KR20190133153A - 유리 시트의 광학 특성의 온라인 측정을 위한 시스템 및 연관된 방법 - Google Patents

유리 시트의 광학 특성의 온라인 측정을 위한 시스템 및 연관된 방법 Download PDF

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Abstract

유리 시트 가공 시스템에서 온라인으로 설치된 유리 시트 광학 검사 시스템은, 제1 이미지 데이터 세트를 포착 및 전개함으로써 유리 시트의 제1 선택된 영역에서 미소 광학 또는 방해 결함을 측정하기 위한 장치; 및 제2 이미지 데이터 세트를 포착 및 전개함으로써 유리 시트의 제2 선택된 영역에서 투과형 광학 왜곡을 측정하기 위한 장치를 포함한다. 또한, 시스템은 유리 시트 부분 식별자; 및 포착된 이미지 데이터를 분석하고, 알려진 부분 유형 세트 중 하나로서 유리 시트를 식별한 후에, 부분 형상 분석에 기초하여 유리 시트를 고정 및 위치 설정하기 위한 로직을 포함하는 프로그램 가능한 제어 장치를 포함할 수 있다.

Description

유리 시트의 광학 특성의 온라인 측정을 위한 시스템 및 연관된 방법
본 발명은 유리 시트(glass sheet) 가공 시스템에 인라인으로 설치되는 유리 시트의 투과형 광학 왜곡 및 미소 결함(small defect) 모두를 측정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
유리 시트의 제조사, 특히 자동차 전면 유리, 후면 유리, 및 측면 유리로서 사용하기 위해 다양한 곡선형 형상으로 성형된 유리 시트의 제조사는, 유리가 전면 유리, 후면 유리, 또는 측면 유리로서 장착될 수 있는 차량의 운전자 또는 탑승자와 같은 인간 관찰자에 의해 감지될 수 있는 성형된 시트에서의 광학 왜곡의 양을 측정하고 평가하는데 관심을 갖고 있다. 제조사는 또한 성형된 유리 시트 상에서 또는 성형된 유리 시트 내에서 보일 수 있는 미소 흠집 또는 다른 결함을 식별하고자 한다.
다양한 유형의 유리 시트 광학 검사 시스템이 공지되어 있다. 하나의 공지된 광학 검사 시스템은 미국 출원 공개번호 제2012/0098959호 A1에 개시되어 있으며, 그 출원은 본원에 개시된 본 발명의 양수인에게 또한 양도되어 있다. 개시된 이러한 광학 검사 시스템은 예를 들어, 본원에 개시된 본 발명의 양수인에게 그 출원이 또한 양도된 미국 출원 공개번호 제2016/0257598호 A1에 개시된 바와 같이, 유리 시트가 가공 시스템에서 이송됨에 따라 유리 시트를 검사하기 위해 검사 시스템이 장착되는 인라인 구성 또는 시험소(즉, 오프라인) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 개시된 이러한 시스템은, 차량 탑승자에 의해 감지될 수 있는 투과형 왜곡을 보다 정확히 측정하기 위해, 예를 들어 차량에서의 유리 시트의 설치 각도와 같은 사전 선택된 위치에 시트를 보유 및 정확하게 위치시키고, 유리 시트를 분리시키기 위한 유리 시트 포착 및 위치 설정 기구를 포함한다.
그러나, 이들 시스템 및 다른 공지된 시스템에서, 단일의 사전 선택된 위치에서 포착된 단일 카메라로부터의 데이터가 투과형 광학 왜곡 및 미소 결함 분석 모두를 위해 사용된다. 이러한 접근법은 이미지 데이터 포착의 양 및 빈도를 최소화하지만, 최적의 이미지 포착 파라미터(예를 들어, 이미지 해상도, 백그라운드 스크린에 대한 유리 시트의 위치, 백그라운드 스크린 패턴)는 이러한 2가지 분석에서 상이할 수 있다.
또한, 유리 시트가 광학 검사 시스템으로부터 상류로 이송됨에 따라 복수의 알려진 부분 형상 중 하나로서 유리 시트를 식별하고, 시트의 형상에 기초하여 시트의 위치 설정 및/또는 가공을 제어하는 것이 유용할 수 있다.
유리 시트의 광학 특성을 측정하기 위한 개시된 시스템 및 연관된 방법은 유리 시트를 제조하기 위한 시스템에서 온라인(또는 인라인)으로 사용되며, 유리 시트를 제조하기 위한 시스템은 하나 이상의 가공 스테이션, 및 가공 동안 스테이션 간에 유리 시트를 이송하기 위한 하나 이상의 컨베이어를 포함한다. 광학 검사 시스템은 유리 시트의 제1 선택된 영역에서 미소 광학 또는 방해 결함을 측정하기 위한 장치, 및 유리 시트의 제2 선택된 영역에서 투과형 광학 왜곡을 측정하기 위한 장치를 포함할 수 있다.
