FI93495B - Laite anturitietojen esikäsittelyä varten - Google Patents
Laite anturitietojen esikäsittelyä varten Download PDFInfo
- Publication number
- FI93495B FI93495B FI875214A FI875214A FI93495B FI 93495 B FI93495 B FI 93495B FI 875214 A FI875214 A FI 875214A FI 875214 A FI875214 A FI 875214A FI 93495 B FI93495 B FI 93495B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- signal
- signals
- range
- pixel
- data
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
- G01D3/02—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation
- G01D3/022—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation having an ideal characteristic, map or correction data stored in a digital memory
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
- G01N2021/8854—Grading and classifying of flaws
- G01N2021/8874—Taking dimensions of defect into account
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
- G01N2021/8887—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges based on image processing techniques
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
- G01N21/95607—Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method
- G01N2021/95615—Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method with stored comparision signal
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/10—Scanning
- G01N2201/102—Video camera
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Technology Law (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
93495
Laite anturitietojen esikäsittelyä varten
Keksintö liittyy laitteeseen anturitietojen nopeaa esikäsittelyä varten, kun anturitiedot ilmaisevat tarkas-5 tettavan materiaalin jonkin vaihtelevan fysikaalisen ominaisuuden mittauksia sen tuotannon tai prosessoinnin aikana.
Keksintö koskee laitetta levymateriaalin tarkistamiseksi, laitteen käsittäessä ilmaisinlaitteen useiden 10 kuva-alkiosignaalien kehittämiseksi, joista jokaisella on suuruus, joka edustaa vastaavalta eri kohdalta levymateri-aalilta vastaanotetun sähkömagneettisen säteilyn intensiteettiä, joka intensiteetti vaihtelee levymateriaalin tietyn fysikaalisen ominaisuuden mukaisesti, signaalin esikä-15 sittelylaitteen jokaisen kuva-alkiosignaalin suuruuden vertaamiseksi vertailusignaaliin, ja pääsignaaliprosesso-rin signaalien vastaanottamiseksi. Vaikka tietokoneet ovat lisänneet dramaattisesti nopeutta, jolla tietoa voidaan käsitellä, tietyt tiedonhankintalaitteet voivat kerätä ja 20 toimittaa hyödyllistä tietoa nopeuksilla, jotka ylittävät tyypillisten tietokoneiden tiedonkäsittelykyvyn. Tämä epäsuhta tiedon hankintanopeuden ja käsittelynopeuden välillä määrää käytännöllisesti rajoitukset materiaalitarkastus-järjestelmien soveltamiselle yleisissä valmistusproses-25 seissa. Esimerkiksi ohuiden materiaalien (paperit, muovi-
• I
kalvo, metailiohutlevyt jne.) tuotannossa tuote saattaa liikkua nopeuksilla, jotka ovat useita satoja metrejä minuutissa. Pelkkä virheen ilmaiseminen sellaisilla nopeuksilla liikkuvissa materiaaleissa voidaan suorittaa olemas-30 sa olevilla antureilla. Kyky kuvata virhe on kuitenkin : rajoitettu, koska tyypillisen tietokoneen, määrätäkseen virheen mitat ja muodon palvellen samalla jatkuvasti tosiaikaisen tarkastamisen tarpeita, täytyy suorittaa sarja operaatioita aikavälillä, joka on mahdoton ottaen huomioon 35 vaadittavan anturitietojen hankintanopeuden.
2 93495
Sikäli kuin materiaalintarkastusjärjestelmiä käytetään virheiden ilmaisemiseen ja mittaamiseen, niitä koskee edellä havainnollistettu rajoitus. Keksintö ylittää tämän rajoituksen tuomalla käyttöön laitteen, joka esikäsittelee 5 joukon anturitietoja tavalla, joka toteuttaa vastaavan joukon nopeita vertailuja anturitietojen ja liittyvien vertailutietojen välillä, jolloin jokaiseen vertailutietoon liittyy tietty, riippumattomasta lähteestä saatu an-turitieto.
10 Kuten myöhemmin täydellisesti selitetään, keksin nöllä saadaan aikaan laite anturitietojen esikäsittelyä varten, kun anturitiedot ilmaisevat tarkastettavan materiaalin jonkin vaihtelevan fysikaalisen ominaisuuden mittauksia. Keksintö sisältää laitteen, joka tuottaa joukon 15 anturitietoja liittyen vastaavaan joukkoon tarkastettavan materiaalin pieniä alueita, laitteen, joka tuottaa joukon vertailutietopareja, jolloin jokainen pari liittyy tiettyyn anturitietoon, ja laitteen, joka kommunikoiden sekä anturitietoja tuottavan laitteen että vertailutietoja 20 tuottavan laitteen kanssa tuottaa joukon antosignaaleja toimitettavaksi signaalinkäsittely-yksikköön, jolloin ver-tailutietopari ja siihen liittyvä anturitieto määräävät kunkin antosignaalin.
