JP7413293B2 - 複数タイプの光を用いるビジョン検査のためのシステム及び方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2020年1月27日に出願された「複数タイプの光を用いるビジョン検査のためのシステム及び方法」と称される米国仮出願第62/966,323号の利益を主張し、当該仮出願の全内容はここに引用することにより盛り込まれているものとする。
該当無し。
第2のサブ画像を取得することは、第1のタイプの光をフィルタリングして第1のタイプの光を少なくとも部分的に第2のサブ画像から除外することを含んでもよい。
Claims (17)
- 物体の表面の表面特徴の画像を取得する方法であって、
少なくとも3つのタイプの光で少なくとも3つの方向から前記表面を同時に照らす工程と、
1つ又は複数のイメージングセンサを含む単一イメージング装置を用いて、照らされた前記表面の単回画像取得を実行する工程であって、少なくとも3つのサブ画像を取得することを含む工程と、
前記少なくとも3つのサブ画像に基づいて、3次元検査のための前記表面特徴を含む前記表面の画像を生成する工程と、を有し、
前記同時に照らす工程において、前記少なくとも3つのタイプの光はそれぞれ、前記少なくとも3つの方向のうちの別々の方向から前記表面を照らし、
前記単回画像取得を実行する工程において、前記少なくとも3つのサブ画像はそれぞれ、前記少なくとも3つのタイプの光のうちの別々のタイプの光を用いてかつ他の少なくとも2つのタイプの光を少なくとも部分的に除外して、取得され、
前記単一イメージング装置の複数の光源のセットと、前記単一イメージング装置のカバー上に設けられかつ前記複数の光源のセットを覆う複数のフィルタのセットと、を用いて、前記表面が前記少なくとも3つのタイプの光で同時に照らされる、方法。 - 前記少なくとも3つのタイプの光はそれぞれ、異なる偏光方向を有し、
前記少なくとも3つのタイプの光は、直線偏光、楕円偏光又は円偏光のうちの少なくとも1つである、請求項1に記載の方法。 - 前記少なくとも3つのタイプの光は、それぞれが異なる偏光方向を有する少なくとも4つのタイプの光を含み、
前記単回画像取得は、少なくとも4つのサブ画像の取得を含み、
前記少なくとも4つのサブ画像はそれぞれ、前記少なくとも4つのタイプの光のうちの別々のタイプの光を用いて取得され、
前記表面の前記画像を生成する工程は、前記少なくとも4つのサブ画像に基づいて行われる、請求項2に記載の方法。 - 前記少なくとも4つのタイプの光で前記表面を同時に照らす工程は、
第1の偏光方向の光、第2の偏光方向の光、第3の偏光方向の光及び第4の偏光方向の光で、第1の側、第2の側、第3の側及び第4の側から、それぞれ、前記表面を照らすことを含み、
前記第1の側は前記第3の側の反対にあり、前記第2の側は前記第4の側の反対にある、請求項3に記載の方法。 - 前記第1の偏光方向と前記第3の偏光方向は90度異なり、
前記第2の偏光方向と前記第4の偏光方向は90度異なる、請求項4に記載の方法。 - 前記少なくとも3つのサブ画像は、1つのイメージングセンサにおいて、前記表面から受け取った光に基づき取得され、
前記サブ画像のうちの第1のサブ画像は、前記1つのイメージングセンサのピクセル検出器のうちの第1のサブセットに対して、第2のタイプの光及び第3のタイプの光を少なくとも部分的に除外することに基づいて取得され、
前記サブ画像のうちの第2のサブ画像は、前記1つのイメージングセンサのピクセル検出器のうちの第2のサブセットに対して、第1のタイプの光及び第3のタイプの光を少なくとも部分的に除外することに基づいて取得され、
前記サブ画像のうちの第3のサブ画像は、前記1つのイメージングセンサのピクセル検出器のうちの第3のサブセットに対して、第1のタイプの光及び第2のタイプの光を少なくとも部分的に除外することに基づいて取得される、請求項1に記載の方法。 - 前記少なくとも3つのサブ画像は、3つ以上のイメージングセンサにおいて、前記表面から受け取った光に基づき取得され、
前記サブ画像のうちの第1のサブ画像は、前記イメージングセンサのうちの第1のイメージングセンサに対して、第2のタイプの光及び第3のタイプの光を少なくとも部分的に除外することに基づいて取得され、
前記サブ画像のうちの第2のサブ画像は、前記イメージングセンサのうちの第2のイメージングセンサに対して、第1のタイプの光及び第3のタイプの光を少なくとも部分的に除外することに基づいて取得され、
前記サブ画像のうちの第3のサブ画像は、前記イメージングセンサのうちの第3のイメージングセンサに対して、第1のタイプの光及び第2のタイプの光を少なくとも部分的に除外することに基づいて取得される、請求項1に記載の方法。 - 物体の表面の表面特徴の画像を取得するためのイメージングシステムであって、
少なくとも3つのタイプの光で少なくとも3つの方向から前記表面を同時に照らすよう構成された1つ又は複数の光源と、
照らされた前記表面の単回画像取得を実行するよう構成された1つ又は複数のイメージングセンサと、
カバーと、
1つ又は複数の処理装置と、を有し、
前記少なくとも3つのタイプの光はそれぞれ、前記少なくとも3つのタイプの光のうちの他のタイプの光とは異なるとともに、前記少なくとも3つの方向のうちの別々の方向から前記表面を照らすものであり、
前記単回画像取得には少なくとも3つのサブ画像の取得が含まれ、当該少なくとも3つのサブ画像はそれぞれ、前記少なくとも3つのタイプの光のうちの異なるタイプの光を用いてかつ他の少なくとも2つのタイプの光を少なくとも部分的に除外して取得されるものであり、