미소 광학 또는 방해 결함을 측정하기 위한 장치는, 제1 사전 정의된 패턴으로 배치된 콘트라스팅(contrasting) 요소를 포함하는 제1 백그라운드 스크린; 유리 시트가 카메라와 제1 백그라운드 스크린 사이에서 컨베이어 상의 사전 선택된 위치로 이동함에 따라, 유리 시트의 제1 선택된 영역과 연관된 제1 백그라운드 스크린의 적어도 하나의 이미지를 포함하는 제1 이미지 데이터 세트를 포착하기 위한 제1 카메라; 및 제1 이미지 데이터 세트를 수신하고, 제1 이미지 데이터 세트로부터 휘도 맵을 전개하며, 휘도 맵으로부터 미소 결함을 식별 및 탐색하기 위한 로직을 실행하도록 프로그래밍된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨터를 포함한다.
유리 시트의 제2 선택된 영역에서 투과형 광학 왜곡을 측정하기 위한 장치는, 제2 사전 정의된 패턴으로 배치된 콘트라스팅 요소를 포함하는 제2 백그라운드 스크린; 유리 시트가 제2 카메라와 제2 백그라운드 스크린 사이에서 사전 선택된 배향으로 위치된 상태로 제2 백그라운드 스크린의 이미지를 포함하는 제2 이미지 데이터 세트를 포착하기 위한 제2 카메라; 및 유리 시트와 연관된 제2 이미지 데이터 세트를 수신하고, 제2 이미지 데이터 세트로부터 위상 맵을 전개하여 위상 맵으로부터 광학 왜곡의 선택된 표시를 전개함으로써 제2 이미지 상의 관심 지점과 연관된 광학 왜곡의 선택된 표시를 결정하기 위한 로직을 실행하도록 프로그래밍된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨터를 포함한다.
미소 광학 또는 방해 결함을 측정하기 위한 장치의 개시된 일 실시형태에서, 제1 카메라는 라인 스캔 카메라이며, 제1 백그라운드 스크린은 이송 방향에 대한 횡방향으로 선택된 영역의 전체 크기에 걸쳐서 연장되고, 제1 이미지 데이터 세트는 유리 시트가 제1 카메라와 제1 백그라운드 스크린 사이의 경로에 걸쳐서 이송됨에 따라 유리 시트의 다수의 라인 스캔 이미지로부터의 데이터를 포함한다.
개시된 일 실시형태에서, 미소 광학 또는 방해 결함을 측정하기 위한 장치는 대체로 수평 배향으로 각각의 유리 시트를 각각 이송하는 상류 컨베이어 및 하류 컨베이어를 포함한다. 상류 컨베이어 및 하류 컨베이어는 이들의 인접한 단부들이 선택된 크기의 간극만큼 이격된 상태로 종단 간에 위치됨으로써, 유리 시트가 상류 컨베이어로부터 하류 컨베이어로 이송됨에 따라, 유리 시트의 일부분이 간극에 걸쳐서 지지되지 않도록 한다. 개시된 이러한 실시형태에서, 유리 시트가 인접한 상류 및 하류 컨베이어 사이에서 이송됨에 따라, 제1 카메라가 유리 시트의 지지되지 않은 부분을 통하여 제1 백그라운드 스크린의 다수의 이미지를 포착할 수 있도록 제1 백그라운드 스크린이 장착된다.
개시된 일 실시형태에서, 투과형 광학 왜곡을 측정하기 위한 장치는, 유리 시트가 컨베이어 중 하나를 통해 이송됨에 따라 유리 시트를 수용하고, 컨베이어로부터 유리 시트를 일시적으로 분리시키며, 사전 선택된 배향으로 제2 카메라와 제2 백그라운드 스크린 사이의 경로에 유리 시트를 위치시킴으로써 유리 시트가 사전 선택된 배향으로 위치되는 동안, 유리 시트를 통하여 투과된 제2 백그라운드 스크린 상의 패턴의 이미지로부터 제2 카메라가 제2 이미지 데이터 세트를 포착할 수 있도록 한 다음, 추가적인 가공을 위해 유리 시트를 컨베이어로 리턴시키기 위한, 유리 시트 포착 및 위치 설정 기구를 포함한다. 유리 시트 포착 및 위치 설정 기구는, 본원에서 설명된 기능을 수행하도록 포착 및 위치 설정 기구를 제어하기 위한 로직을 실행하도록 프로그래밍된 하나 이상의 프로세서를 포함하는 프로그램 가능한 제어 장치를 더 포함할 수 있다.
또한, 개시된 시스템은 유리 시트의 형상과 연관된 데이터를 포착하기 위해 유리 시트 지지 프레임으로부터 상류의 원하는 위치에 장착된 센서를 포함하는 유리 시트 부분 식별자를 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 가능한 제어 장치는, 포착된 데이터를 분석하여 알려진 부분 형상 세트 중 하나로서 유리 시트를 식별하기 위한 로직, 및 각각의 알려진 부분 형상 세트에 대해 식별된 부분 형상에 부분적으로 기초하여 유리 시트 포착 및 위치 설정 기구의 하나 이상의 이동식 구성 요소를 제어하기 위한 로직을 포함할 수 있다. 또한, 부분 식별자를 위한 프로그램 가능한 제어 장치는, 포착된 데이터를 분석하여 부분의 형상을 평가하기 위한 로직, 및 형상 경계 내에서 선택된 영역을 한정하기 위한 로직을 포함할 수 있으며, 그 선택된 영역 내에서, 미소 광학 또는 방해 결함을 측정하기 위한 장치는 해당 부분에 대한 자신의 분석을 수행한다. 일 실시형태에서, 센서는 제1 카메라이며, 유리 시트의 형상과 연관된 데이터는 제1 이미지 데이터 세트로부터 전개되고, 제1 카메라 및 제1 이미지 데이터 세트는 미소 광학 또는 방해 결함을 측정하기 위한 장치에서 또한 사용된다.