Ensisijaisessa sovellutusmuodossa vertailutiedot ja 25 liittyvät anturitiedot toimitetaan kolmikkoina analogia- digitaalimuuntimelle. Analogiadigitaalimuunnin muuntaa kolmikot antosignaaleiksi. Kullakin antosignaalilla on arvo, joka osoittaa anturitiedon arvon suhteessa siihen liittyvän vertailutietoparin määräämään asteikkoon. Ver-30 tailutiedot voivat ilmaista anturitiedon arvojen normaalin vaihteluvälin ylä- ja alarajat tai sen fysikaalisen ominaisuuden "nolla"- ja "täysnäyttämä" -arvot, jonka mittauksia anturitiedot ilmaisevat. Antosignaalit toimitetaan signaalinkäsittely-yksikköön käsiteltäväksi tietyn sovel-35 lutuksen tarkastustavoitteiden mukaisesti. Varusteena 3 93495 saattaa olla vielä laite, joka toimittaa antosignaaleja valikoiden, niin että vain ne antosignaalit, jotka tietyssä sovellutuksessa ovat hyödyllisiä, on tarpeen käsitellä.
Keksintö koskee laitetta levymateriaalin tarkista-5 miseksi, jolle laitteelle on tunnusomaista, että vertai-lusignaalit määrittävät vertailusignaalialueen jokaiselle kuva-alkiosignaalille vastaavaa kohtaa levymateriaalilla vastaten, nämä yksityiset vastaavat vertailusignaalit talletettaessa muistiin eri osoitteisiin kunkin määrittäessä 10 vastaavan kohdan levymateriaalilla, että signaalin esikä-sittelylaite vertaa jokaisen kuva-alkiosignaalin suuruutta kyseisen signaalin vertailusignaalialueeseen ja kehittää tälle signaalille joko datasignaalin, joka edustaa tämän kuva-alkiosignaalin suuruutta, jos kuva-alkiosignaali osuu 15 tämän signaalin vertailusignaalialueeseen, tai alueen ulkopuolisen signaalin, jos kuva-alkiosignaali osuu tämän signaalin vertailusignaalialueen ulkopuolelle, ja että kyseiset käsitellyt datasignaalit tai alueen ulkopuoliset signaalit syötetään pääsignaaliprosessorille yhdessä osoi-20 tesignaalien kanssa, jotka edustavat vastaavia osoitteita, jotka koskevat niitä levymateriaalilla olevia kohtia, joihin datasignaalit tai alueen ulkopuoliset signaalit liittyvät.
Keksinnön ensisijaisena tarkoituksena on saada ai-25 kaan laite anturitietojen nopeaa esikäsittelyä varten, joka laite tuottaa antosignaalit toimitettavaksi digitaaliseen tietokoneeseen tai muuhun signaalinkäsittely-yksikköön, jolloin antosignaalit ilmaisevat tarkastettavan materiaalin jonkin fysikaalisen ominaisuuden jo standardoi-30 tuja mittauksia.
: Keksinnön toisena tarkoituksena on saada aikaan laite, joka tekee mahdolliseksi materiaalintarkastusjär-jestelmien ilmaista tuotannon tai prosessoinnin aikana liikkeessä olevan materiaalin virhe ja virheen muoto, kun 35 laite samanaikaisesti palvelee tosiaikaisen tarkastamisen tarpeita.
4 93495
Keksinnön vielä eräänä tarkoituksena on olennaisesti vähentää valmistusprosessien valvontasovellutuksissa käytettävien tietokoneiden signaalinkäsittelyn tarvetta.
Kuvio 1 on kaavakuva keksinnön eräästä sovellutus-5 muodosta, ja se kuvaa keksinnön käyttöä optisen anturin yhteydessä.
Kuvio 2 on piirros, joka kuvaa oletetun anturitie-don ja siihen liittyvän vertailutietoparin välistä suhdetta tietyssä keksinnön sovellutuksessa.
10 Kuviossa 1 on merkitty numerolla 2 materiaalia, joka on liikkeessä numeron 4 osoittamalla tavalla jatkuvassa tuotannossa tai prosessoinnissa. Materiaalia 2 tarkastetaan tyypillisesti sen määräämiseksi, täyttääkö se yhden tai useamman parametrin tai yhden tai useamman fysi-15 kaalisen ominaisuuden vaihtelun suhteen asetetut vaatimukset. Vaihtoehtoisesti materiaalista 2 voidaan tarkastaa virheiden esiintymistä, poikkeamia halutusta pintakuvioin-nista tai muita laadun määreitä. Näitä tehtäviä suorittaa tyypillisesti laite, jota kuvataan vaihtelevasti sanoilla 20 anturi tai tuntoelin (sensors or gauges), tai muilla samaa tarkoittavilla sanoilla. Anturit tuottavat tyypillisesti sähköisiä anturitietoja, analogisia signaaleja, joiden arvo riippuu jostakin materiaalin 2 fysikaalisesta ominaisuudesta, joka korreloi tietyn laadun määreen kanssa. Esi-25 merkkejä sellaisista fysikaalisista ominaisuuksista ovat läpäisykyky, heijastuskyky ja imukyky. Käyttökelpoisen fysikaalisen ominaisuuden määräävät yleisesti ottaen materiaalin 2 koostumus ja mittauksen tai tarkastuksen tavoitteet tietyssä sovellutuksessa. Joissakin sovellutuksissa 30 useat fysikaaliset ominaisuudet voivat olla kiinnostavia.
