frän den kollimerande linsen (12) tili ·*.’·: ytan (20) som undersöks är väsentligen mindre än den av gitterlinjesystemor- ganen (14) alstrade totalbredden för gitterlinjesystemet pä den yta (20) som undersöks.Measuring device according to claim 17, characterized in that the distance of the grid line system means (14) from the collimating lens (12) to the surface (20) examined is substantially smaller than that of the grid line system ( 14) generated the total width of the grid line system on the surface (20) being examined. 30 30. Mätanordning enligt patentkrav 17, kännetecknad av att .···. när gitterlinjesystemorganen (14) omfattar en optisk strälningskälla (10), ett • · spaltorgan (11), en lins (12) och ett gitter (13), är spaltorganets (11) spalt (51) "* längsträckt till sin effektiva form och spalten (51) är parallel! med linjerna i git- terlinjesystemet (22). • · • · • · · • · · « • · 20 10674530. Measuring device according to claim 17, characterized in that. when the grid line system means (14) comprises an optical radiation source (10), a gap member (11), a lens (12) and a grid (13), the gap (51) of the gap member (11) is elongated to its effective shape and the gap (51) is parallel to the lines of the grid line system (22). 31. Mätanordning enligt patentkrav 17 eller 26, känneteck-n a d av att spaltorganets (11) spalt (51) omfattar ett färgfilter för att bilda det optiska väglängdsband som gitterlinjesystemorganen (14) använder.Measuring device according to claim 17 or 26, characterized in that the gap (51) of the gap means (11) comprises a color filter to form the optical path length band used by the grid line system means (14). 32. Mätanordning enligt patentkrav 17, kännetecknad av att 5 gitterlinjesystemorganen (14) omfattar en optisk stralningskälla (10), en fiber- rad (61), en Iiris (12) ooh ett gitter (13), vilken fiberrad (61) är parallell med lin-jerna i gitterlinjesystemet (22). • · · • · • · · • · · • · • · • · • ♦ ♦ • ·· • · • · • · • · · ··· • · · • · * ··· • ♦ • · ··· • · · • · # « · • · • · « • · · • · * • « • · • ♦ · • · · » ♦ «Measurement device according to claim 17, characterized in that the grid line system means (14) comprise an optical radiation source (10), a fiber line (61), an iris (12) and a grid (13), said fiber line (61) being parallel. with the lines in the grid line system (22). · · · · · · · · · · · · ♦ ♦ · · · · ··· · · · · · ··· · · · · · ··· • ♦ • · ·· · · · · · · · · · · · · · · · · · ♦
FI972317A 1997-05-30 1997-05-30 Method for measuring of the shape of a surface and the measuring arrangement FI106745B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI972317A FI106745B (en) 1997-05-30 1997-05-30 Method for measuring of the shape of a surface and the measuring arrangement

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI972317A FI106745B (en) 1997-05-30 1997-05-30 Method for measuring of the shape of a surface and the measuring arrangement
FI972317 1997-05-30

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI972317A0 FI972317A0 (en) 1997-05-30
FI972317A FI972317A (en) 1998-12-01
FI106745B true FI106745B (en) 2001-03-30

Family

ID=8548950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI972317A FI106745B (en) 1997-05-30 1997-05-30 Method for measuring of the shape of a surface and the measuring arrangement

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI106745B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI972317A0 (en) 1997-05-30
FI972317A (en) 1998-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4988886A (en) Moire distance measurement method and apparatus
DE60034723T2 (en) Optical displacement detection
US6392754B1 (en) Method and apparatus for measuring the profile of reflective surfaces
US6262803B1 (en) System and method for three-dimensional inspection using patterned light projection
JP4511978B2 (en) Surface flaw inspection device
DE4007502A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTACTLESS MEASUREMENT OF OBJECT SURFACES
JP4081414B2 (en) Strip shape inspection method and apparatus
IL292787B2 (en) Diffraction based overlay metrology tool and method
CN106461575B (en) Device and method for measuring distortion defect in manufactured float glass strip
GB2189623A (en) Remote reading spectrophotometer
DE102017116758B4 (en) Method and device for scanning surfaces with a stereo camera
JPH0627647B2 (en) Optical quality inspection method for large area plate made of transparent material such as glass
CN100535587C (en) Unevenness detection device and unevenness detection method
JP2005517165A (en) Method and apparatus for optical measurement of surface shape and optical surface inspection of moving strips in a rolling processing facility
US4578590A (en) Continuous alignment target pattern and signal processing
JPH08261950A (en) Device for optically detecting surface defect of especially rolled thin plate
JP2021529941A (en) A device and method for optically measuring an object to be measured with chromatic confocal and forming an image with confocal.
JP2008070273A (en) Apparatus and method for detecting surface defect
WO2010081509A1 (en) Method and arrangement for visual surface inspection
DE19731545C1 (en) Device and method for optically detecting the deformation of a surface
EP2276999B1 (en) Optical arrangement for illuminating a measured object, and interferometric arrangement for measuring surfaces of a measured object
JP2008139062A (en) Spectrum measuring apparatus, and spectrometry
FI106745B (en) Method for measuring of the shape of a surface and the measuring arrangement
CA2481674A1 (en) Method for determining the scale of an observation area
DE3413605A1 (en) Optical method for measuring the profile of surfaces with a locally strongly fluctuating reflection factor

Legal Events

Date Code Title Description
GB Transfer or assigment of application

Owner name: VALTION TEKNILLINEN TUTKIMUSKESKUS