개시된 일 실시형태에서, 유리 시트의 광학 특성을 측정하기 위한 개시된 시스템 및 방법은, 원하는 형상으로 성형하기 위해 유리를 연화시키기에 충분한 온도로 유리 시트를 가열하기 위한 가열 스테이션, 연화된 시트가 원하는 형상으로 성형되는 벤딩 스테이션, 성형된 유리 시트가 제어된 방식으로 냉각되는 냉각 스테이션을 포함하는, 유리 시트를 제조하기 위한 시스템에서 온라인으로 설치된다.
또한, 개시된 온라인 광학 검사 시스템은, 전술한 부분-형상 식별 및 시트 포착 및 위치 설정 기구 제어 로직; 및 포착된 이미지 데이터 세트를 수신하고, 유리 시트의 광학 특성을 분석하여 분석과 연관된 선택된 정보를 디스플레이하거나 달리 리포트하도록 전술한 광학 처리 작업을 수행하기 위한 로직을 포함하는 적어도 하나의 컴퓨터를 포함한다.
도 1은 개시된 유리 시트 광학 검사 시스템의 일 실시형태의 사시도이다;
도 2는 도 1의 시스템에 사용될 수 있는 미소 광학 또는 방해 결함을 측정하기 위한 장치의 일 실시형태의 사시도이다;
도 3은 도 2의 장치에 사용될 수 있는 제1 백그라운드 스크린 및 상류 및 하류 컨베이어의 인접한 단부들의 부분 측면도이다;
도 4는 미소 광학 또는 방해 결함을 측정하기 위한 장치에 사용될 수 있는 제1 백그라운드 스크린 패턴의 일 실시형태이다;
도 5는 투과형 광학 왜곡을 측정하기 위한 장치에 사용될 수 있는 제1 백그라운드 스크린 패턴의 일 실시형태이다;
도 6은 개시된 유리 시트 광학 검사 시스템의 일 실시형태의 측면도이다;
도 7은 미소 결함 및 투과형 광학 왜곡 분석의 일부로서 수행되는 개시된 방법 작업 중 하나의 흐름도이다;
도 8은 전형적인 자동차 유리 성형 및 템퍼링 라인에 설치되는 개시된 온라인 광학 검사 시스템의 일 실시형태의 개략도이다;
도 9는 전형적인 자동차 전면 유리 성형 라인에 설치되는 개시된 온라인 광학 검사 시스템의 다른 실시형태의 개략도이다;
도 10은 전형적인 자동차 유리 성형 및 템퍼링 라인에 온라인으로 설치되는 미소 결함을 측정하기 위한 개시된 장치의 일 실시형태의 개략도이다; 그리고
도 11은 전형적인 자동차 전면 유리 성형 라인에 온라인으로 설치되는 미소 결함을 측정하기 위한 개시된 장치의 일 실시형태의 개략도이다.
필요에 따라, 본 발명의 상세한 실시형태가 본원에서 개시되지만, 개시된 실시형태는 다양한 형태 및 대안적인 형태로 구현될 수 있는 본 발명의 단지 예시적인 것이라는 점을 이해해야 한다. 도면은 반드시 일정한 비율로 도시되지는 않으며, 일부 특징부는 특정 구성 요소의 세부 사항을 도시하기 위해 과장되거나 최소화될 수 있다. 따라서, 본원에 개시된 구체적인 구조 및 기능 세부 사항은 제한적인 것으로 해석되어서는 안되며, 단지 본 발명을 다양하게 사용하도록 당업자에게 교시하기 위한 대표적인 기초로서 해석되어야 한다.
도 1을 참조하면, 대체로 10으로 표시된 온라인 유리 시트 광학 특성 검사 시스템은 미소 결함을 식별 및 측정하기 위한 장치(12), 및 투과형 광학 왜곡을 측정하기 위한 장치(14)를 포함한다. 시스템(10)은, 하나 이상의 가공 스테이션, 및 가공 동안 스테이션 간에 유리 시트를 이송하기 위한 하나 이상의 컨베이어(16, 18)를 포함하는 유리 시트를 제조하기 위한 시스템에 설치될 수 있다.
미소 결함을 식별 및 측정하기 위한 장치(12)는, (도 4에 도시된 바와 같은) 사전 정의된 패턴(22)으로 배치된 콘트라스팅 요소를 포함하는 제1 백그라운드 스크린(20); 유리 시트(G)가 카메라와 제1 백그라운드 스크린 사이에서 컨베이어 상의 사전 선택된 위치로 이동함에 따라, 유리 시트(G)의 제1 선택된 영역과 연관된 제1 백그라운드 스크린(20)의 적어도 하나의 이미지를 포함하는 제1 이미지 데이터 세트를 포착하기 위한 제1 카메라(24)를 포함할 수 있다. 제1 선택된 영역은 미소 결함 식별이 요구되는 유리 시트의 표면 상의 임의의 사전 정의된 영역일 수 있다. 개시된 실시형태에서, 미소 결함 장치(12)는 유리 시트의 전체 표면인 제1 선택된 영역을 고려할 수 있다.