: Vaikka mikään tietty tapa anturitietoon hankkimi seksi ei ole erikoisasemassa keksinnön käyttöä ajatellen, keksintö on erityisen hyödyllinen sellaisten antureiden yhteydessä, jotka pystyvät hankkimaan anturitietoa suurel-35 la nopeudella verrattuna tuotantoympäristössä käytettyjen li 5 93495 tietokoneiden käsittelynopeuteen. Jotkut optiset anturit (sanonta "optiset anturit" en tässä määritelty anturityypiksi, joka käyttää hyväksi näkyvän valon tai infrapunasä-teilyn lähdettä liittyen yhteen tai useampaan ilmaisimeen 5 materiaalin tarkastamiseksi sitä koskettamatta) pystyvät jo tähän, ja uskotaan, että keksintöä voidaan käyttää edullisimmin tämän anturityypin yhteydessä.
Anturitietoa hankkiva laite on kuvattu kuviossa 1 CCD (varaussiirtorekisteri) - kameran 6 muodossa. Sellai-10 siä kameroita on saatavissa esimerkiksi Fairchild Camera and Instrument Corporation -nimiseltä valmistajalta. Kamera 6 on tyypillisesti juovapyyhkäisykamera, jossa on lineaarinen CCD-materiaali kytkettynä varausilmaisimeen/ vahvistimeen (ei ole esitetty kuviossa). Silloin kun se 15 sovellutuksen kannalta on tarkoituksenmukaista, kamerassa 6 saattaa kuitenkin olla kaksiulotteinen CCD-matriisi. Sitäpaitsi, silloin kun materiaalin 2 leveys on liian suuri pyyhkäistäväksi yhdellä CCD-matriisilla, useita vierekkäisiä matriiseja voidaan käyttää siten, että niiden vie-20 rekkäiset tarkastusalueet yhdistettyinä ulottuvat koko materiaalin leveyden yli.
Kameran 6 sisältämä CCD-materiaali on kohdistettu tarkastusalueelle 7, joka vastaa osaa materiaalista 2. Niinpä CCD-matriisin jokainen pixel (kuva-alkio) on koh-25 distettu pienempään tarkastusalueeseen 7 kuuluvaan alueeseen. Nämä pienemmät alueet ovat toinen toisensa vieressä ja muodostavat rivin pitkin tarkastusaluetta 7 poikittaisessa suunnassa materiaalin 2 liikesuuntaan nähden. Säteilylähde 8 säteilee tarkastusalueelle 7 tunnetulla teholla, 30 ja osa säteilystä heijastuu tarkastusalueelta CCD-matrii-sille. Niinpä jokaista kuva-alkiota kohden syntyy vaste (anturitieto), joka esitetyssä sovellutusmuodossa riippuu materiaalin 2 heijastuskyvystä sillä pienellä alueella, jolle kuva-alkio on kohdistettu. CCD-matriisi käsittää 35 tyypillisesti useita kuva-alkioita. Yksi on huomattava, 6 93495 että millä hyvänsä kuvakoolla tuotetaan useita anturiarvo-ja täsmällisen lukumäärän riippuessa käytetystä CCD-mat-riisista, ja että anturitietojen arvot ilmaisevat vastaavasti useiden materiaalin 2 pienien alueiden heijastusky-5 vyn mittauksia. Luonnollisesti annetussa sovellutuksessa voitaisiin muuttaa säteilylähteen 8 ja kameran 6 sijaintia ja suuntausta, jos haluttaisiin, että anturitiedot ilmaisevat läpäisykyvyn mittauksia.
Anturiarvot välitetään perätysten yhteyden 10 kaut-10 ta analogiadigitaalimuuntimelle 12 (jatkossa "A/D-muun-nin" ) esikäsittelyä varten. Silloin kun CCD-kamera 6 käyttää useita siirtorekistereitä, joilla on erilliset liitäntä johtimet (kuten 3 ja 5), on välttämätöntä multipleksoida A/D-muuntimelle toimitettava anturitieto, kuten osoittaa 15 numero 14. Tasavirtasiirrosjännitettä tai -virtaa, 16, käytetään tyypillisesti sen varmistamiseksi, että anturi-tietojen arvot ovat alueella, joka on sopiva A/D-muuntimelle 12.