前記1つ又は複数の処理装置は、前記表面特徴を含む前記表面の画像であって、前記表面特徴の表面傾斜の差異を当該画像内のグレー値の差異として表している画像を、前記少なくとも3つのサブ画像に基づいて生成するよう構成され、
前記1つ又は複数の光源は、照明アタッチメントに含まれる複数の光源を含み、
前記1つ又は複数のイメージングセンサは、単一イメージング装置内にあり、前記照明アタッチメントに取り付けられており、
前記カバーは前記照明アタッチメントに取り付けられており、前記複数の光源を覆うように構成された複数のフィルタを含む、イメージングシステム。 - 前記少なくとも3つのタイプの光はそれぞれ、異なる偏光方向を有し、
前記少なくとも3つのタイプの光はそれぞれ、直線偏光である、請求項8に記載のイメージングシステム。 - 前記少なくとも3つのタイプの光は、少なくとも4つのタイプの光を含み、
前記単回画像取得は少なくとも4つのサブ画像の取得を含み、
前記少なくとも4つのサブ画像はそれぞれ、前記少なくとも4つのタイプの光のうちの別々のタイプの光を用いてかつ他の少なくとも3つのタイプの光を少なくとも部分的に除外して取得されるものであり、
前記1つ又は複数の処理装置は、前記少なくとも4つのサブ画像に基づいて前記表面の前記画像を生成するよう構成されている、請求項8に記載のイメージングシステム。 - 前記少なくとも4つのタイプの光はそれぞれ、異なる偏光方向を有する、請求項10に記載のイメージングシステム。
- 前記1つ又は複数の光源は、第1の偏光方向の光、第2の偏光方向の光、第3の偏光方向の光及び第4の偏光方向の光で、第1の側、第2の側、第3の側及び第4の側から、前記表面を同時に照らすよう構成されている、請求項11に記載のイメージングシステム。
- 前記第1の側は前記第3の側の反対にあり、前記第2の側は前記第4の側の反対にあり、
前記第1の偏光方向と前記第3の偏光方向は90度異なり、
前記第2の偏光方向と前記第4の偏光方向は90度異なる、請求項12に記載のイメージングシステム。 - 前記3つのタイプの光に対応する少なくとも3つの偏光配向を提供するよう構成された1つ又は複数の表面前フィルタと、
前記少なくとも3つのサブ画像のそれぞれの取得のために、前記少なくとも3つの偏光配向の各々を選択的に通過させるよう構成された1つ又は複数の表面後フィルタと、をさらに備える、請求項8に記載のイメージングシステム。 - 前記1つ又は複数のイメージングセンサは、前記少なくとも3つのサブ画像の各々を、それぞれが取得するよう構成された少なくとも3つのイメージングセンサであり、
前記イメージングシステムは、前記表面からの光を前記少なくとも3つのイメージングセンサの各々に向けるよう配置された1つ又は複数のビームスプリッタをさらに備える、請求項14に記載のイメージングシステム。 - 前記1つ又は複数のイメージングセンサは、前記少なくとも3つのサブ画像の各々を取得するよう構成された1つのイメージングセンサである、請求項14に記載のイメージングシステム。
- 物体の表面特徴を分析するためのイメージングシステムであって、
前記イメージングシステムは、単一イメージング装置を備え、
前記単一イメージング装置は、
画像取得のための光軸を画定するレンズ構成体と、
前記レンズ構成体及び前記光軸と整列した1つ又は複数のイメージングセンサと、
前記単一イメージング装置内に組み込まれた照明システムであって、前記光軸の第1の側に位置する第1の照明アレイと、前記光軸の第2の側に位置する第2の照明アレイと、前記光軸の第3の側に位置する第3の照明アレイと、を有する照明システムと、
前記照明システムに取り付けられたカバーであって、前記第1の照明アレイを覆うように構成された第1のフィルタと、前記第2の照明アレイを覆うように構成された第2のフィルタと、前記第3の照明アレイを覆うように構成された第3のフィルタと、を含むカバーと、
1つ又は複数の処理装置と、を有し、
前記1つ又は複数の処理装置は、
前記照明システムを制御して、前記第1の照明アレイによって第1のタイプの光で前記物体を照らすことと、前記第2の照明アレイによって第2のタイプの光で前記物体を照らすことと、前記第3の照明アレイによって第3のタイプの光で前記物体を照らすことと、を同時に行わせ、
前記1つ又は複数のイメージングセンサから、第1のサブ画像データ、第2のサブ画像データ及び第3のサブ画像データを受け取り、
前記表面特徴を分析するために、前記第1のサブ画像、前記第2のサブ画像及び前記第3のサブ画像をまとめて分析し、これにより、前記表面特徴を分析するよう構成され、
前記第1のタイプの光、前記第2のタイプの光及び前記第3のタイプの光のうちのそれぞれのタイプの光は、前記第1のタイプの光、前記第2のタイプの光及び前記第3のタイプの光のうちの他のタイプの光とタイプが異なっており、
前記第1のサブ画像データ、前記第2のサブ画像データ及び前記第3のサブ画像データは、前記第1のタイプの光、前記第2のタイプの光及び前記第3のタイプの光のうちの各タイプの光を用いて、かつ、前記第1のタイプの光、前記第2のタイプの光及び前記第3のタイプの光のうちの前記各タイプの光以外を少なくとも部分的に除外することで、前記1つ又は複数のイメージングセンサによって取得される、イメージングシステム。
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