또한, 미소 결함 장치(12)는, 각각의 유리 시트에 대한 원하는 수 및 빈도의 이미지를 포착하도록 제1 카메라를 제어하고, 이미지로부터의 제1 이미지 데이터 세트를 수신하며, 제1 이미지 데이터 세트를 분석하여 제1 선택된 영역 내에 위치된 미소 결함을 식별하기 위한 로직을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 프로그램을 포함하는 적어도 하나의 컴퓨터 및/또는 프로그램 가능한 제어 장치(대체로 26으로 표시됨)를 포함할 수 있다.
도 1을 계속 참조하면, 투과형 광학 왜곡을 측정하기 위한 장치(14)는, (도 5에 도시된 바와 같은) 사전 정의된 패턴(30)으로 배치된 콘트라스팅 요소를 포함하는 제2 백그라운드 스크린(28); (도 6에 도시된 바와 같은) 사전 선택된 위치에서 제2 카메라(32)와 스크린(28) 사이에 위치된 유리 시트를 통해 제2 백그라운드 스크린(28)의 이미지를 포착하기 위한 제2 카메라(32); 및 제2 카메라(32)를 제어하고, 포착된 데이터를 처리하여 유리 시트의 광학 왜곡 특성을 분석하기 위한 로직을 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 및/또는 프로그램 가능한 제어 장치(26)를 포함할 수 있다.
미소 결함 장치(12) 및 광학 왜곡 장치(14)는 원한다면, 도 1 및 도 6에 도시된 일체형 미소 결함/투과형 광학 왜곡 온라인 시스템이 아닌 독립형 시스템으로서 각각 대안적으로 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 예를 들어, 이미지 해상도, 카메라 각도, 및 백그라운드 패턴은 각각의 미소 결함 및 광학 왜곡 시스템/기능을 위해 개별적으로 최적화될 수 있기 때문에, 개시된 일체형 시스템(10)의 미소 결함 장치(12) 및 광학 왜곡 장치(14) 각각에 대해 별개의 카메라 및 백그라운드 스크린을 사용함으로써 각각의 미소 결함 및 투과형 광학 왜곡 측정 기능이 최적화될 수 있음을 이해해야 한다.
결과적으로, 온라인 광학 검사 시스템(10)은 도 8 및 도 9에 개략적으로 도시된 제조 시스템(200 및 300)과 같은, 하나 이상의 가공 스테이션, 및 가공 동안 스테이션 간에 유리 시트를 이송하기 위한 하나 이상의 컨베이어를 포함하는 유리 시트를 제조하기 위한 시스템 내에 통합될 수 있다.
이제 도 1 내지 도 4를 참조하여, 미소 결함 장치(12)가 보다 상세하게 설명될 것이다. 개시된 실시형태에서, 제1 카메라(24)는 디지털 라인 스캔 카메라일 수 있다. 일 실시형태에서, 예를 들어, 제1 카메라(24)는 North Coast Technical Services의 Basler 모델번호 2000032201로서 입수 가능한 12288 픽셀 X 1 픽셀 CCD 라인 스캔 카메라이다. 개시된 실시형태에서, 제1 카메라는 Zeiss, 28mm F-마운트, F/2-F22, 초점 범위 .24M 내지 무한대, 각도 필드 대각선/수평/수직 74°/65°/45° 렌즈를 구비한다.
제1 백그라운드 스크린(20)은 콘트라스팅 패턴이 프린팅되거나, 페인팅되거나, 또는 종래의 방법을 사용하여 달리 도포되는 반투명 패널 뒤에서 (LED 또는 형광등과 같은) 종래의 조명을 사용하는 라이트 박스이다. 도 4에 도시된 실시형태에서, 제1 패턴(22)은 일련의 교대하는 흑색 및 백색 막대(또는 줄무늬)로 이루어진다. 도시된 실시형태에서, 각각의 막대는 .75 mm 폭이고, 전체 콘트라스팅 패턴(22)은 약 80 인치로 연장되며(즉, 컨베이어(16, 18)를 통해 이송됨에 따라 전체 유리 시트 부분에 걸쳐서 연장되기에 충분한 폭임), 이송 방향으로 약 2 인치 크기이다. 이러한 도시된 실시형태에서, 제1 카메라(22)는 이미지당 약 2100개의 데이터 라인을 포착하기에 충분한 빈도로 활성화될 수 있으므로, 유리가 백그라운드 스크린(20)에 걸쳐서 이송됨에 따라, 유리의 비교적 높은 해상도(예를 들어, 25 메가픽셀) 합성 이미지의 구성을 가능하게 할 수 있다. 이러한 실시형태에서 약 8 mm의 미소 결함이 식별될 수 있는 것으로 확인되었다.
또한, 미소 결함 장치(12)는 카메라(24)의 경로에서 제1 백그라운드 스크린(20) 위에 개재된 차광부(34)를 포함할 수 있다. 차광부(34)는 카메라가 백그라운드 패턴(22)의 이미지를 포착할 수 있게 하는 슬롯형 개구(36)를 포함한다. 카메라(24)가 유리의 표면으로부터 달리 반사될 수 있는 주변 광을 검출하는 것을 방지하기 위해, 유리 시트가 이미지 포착 구역을 통하여 이송됨에 따라, 차광부(34)는 카메라(24)와 마주하는 유리 시트의 표면을 달리 차폐시킨다.