Jokaista vastaanottamaansa anturitietoa kohti A/D-20 muunnin 12 ottaa vastaan myös parin tietoja laitteelta, joka tuottaa vertailutietopareja. Vertailutiedot otetaan vastaan analogiasignaaleina yhteyksien 18 ja 20 kautta, ja ne liittyvät tiettyyn A/D-muuntimen 12 vastaanottamaan anturitietoon. Kuvion 1 sovellutusmuodossa A/D-muuntimen 25 12 tulisi olla sellaista tyyppiä, joka ottaa vastaan ja muuntaa kolme tietoa antosignaaliksi, jonka arvon määräävät vertailutietopari ja siihen liittyvä anturitieto. Yksityiskohtaisemmin, jokaisella antosignaalilla on arvo, joka osoittaa anturitiedon arvon suhteessa vertailutieto-30 parin määräämään asteikkoon. Esimerkiksi A/D-muunnin 12 : saattaa tuottaa antosignaalin, jolla on seuraava arvo: (BR)SD-R2)/(Rl-R2) (1) 35 missä SD on anturitiedon arvo, Rl on ylemmän vertailutie- 7 93495 don arvo, R2 on alemman vertailutiedon arvo ja BR on A/D-muuntimen 12 resoluutio (esim. jos A/D-muunnin on kahdeksanbittinen, BR on 256).
Vertailutiedot ilmaisevat yleensä vertailuarvoja 5 samaan kolmikkoon kuuluvalle anturitiedolle. Vertailutiedot saattavat ilmaista anturitiedon arvojen normaalin vaihtelualueen ylä- ja alarajoja tai ne voivat ilmaista tietyn fysikaalisen ominaisuuden nolla- ja täysnäyttämäar-voja, jotka on johdettu jollakin standardointimenetelmäl-10 lä, kuten myöhemmin täydellisemmin selitetään. Vertailutiedot tallennetaan vertailumuistiin 22, joka on esikäsit-telykytkennän sisäinen muisti. Vertailumuisti 12 sisältää tyypillisesti yhden tai kaksi tavanomaista hakumuistipii-riä, ja vaadittavan kokonaiskapasiteetin määräävät haluttu 15 A/D-muuntimen 12 resoluutio ja riippumattomien anturitietolähteiden lukumäärä (kuvion 1 sovellutusmuodossa CCD-matriisin kuva-alkioiden lukumäärä). Vertailutiedot lähetetään vertailumuistista 22 digitaalisina signaaleina yhtä tai useampaa väylää 24 pitkin lukkopiirille 26. Lukkopiiri 20 26 pidättää jokaista vertailutietoparia, kunnes se saa pulssin johdolta 52, jolloin se lähettää toisen vertailutiedoista väylää 28 ja toisen väylää 30 pitkin digitaali-analogiamuuntimille 32 ja 34 (jatkossa D/A-muuntimille). Muunnoksen jälkeen vertailutiedot lähetetään analogiasig-. 25 naaleina yhteyksien 36 ja 38 kautta puskureiden 40 ja 42 (tavanomaisia virtajännitemuuntimia) läpi yhteyksille 18 ja 20.
On huomattava, että näihin toimintoihin liittyy ajoitusvaatimuksia. Esimerkiksi jokaisen kolmikkoon kuulu-30 van tiedon täytyy olla A/D-muuntimella 12, kun muunnos / tapahtuu. Sitäpaitsi A/D-muuntimen tulisi suorittaa muun nos jollakin hetkellä D/A-muuntimien 32 ja 34 antojen asettumisajan jälkeen. Niinpä varusteena on kellopiiri 44, jonka tehtävänä on huolehtia ajoitusvaatimuksista. Kello 35 44 ohjaa A/D-muuntimen 12 suorittamaan muunnoksen, ohjaa 8 93495 kameran 6 lähettämään seuraavan anturitiedon, ohjaa lukko-piirin 26 lähettämään seuraavan parin vertailutietoja ja askeltaa osoitelaskuria 46 yhteyksiä 48, 50, 52 ja 54 pitkin lähetetyillä pulsseilla vastaavasti.
5 Osoitelaskuri 46 lähettää osoitesignaalit yhteyksiä 56 ja 58 pitkin vertailumuistiin 22 ja etäämpänä olevaan muunnostietomuistiin 60 sekä kaksisuuntaista yhteyslinjaa 62 pitkin myös etäämpänä olevalle signaalinkäsittely-yksikölle 64 säilyttäen siten oikean vastaavuuden antosignaa-10 lien ja niihin liittyvien kuva-alkioiden välillä. Osoite-laskuri 46 ja kamera 6 on varustettu alkuasetustoiminnoil-la (ei ole esitetty kuviossa) tämän vastaavuuden säilyttämiseksi kameran perättäisten pyyhkäisyjen välillä.
A/D-muuntimen 12 antosignaali, tai osia siitä, lä-15 hetetään väylän 66 kautta tavanomaiselle toiminnan valin-talogiikalle 68 (esitetty katkoviivoin suorakulmaisena laatikkona). Toiminnan valintalogiikka 68 johtaa antosig-naalin vaihtoehtoisesti reiteille 70 ja 72. Reitti 70 valitaan standardointitoiminnassa, jonka aikana asetetaan 20 vertailutiedot, kun taas reitti 72 valitaan tarkastustoiminnan aikana.