특히 도 3을 참조하면, 미소 결함 장치(12)의 개시된 실시형태는 상류 컨베이어(16) 및 하류 컨베이어(18)를 사용한다. 개시된 실시형태에서, 각각의 상류 및 하류 컨베이어(16, 18)는 벨트형 컨베이어이다. 상류 컨베이어(16)의 배출 단부는 인접한 컨베이어(16, 18) 사이에 간극(38)이 한정되도록 컨베이어(18)의 적재 단부에 인접하게 위치될 수 있다. 카메라(24)와 백그라운드 스크린(20) 사이의 경로에서 어떠한 구조적 방해물도 없이, 제1 패턴(22)이 카메라(24)에 의해 검사 가능하도록(즉, 카메라(24)의 광로(p)가 유리 시트를 통하여 백그라운드 스크린(20)으로 연장되도록), 백그라운드 스크린(20)이 유리 시트의 이송 평면 아래에 장착될 수 있다. 따라서, 컨베이어들 사이에 적절한 간극을 갖는 인접한 컨베이어들을 사용함으로써, 전체 폭의 유리 시트의 방해받지 않는 이미지가 포착될 수 있다. 또한, 유리 시트 이미지 데이터의 구조적 모호함에 대한 염려 없이, (예를 들어, 롤러 컨베이어와 같은) 다양한 다른 유형의 컨베이어가 본 실시형태에서 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
제1 카메라(24)는, 유리 시트가 카메라(24)와 백그라운드 스크린(20) 사이로 이동함에 따라 보유된 유리 시트(G)를 통하여 투과된 백그라운드 스크린(20) 상의 제1 패턴(22)의 이미지를 수집하기 위해 장착된다. 카메라(24)는 종래의 데이터 라인을 통해 컴퓨터(60)에 연결되며, 본원에서 설명되는 바와 같이, 그리고 미국 특허 출원 공개번호 제2012/0098959호 A1에 추가로 기술된 바와 같이, 컴퓨터(60)는 본 발명의 방법에 따라, 카메라로부터 디지털 이미지 데이터를 포착하고, 이미지 데이터를 처리하여 다수의 라인 스캔 이미지로부터 선택된 관심 영역에 대한 제1 이미지 데이터 세트를 형성하며, 데이터를 분석하여 유리 시트 상의/유리 시트 내의 미소 마크/결함으로서 식별하도록 적절히 프로그래밍될 수 있다. 또한, 컴퓨터(60)는 도출된 미소 결함 정보를 그래프 형태(예를 들어, 컬러 코딩된 이미지) 및 통계 형태로 모두 제시하도록 프로그래밍될 수 있다. 원한다면, 유리 시트의 선택된 영역(들)에 대해, 관심이 있을 수 있는 다양한 다른 통계 데이터가 도출되어 리포트될 수 있다.
유리 부분들의 크기 및 형상 복잡성과 컨베이어 속도에 따라, 그리고 장치(12)에 의해 검출되도록 목표된 결함의 크기 및 유형에 따라, 다양한 이미지 포착 속도와 광학 및 전자 해상도의 다른 카메라들이 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 유사하게, 패턴(22)은 원하는 작동 및 성능 파라미터에 따라 크기 및 설계가 변경될 수 있다. 예를 들어, 다른 실시형태에서, 적어도 약 .75 mm의 결함의 충분한 검출을 달성하기 위해, 각각 약 1 mm 폭의 일련의 교대하는 흑색 및 백색 막대가 개시된 카메라를 통한 패턴(22)에 사용된다. 이러한 미소 결함은, 롤 마킹, 직물 마킹, 플로트 결함, 임프린트, 적층물 내의 먼지, 및 미소 비닐 왜곡과 같은, 유리 상의/유리 내의 미소 마크 또는 내포(occlusion)를 포함하며, 이들의 대부분은 일반적으로 검출되지 않거나, 또는 "검출"되지만 종래의 투과형 광학 왜곡 측정 시스템에 의해 유리 상의/유리 내의 미소 마크/내포로서 인식되지 않는다.
이제 도 1, 도 5 및 도 6을 참조하여, 투과형 광학 왜곡 장치(14)가 보다 상세히 설명될 것이다. 제2 카메라(32)는 포지셔너(40) 상에 장착된 유리 시트를 통하여 투과된 제2 백그라운드 스크린(28)의 이미지를 수집하기 위해 장착된다. 개시된 실시형태에서, 제2 카메라(32)는 상업적으로 입수 가능한 CCD 카메라일 수 있다. 일 실시형태에서, 예를 들어, 제2 카메라(32)는, Zeiss 50 mm F/s Makro-평면형 T 수동 초점 렌즈, 부품 번호 17710845가 구비된 캐나다 브리티시 컬럼비아 버나비의 Prosilica, Inc.로부터 입수 가능한 16 MPa, 초당 3 프레임 GE 4900 모델 CCD 카메라이다.