Standardointitoiminnassa antosignaalit viedään väylän 74 kautta muunnostietomuistille 60, johon kerätään kaikkia kuva-alkioita koskevat tiedot. Kerätyt tiedot lä-25 hetetään sitten väylän 76 kautta signaalinkäsittely-yksikölle 64, jossa jokaiselle kuva-alkiolle asetetaan vertai-lutietopari tavalla, jonka tietyn tarkastuksen tavoite määrää. Vertailutiedot kirjoitetaan sitten vertailumuistiin 22 väylän 78 kautta. Standardoinnin aikana vertailu-30 muistista 22 lähetetyt tiedot ovat digitaalisia täysnäyt-tämä- tai nolla-arvoja.
Tarkastustoiminnassa antosignaalit johdetaan vaihtoehtoisia reittejä 80 ja 82 pitkin ja voidaan lähettää signaalinkäsittely-yksikölle 64 joko suoraan väylän 84 35 kautta tai epäsuorasti tavanomaisen langoitetun (hard-
II
93495 wired) keskeytyslogiikan 86 ja väylien 88 ja 90 kautta. Keskeytyslogiikka sisältää sarjan portteja ja laitteen sellaisen loogisen kriteerin (esim. antosignaali on nolla, täysnäyttämä, jompikumpi, ei kumpikaan jne.) valitsemisek-5 si, joka antosignaalien tulee täyttää tullakseen lähetetyiksi signaalinkäsittely-yksikölle 64. Signaalinkäsittely-yksikkö - tyypillisesti digitaalinen tietokone - käsittelee väyliä 84 ja 90 pitkin lähetetyt antosignaalit tietyn tarkastuksen tavoitteen mukaisesti. Signaalinkäsitte-10 ly-yksikön 64 nähdään lähettävän tiettyyn kiinnostavaan laadun määreeseen liittyvää tietoa etäämpänä olevalle pro-sessinohjausyksikölle 92 yhteysreitin 94 kautta. Samat tai liittyvät tiedot voidaan lähettää etäämpänä olevalle näyttöpäätteelle 96 yhteysreitin 98 kautta.
15 Keksinnön aikaansaama mittauksen ja tarkastuksen suorituskyky johtuu itse asiassa esikäsittelykytkennän kyvystä suorittaa joukko vertailuja anturitietojen ja niihin liittyvien vertailutietoparien välillä paljon suuremmalla nopeudella, kuin mihin materiaalintarkastusjärjes-20 telmissä nykyisin käytetyt tietokoneet pystyvät. Joitakin tämän lähestymistavan etuja tavanomaisilla materiaalintar-kastusjärjestelmillä saavutettuihin nähden kuvaavat seu-raavat keksinnön sovellutukset:
Sovellutus # 1: Virheen ilmaiseminen. Piirustusten 25 kuviossa 2 nähdään käyrä, joka esittää oletetun anturitie- « don arvoa ajan suhteen (Käyrä saattaisi vastata CCD-mat-riisin tietyn kuva-alkion vastetta jonakin ajanjaksona, kun se pyyhkii materiaalia 2.). Tietyn anturitiedon arvon normaali vaihtelu määritetään tavanomaisen standardointi-30 menettelyn kuluessa, ja arvon normaalialue 100 asetetaan *. siten, että käytetyn fysikaalisen ominaisuuden vaihdelles sa normaalisti anturitiedon arvo sattuu normaalialueelle. Normaalialueen 100 ylä- ja alarajat 102 ja 104 määräävät vertailutiedot, jotka tallennetaan vertailumuistiin 22 35 tätä tiettyä anturitietoa varten ylärajan määrätessä ylem- 10 93495 män vertailutiedon ja alarajan määrätessä alemman vertailutiedon. Vertailutietoparit asetetaan ja tallennetaan samalla tavoin kaikille anturitiedoille. Kun A/D-muunnin 12 (kuvio 1) ottaa vastaan kunkin vertailutietoparin, se 5 käsittelee tietoja resoluutioalueensa ylä- ja alarajoina. Väylässä 66 on johdin jokaiselle A/D-muuntimen 12 (kuvio 1) resoluution bitille. Milloin tahansa anturitieto on normaalialueen 100 ulkopuolella, kuten kohdissa 106 ja 108, vastaava väylää 66 pitkin lähetetty antosignaali on 10 "kaikki nollia" tai "kaikki ykkösiä" noille johtimille. Virhe materiaalissa 2 tuottaa poikkeaman fysikaalisessa ominaisuudessa, ja kaikki anturitiedon lähteet (esim. kaikki kuva-alkiot kuvion 1 sovellutusmuodossa), joihin virheen määräämä alue vaikuttaa, tuottavat poikkeavia 15 (alueen ulkopuolella olevia) anturitietoja. Täten, viitaten jälleen kuvioon 1, signaalinkäsittely-yksikkö 64 voi käyttää väylää 66 pitkin lähetettyjä antosignaaleja, väylää 62 pitkin lähetettyjä osoitesignaaleja ja materiaalin 2 liikkumisnopeutta (signaalinkäsittely-yksikölle 