제2 백그라운드 스크린(28)은 콘트라스팅 패턴이 프린팅되거나, 페인팅되거나, 또는 종래의 방법을 사용하여 달리 도포되는 반투명 패널 뒤에서 (LED 또는 형광등과 같은) 종래의 조명을 사용하는 라이트 박스일 수 있다. 백그라운드 스크린(28) 상의 패턴(30)은 밝은 백그라운드 상에서 서로로부터 알려진 미리 결정된 거리로 위치된 어두운 정사각형의 패턴을 제공할 수 있어서, 직사각형 그리드를 형성함으로써 그리드의 이미지가 이들 사이에 위치된 유리 시트(G)를 통하여 카메라(32) 상에 투영되도록 한다. 도 5에 도시된 실시형태에서, 제2 패턴(30)은 균일한 정사각형 도트 어레이로 이루어진다. 패턴(30)은 기구(40)에 의해 위치될 때 전체 유리 시트 부분을 위한 백그라운드를 제공할 정도로 충분히 크다.
장치(14)에 의해 분석되어야 하는 유리 부분들의 크기 및 형상 복잡성에 따라, 다양한 이미지 포착 속도와 광학 및 전자 해상도의 다른 카메라들이 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 유사하게, 제2 패턴(30)은 원하는 작동 및 성능 파라미터에 따라 변경될 수 있다.
도 1 및 도 6을 계속 참조하면, 투과형 광학 왜곡 장치(14)는 제2 백그라운드 스크린(28)과 제2 카메라(32) 사이에서 컨베이어(18)에 인접하게 장착된 외부 프레임(42)을 포함하는 유리 시트 포착 및 위치 설정 기구(40)를 포함할 수 있다. 유리 시트 포착 및 위치 설정 시스템(40)은 외부 지지 프레임(42)에 작동 가능하게 연결된 이동식 유리 시트 지지 프레임(44)을 더 포함하며, 이러한 유리 시트 지지 프레임(44)은 대체로 제1 수평 배향으로부터 상향하게 경사진 제2 배향으로 이동될 수 있고, 이에 따라 유리 시트 지지 프레임(44)(그리고 프레임(44) 내에 보유된 유리 시트)이 컨베이어(18)의 평면으로부터 상승되어 (도 6에 도시된 바와 같은) 사전 선택된 위치에서 카메라(32)와 스크린(38) 사이에 유리 시트를 위치시킴으로써, 투과형 광학 왜곡 장치(14)가 해당 특정 유리 시트에 대한 원하는 데이터를 수집할 수 있다.
그 후에, 이동식 유리 시트 지지 프레임(44)은 (도 1에 도시된 바와 같은) 이의 대체로 수평 위치로 리턴될 수 있고, 유리 시트 가공 시스템에 의한 추가적인 가공을 위한 유리 시트의 이송을 위해 유리 시트를 프레임(44)으로부터 컨베이어(18) 상으로 다시 방출할 수 있다. 유리 시트 포착 및 위치 설정 기구(40)는, 본원에서 설명된 포착 및 위치 설정 기능을 수행하도록 기구(40)를 제어하기 위한 로직을 실행하도록 프로그래밍된 하나 이상의 프로세서를 포함하는 프로그램 가능한 제어 장치(예를 들어, 컴퓨터(26))를 더 포함한다.
일 실시형태에서, 포착 및 위치 설정 기구(40)는 미국 특허 출원 공개번호 제2016/0257598호 A1에 기술된 유형일 수 있으며, 이로써 그 공보의 개시 내용은 본원에 전체적으로 포함된다. 그러나, 다른 실시형태의 포착 및 위치 설정 기구(40)는 원하는 시야각으로 각각의 유리 시트에 대한 투과형 광학 왜곡을 수행하기 위해 각각의 유리 시트를 적절히 위치시키도록 시스템(10)에서 사용될 수 있다.
제2 카메라(32)는 유리 시트 포착 및 위치 설정 기구(40) 상에 보유된 유리 시트(G)를 통하여 투과된 제2 백그라운드 스크린(28) 상의 패턴(30)의 이미지를 수집하기 위해 장착된다. 카메라(32)는 종래의 데이터 라인을 통해 컴퓨터(60)에 연결되며, 본원에서 설명된 바와 같이, 그리고 미국 특허 출원 공개번호 제2012/0098959호 A1에 추가로 기술된 바와 같이, 컴퓨터(60)는 본 발명의 방법에 따라, 카메라로부터 디지털 이미지 데이터를 포착하고, 제2 이미지 데이터 세트를 처리하여 데이터에 대한 원하는 해상도를 달성하며, 데이터를 분석하여 유리 시트에서의 투과형 광학 왜곡의 다양한 표시를 전개하도록 적절하게 프로그래밍될 수 있다. 또한, 컴퓨터(60)는 도출된 이미지 왜곡 정보를 그래프 형태(예를 들어, 컬러 코딩된 이미지) 및 통계적 형태로 모두 제시하도록 프로그래밍될 수 있다. 원한다면, 렌즈 굴절력의 최대값, 최소값, 범위, 평균 및 표준 편차, 또는 관심이 있을 수 있는 다른 왜곡 지수를 포함하는, 유리 시트의 사전 정의된 영역에 대한 다양한 다른 통계 데이터가 도출되어 리포트될 수 있다.
또한, 유리 시트 광학 특성 검사 시스템(10)은 투과형 광학 왜곡 장치(14)로부터 상류의 컨베이어(16)에 인접하게 장착된 제1 카메라(24)와 같은 형상 센서를 포함하는 유리 시트 부분 식별자를 포함할 수 있다. 센서는 컨베이어 상에서 이동하는 유리 시트의 형상과 연관된 데이터를 포착하기 위해 활성화되도록 제어될 수 있다. 센서는 (도 1에 도시된 바와 같은) 컴퓨터(60)와 같은 하나 이상의 프로세서에 작동 가능하게 연결될 수 있으며, 컴퓨터는, 센서에 의해 포착된 데이터를 분석하고 컴퓨터(60)의 메모리에 저장된 알려진 부분 형상 세트 중 하나로서 유리 시트를 식별하기 위한 로직을 포함한다.
시스템(10)의 도시된 실시형태에서, 부분 식별자는 또한 적절한 콘트라스팅 백그라운드를 제공하기 위해 컨베이어의 아래에 장착된 백그라운드 스크린을 포함함으로써, 유리 부분이 센서와 백그라운드 스크린 사이에서 이송됨에 따라 시스템 로직이 유리 부분의 형상을 효율적으로 인식할 수 있도록 하기에 적합한 데이터를 센서가 포착할 수 있다. 도시된 실시형태에서, 부분 식별자(22)는 센서로서 제1 카메라(24)를 사용하고, 이의 백그라운드 스크린으로서 제1 백그라운드 스크린(20)을 사용한다. 이러한 개시된 실시형태에서, 제1 카메라에 의해 포착된 제1 이미지 데이터 세트는 장치(12)에 의해 수행되는 미소 결함 검출 및 여기에 설명된 부분 식별 모두를 위해 사용될 수 있다.
개시된 실시형태에서, 부분 유형의 식별은 포착 및 위치 설정 기구(40)가 유리 시트를 각각 보유 및 위치시킬 수 있게 함으로써, 유리 시트의 중심선이 광학 왜곡 장치(14)에 의한 이미지 포착을 위해 카메라(32)의 주축과 일치하도록 각각의 식별된 부분이 위치된다는 점을 이해할 것이다. 또한, 기구(40) 시스템은 부분 유형, 및/또는 사용자 선택사항에 기초하여 유리 시트를 임의의 원하는 각도로 위치시키도록 프로그래밍될 수 있다는 점을 이해할 것이다.
또한, 부분 식별자는, 유리 시트의 경계를 검출하고 미소 결함 장치(12)에 의한 사용을 위해 해당 시트에 대한 제1 선택된 영역(즉, 분석될 관심 영역)을 설정하기 위해 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
일 실시형태에서, 검사 시스템(10)은 미국 특허 출원 공개번호 제2012/0098959호 A1에 기술된 유형일 수 있으며, 이로써 그 공보의 개시 내용은 본원에 전체적으로 포함된다.
시스템(10)은, ECE R43과 같은 산업 표준과 가장 관련 있는 그러한 표시, 또는 성형되어 제조된 유리 시트의 광학 투과 품질의 분석과 관련 있는 산업계에서 고려되는 다른 표시를 포함하는, 장치(14)에 의해 검출된 광학 왜곡의 다양한 표시를 그래프로 그리고 수치로 디스플레이하도록 사용자에 의해 프로그래밍될 수 있다. 시스템(10)은 또한 장치(12)에 의해 식별된 미소 결함의 위치를 디스플레이하도록 프로그래밍될 수도 있다.
도 7은 시스템(10)에 의해 각각의 유리 시트에 대해 사용될 수 있는 주 이미지 왜곡 및 미소 결함 분석 방법(130)을 도시한다. 특히, 투과형 광학 왜곡 장치(14)는 각각의 유리 시트에 대해 포착된 제2 이미지 데이터 세트에 대해 각각의 단계(133 내지 152)(도 7에서 그룹 A, B 및 D로 총괄하여 식별됨)를 사용할 수 있다.
개시된 방법(130)에 따라, 시스템은 먼저 짝수의 단계(132 내지 146)(총괄하여 세트 C로 지정됨)에서 교정된다. 132에서, 카메라와 백그라운드 사이에 장착된 유리의 테스트 부분 없이 CCD 카메라를 사용하여 백그라운드의 이미지를 포착함으로써, 교정이 시작된다. 134에서, 포착된 교정 이미지 데이터의 푸리에 변환이 전개된다. 결과 데이터는 스크린 상의 그리드 패턴의 기본 주파수에 의해 수평 및 수직 방향으로 모두 변조된다. 2차 고조파와 같은 원치 않는 신호 데이터를 제거하기 위해 대역폭이 좁혀진다. 136에서, 변환된 데이터는 반송 주파수를 제거하기 위해 복조된다. 그 다음, 복조된 데이터의 역 푸리에 변환이 138에서 전개되고, 결과 데이터는 위상 성분 및 크기 성분을 갖는 각각의 픽셀과 연관된 2차원 복소수를 산출한다. 그 다음, 140에서, 이미지의 각각의 픽셀에 대한 2차원 복소수의 실수 부분으로 나눈 2차원 복소수의 허수 부분의 역 탄젠트를 계산함으로써, 역 푸리에 변환의 위상 맵이 전개된다.