64 syö-20 tetty tunnettu tieto) kuvatakseen tarkasti virheen muodon. Se tosiasia, että vain ne anturitiedot, joiden arvot ovat normaalialueen ulkopuolella, ovat kiinnostavia, saattaa parantaa kykyä kuvata virhe palvellen samalla jatkuvasti tosiaikaisen tarkastamisen tarpeita. Siksi vain ne anto-25 signaalit, jotka vastaavat noita anturitietoja, on tarpeen lähettää signaalinkäsittely-yksikölle 64. Valikoiva lähettäminen voidaan toteuttaa monin tavoin. Esimerkiksi valitsemalla sopivasti A/D-muunnin 12 väylään 66 voidaan lisätä yksi antojohdin, jota pitkin lähetetään keskeytyssignaali, 30 joka osoittaa ainoastaan, onko anturitiedon arvo vertailutietojen määräämän alueen sisä- vai ulkopuolella. Sellaisia A/D-muuntimia on saatavissa Advanced Micro Devices, Inc. -nimiseltä valmistajalta. Lisätty antojohdin voidaan kytkeä signaalinkäsittely-yksikölle 64 reittien 72 ja 80 35 kautta, kun taas väylän 66 jäljelle jääneet johtimet kyt- ii U 93495 ketään erilliseen tiedonkeruujärjestelmään (ei ole esitetty kuviossa). Vaihtoehtoisesti antosignaali voidaan lähettää keskeytyslogiikalle 86, joka voidaan ohjelmoida lähettämään signaalinkäsittely-yksikölle 64 kaikki antosignaa-5 lit, jotka vastaavat arvoltaan normaalialueen ulkopuolella olevia anturitietoja. Signaalinkäsittely-yksikön 64 las-kentatarpeiden vähentämiseksi edelleen keskeytyslogiikka 86 voidaan suunnitella lähettämään vain ensimmäinen ja viimeinen antosignaaleista, jotka vastaavat miltä tahansa 10 riippumattomalta lähteeltä saatua perättäistä sarjaa alueen ulkopuolella olevia anturitietoja, koska vain nämä tiedot tarvitaan virheen muodon kuvaamiseen. Tämä voidaan toteuttaa liittämällä keskeytyslogiikkaan 86 tavanomainen kääntökytkentä, niin että keskeytyslogiikka saatuaan miltä 15 hyvänsä kuva-alkiolta ensimmäisen antosignaalin, joka vastaa virheen etureunaa, kääntää päinvastaiseksi kriteerin, jonka perusteella se lähettää signaalit väylälle 90. Olemassa olevissa materiaalintarkastusjärjestelmissä kaikki anturitiedot tyypillisesti lähetetään tietokoneelle ja 20 käsitellään yhden tai useamman algoritmin mukaisesti, jotka algoritmit liittävät yhteen sekä anturitiedot että kalibrointi ja/tai standardointitiedot, jotka on tallennettu tietokoneen muistiin.
Sovellutus # 2: Standardointi. Vertailutiedot voi-. 25 vat toimia standardointitietoina jokaiselle anturitiedol le, jolla on riippumaton lähde. Tässä sovellutuksessa jokainen vertailutietopari edustaa tietyn fysikaalisen ominaisuuden nolla- ja täysnäyttämäarvoja sellaisina, kuin ne asettaa kyseiseen pariin liittyvän tietyn anturitiedon 30 lähteen herkkyys. Esimerkiksi jokaisen kuva-alkion vaste .· säteilylähteen ollessa pimeänä ja CCD-kameran kohdistettu- na materiaalistandardiin, jolla on tunnettu, yhdenmukainen kahdeksankymmenen prosentin heijastuskyky, voidaan asettaa kyseiselle kuva-alkiolle heijastuskyvyn "nolla-arvoksi" 35 tunnettua heijastuskykyä vastaavasti. Tässä esimerkissä 12 93495 nolla-arvo olisi pimeävaste (vaste säteilylähde pimeänä) jaettuna kahdeksalla kymmenesosalla. Samalla tavoin kuva-alkioiden vasteet voidaan asettaa tunnettua heijastuskykyä vastaavasti, kun normaali säteily kohdistuu materiaali-5 standardiin, kullekin kuva-alkiolle heijastuskyvyn "täys-näyttämäarvoiksi". "Nolla-arvot" ja "täysnäyttämäarvot" ovat vertailumuistiin tallennettavia vertailutietopareja.
On huomattava, että kun väylälle 66 lähetetyllä antosig-naalilla on lausekkeen (1) osoittama arvo, niin tässä so-10 vellutuksessa se ilmaisee tietyn fysikaalisen ominaisuuden jo standardoidun mittauksen (sen tarkkuuden rajoissa, jonka A/D-muuntimen 12 resoluutio määrää), joka on saatu yksinkertaisella muunnoksella. Sen tähden vältetään lukuisat haku-, tallennus- ja laskutoimitukset, jotka muutoin tuli-15 si suorittaa signaalinkäsittely-yksikössä 64.
Ne, jotka ovat perehtyneet materiaalitarkastusjärjestelmiin, voivat keksiä muita sovellutuksia. Vaikka keksintö on kuvattu ensisijaisissa sovellutusmuodoissaan, kuvaus on tarkoitettu valaisevaksi eikä suinkaan rajoitta-20 vaksi, koska erilaisia muunnelmia ja vastaavia sovellutuksia voidaan ottaa käyttöön poikkeamatta keksinnön hengestä ja laajuudesta.
> »'
II
Claims (14)
1. Laite levymateriaalin tarkistamiseksi, laitteen käsittäessä ilmaisinlaitteen (6) useiden kuva-alkiosig- 5 naalien kehittämiseksi, joista jokaisella on suuruus, joka edustaa vastaavalta eri kohdalta levymateriaalilta (2) vastaanotetun sähkömagneettisen säteilyn intensiteettiä, joka intensiteetti vaihtelee levymateriaalin tietyn fysikaalisen ominaisuuden mukaisesti, signaalin esikäsittely-10 laitteen (12, 22, 44, 46) jokaisen kuva-alkiosignaalin suuruuden vertaamiseksi vertailusignaaliin, ja pääsignaa-liprosessorin (64) signaalien vastaanottamiseksi, tunnettu siitä, että vertailusignaalit määrittävät ver-tailusignaalialueen jokaiselle kuva-alkiosignaalille vas-15 taavaa kohtaa levymateriaalilla vastaten, nämä yksityiset vastaavat vertailusignaalit talletettaessa muistiin (22) eri osoitteisiin kunkin määrittäessä vastaavan kohdan levymateriaalilla, että signaalin esikäsittelylaite (12, 22, 44, 46) vertaa jokaisen kuva-alkiosignaalin suuruutta ky-20 seisen signaalin vertailusignaalialueeseen ja kehittää tälle signaalille joko datasignaalin, joka edustaa tämän kuva-alkiosignaalin suuruutta, jos kuva-alkiosignaali osuu tämän signaalin vertailusignaalialueeseen, tai alueen ulkopuolisen signaalin, jos kuva-alkiosignaali osuu tämän . . . 25 signaalin vertailusignaalialueen ulkopuolelle, ja että kyseiset käsitellyt datasignaalit tai alueen ulkopuoliset signaalit syötetään pääsignaaliprosessorille (64) yhdessä osoitesignaalien kanssa, jotka edustavat vastaavia osoitteita, jotka koskevat niitä levymateriaalilla olevia koh-30 tia, joihin datasignaalit tai alueen ulkopuoliset signaalit liittyvät.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että vertailusignaalit osoittavat suuruuksien normaalialueen ylä- ja alarajat vastaaville kuva- 35 alkiosignaaleille, normaalialueen kattaessa suuruudet, _____ t i4 3495 jotka esiintyvät levymateriaalin kyseisen tietyn fysikaalisen ominaisuuden tietyssä normaalivariaatiossa.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että signaalin esikäsittelylaite 5 toimittaa pääsignaaliprosessorille vain kyseisiä alueen ulkopuolisia signaaleja.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että mitä tahansa alueen ulkopuolisten signaalien keskeytymätöntä jonoa koskien signaalin esi- 10 käsittelylaite toimittaa pääsignaalinprosessorille vain jonon aloittavat ja lopettavat alueen ulkopuoliset signaalit.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että vertailusignaalit osoittavat nolla- 15 arvot ja asteikon loppuarvot levymateriaalin kyseiselle tietylle fysikaaliselle ominaisuudelle.
6. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että ilmaisinlaite käsittää optisen ilmaisimen.
7. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mu kainen laite, tunnettu siitä, että kyseinen tietty fysikaalinen ominaisuus on reflektanssi.
8. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että vertailusig- 25 naalit saadaan vertailusignaalit tallettavasta suorasaan-timuistista (22).
9. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että signaalin esikäsittelylaite toimii datasignaalien aikaansaamiseksi, 30 joiden suuruus on suhteessa seuraavaan: (SD - R2) / (Rl - R2) missä SD on kuva-alkiosignaalin suuruus, ja Rl ja R2 ovat 35 vastaavasti kyseisen vertailusignaalialueen ylä- ja alarajat määrittävien vertailusignaalien suuruudet. 15 93495
10. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että signaalin esi-käsittelylaite käsittää analogiadigitaalimuuntimen (12).
11. Patenttivaatimuksien 8 ja 10 mukainen laite, 5 tunnettu siitä, että suorasaantimuisti syöttää vertailusignaalit analogiadigitaalimuuntimeen kahden digi-taalianalogiamuuntimen (32, 34) kautta.
12. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että signaalin 10 esikäsittelylaitteesta tulevat alueen ulkopuoliset signaalit syötetään pääsignaaliprosessoriin liittyvään keskey-tyslogiikkaan (86).
13. Patenttivaatimuksien 8 ja 10 tai patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että se 15 edelleen käsittää kellopiirin (44), joka aikaansaa kello-signaaleja analogiadigitaalimuuntimeen, ilmaisinlaittee-seen ja suorasaantimuistin osoituslaitteeseen (46).
13 93495
14. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 8, 11 ja 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että pääsignaali- 20 prosessori on liitetty suorasaantimuistiin sen sisäänmenon aikaansaamiseksi. 16 93495
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US94013986A | 1986-12-10 | 1986-12-10 | |
| US94013986 | 1986-12-10 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI875214A0 FI875214A0 (fi) | 1987-11-26 |
| FI875214A FI875214A (fi) | 1988-06-11 |
| FI93495B true FI93495B (fi) | 1994-12-30 |
| FI93495C FI93495C (fi) | 1995-04-10 |
Family
ID=25474303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI875214A FI93495C (fi) | 1986-12-10 | 1987-11-26 | Laite anturitietojen esikäsittelyä varten |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0271230B1 (fi) |
| CA (1) | CA1300266C (fi) |
| DE (1) | DE3786645T2 (fi) |
| FI (1) | FI93495C (fi) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0425898A1 (de) * | 1989-10-31 | 1991-05-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Steuerung der Übermittlung von Messwerten eines Messfühlers an eine zentrale Steuereinheit mittels einer Ein-/Ausgabebaugruppe |
| JP3246987B2 (ja) * | 1992-09-10 | 2002-01-15 | キヤノン株式会社 | マルチプローブ制御回路を具備する情報処理装置 |
| DE4239456A1 (de) * | 1992-11-24 | 1994-06-09 | Rheinmetall Sick Optical Inspe | Verfahren und Vorrichtung zur Inspektion von Oberflächen |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4011457A (en) * | 1975-08-06 | 1977-03-08 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Web defect monitor for abrupt changes in web density |
| JPS5757246A (en) * | 1980-09-25 | 1982-04-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | Detecting and measuring apparatus for flaw |
| US4583861A (en) * | 1981-08-12 | 1986-04-22 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Surface condition judging apparatus |
| CH656466A5 (de) * | 1982-02-15 | 1986-06-30 | Alusuisse | Verfahren und vorrichtung zur oberflaechenkontrolle eines werkstoffes. |
| JPS58216907A (ja) * | 1982-04-03 | 1983-12-16 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 印刷面積測定装置 |
-
1987
- 1987-11-13 DE DE19873786645 patent/DE3786645T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-11-13 EP EP19870310055 patent/EP0271230B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-11-17 CA CA000552034A patent/CA1300266C/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-11-26 FI FI875214A patent/FI93495C/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0271230A3 (en) | 1989-11-08 |
| DE3786645D1 (de) | 1993-08-26 |
| DE3786645T2 (de) | 1994-02-17 |
| EP0271230B1 (en) | 1993-07-21 |
| FI875214A0 (fi) | 1987-11-26 |
| FI875214A (fi) | 1988-06-11 |
| CA1300266C (en) | 1992-05-05 |
| FI93495C (fi) | 1995-04-10 |
| EP0271230A2 (en) | 1988-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2925119B2 (ja) | プログラマブル・コントローラ | |
| US5256883A (en) | Method and system for broad area field inspection of a moving web, particularly a printed web | |
| EP0289084B1 (en) | Non-contact determination of the position of a rectilinear feature of an article | |
| US4776022A (en) | System for printed circuit board defect detection | |
| GB2236398A (en) | Self documenting patch panel | |
| JPS60219504A (ja) | 基板上の回路素子の高さ測定装置 | |
| FI93495B (fi) | Laite anturitietojen esikäsittelyä varten | |
| EP0443062B1 (en) | Device for inspecting quality of printed matter and method thereof | |
| US4516263A (en) | Spatially integral, video signal processor | |
| US5103304A (en) | High-resolution vision system for part inspection | |
| US5907643A (en) | Image processing apparatus | |
| US6920235B2 (en) | Method and instrument for determining the distortion angles in textile fabrics or similar, whether fixed or in movement | |
| JPH10198796A (ja) | 走査方法 | |
| JPS6045361B2 (ja) | 物体の計測方法 | |
| GB2089977A (en) | Comparing data signals in defect inspection device | |
| JPH0666633A (ja) | 明度補正装置 | |
| JP3021269B2 (ja) | 車両検知装置 | |
| JPS6352267A (ja) | 状態監視装置 | |
| JP3100141B2 (ja) | 像処理法および像処理装置 | |
| US20060060650A1 (en) | Sensor system | |
| JPS61129512A (ja) | リ−ド曲がり検査装置 | |
| JP3100144B2 (ja) | 像処理法および像処理装置 | |
| CN116858351A (zh) | 一种非现称重场景下的车辆检测预警方法及装置 | |
| JPH0425627Y2 (fi) | ||
| JPS5946325B2 (ja) | 画像解析装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application | ||
| FD | Application lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: ACCURAY CORPORATION |