위상 맵의 기울기는 이미지의 각각의 픽셀에서의 순시 주파수를 나타낸다. 이들 값은 142에서 전개된다. 144에서, 각각의 픽셀에서의 순시 주파수는 로컬 피치를 획득하기 위해 반전된다. 그 다음, 이러한 로컬 피치 맵은 146에서, 교정 파일로서 저장된다. 그 다음, 이러한 교정 파일은 시스템을 사용하여 후속적으로 테스트되는 각각의 유리 시트에 대해 포착된 이미지의 위상 부분의 분석에 광학 왜곡 장치(14)에 의해 사용된다.
각각의 유리 시트에 대해 광학 왜곡 장치(14)에 의해 수행된 분석은 도 7에서 홀수의 단계(133 내지 145 및 148 내지 150)(총괄하여 세트 A 및 B로서 지정됨)에 도시된다. 부분이 분석을 위해 위치되면, 133 내지 145로 표시된 초기 단계는, 카메라(32)와 백그라운드 스크린(28) 사이에 위치된 대상 유리 부분("테스트 부분")을 통해 CCD 카메라를 사용하여 133에서 제2 백그라운드 스크린(28)의 이미지가 포착된다는 점을 제외하고는, 위에서 설명된 단계(132 내지 144)와 동일하다. 그 다음, 분해된 이미지 데이터는 각각의 유리 시트에 대한 광학 왜곡 표시를 전개하기 위해 아래에 추가로 설명되는 바와 같이 처리된다. 유리 테스트 부분에 대한 광학 왜곡 표시는 도 7의 세트 B로 지정된 단계들에 도시된 바와 같이 전개된다. 145에서, 테스트 부분 이미지에 대해 로컬 피치가 결정되면, 시스템은 148에서, 테스트 부분 이미지의 로컬 피치를 각각의 픽셀에서의 교정 이미지의 로컬 피치로 나눔으로써, 각각의 픽셀에서의 배율을 결정한다. 그 다음, 이러한 픽셀별 값은 150에서, 테스트 부분의 이미지의 각각의 픽셀에 대한 렌즈 굴절력(초점 길이) 값을 전개하기 위해 사용된다. 렌즈 굴절력은 이러한 측정을 위해 유리 산업계에서 흔히 사용되는 양인 밀리디옵터로 전형적으로 표현된다. 시스템은 단계적 방식으로 진행하여 이미지의 각각의 도트에 대한 배율 및 렌즈 굴절력 값을 결정한다. 그 다음, 렌즈 굴절력은 또한 이의 수직 및 수평 성분으로 분해될 수 있다.
도 7을 다시 참조하면, 노이즈를 제거하기 위해, 인간 관찰자에 의해 이미지가 인식되는 방식과 유사한 이미지 해상도로 이미지 해상도를 감소시키기 위해, 및/또는 불필요한 처리 시간을 제거하도록 원하는 대로 이미지 데이터의 양을 달리 감소시키기 위해, 카메라로부터 포착된 디지털 이미지 데이터가 후처리 단계(152)에서 분해 또는 필터링된다. 데이터 평균화와 같은 다양한 알려진 필터링 기술이 데이터를 분해하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시형태에서, ISRA Surface Vision GmbH로부터 현재 입수 가능한 다른 광학 왜곡 측정 시스템에 사용된 "4-5-6" 및 "4-5-12" 필터들과 상관되도록 경험적으로 입증되었던 데이터를 제공하기 위해 2개의 표준 필터가 전개됨으로써, 어떤 측정 시스템이 사용되는지와 관계없이, 업계 사용자가 그들의 제품에 대해 유사한 왜곡 표시를 전개할 수 있게 한다. 2차 고조파와 같은 원치 않는 신호 데이터를 제거하기 위해 대역폭이 좁혀진다.
각각의 유리 시트에 대해 미소 결함 검출 장치(12)에 의해 수행될 수 있는 분석은 각각의 유리 시트에 대해 포착된 제1 이미지 데이터 세트에 대한 홀수의 단계(133 내지 139) 및 단계(154 내지 160)(도 7에서 세트 A 및 D로 총괄하여 식별됨)에서 도시된다. (단계(138)와 관련하여 전술한 바와 같이) 139에서 전개된 복소수의 크기(휘도) 성분의 역 푸리에 변환은 이미지의 휘도 맵에 해당하는 데이터를 산출하기 위해 154에서 추가로 전개된다. 이는 이미지의 각각의 픽셀에 대해, 2차원 복소수의 허수 부분의 제곱과 2차원 복소수의 실수 부분의 제곱의 합의 제곱근을 결정함으로써 달성된다. 이러한 휘도(또는 크기) 맵은 유리 시트 상의 광학 또는 방해 결함에 해당하는 미소 BLOB(이진 대형 객체)에 해당하는 휘도 불연속점을 포함하는, 포인트 광원에 의해 조명되는 유리 시트의 그레이-스케일 이미지와 유사하다. 이러한 휘도 맵은 156에서, BLOB의 에지를 탐색하기 위해 종래의 에지 검출 알고리즘을 사용하여 분석된다. 이러한 목적으로 사용될 수 있는 한 가지 유형의 에지 검출 알고리즘은 캐니(Canny) 알고리즘이다.
개시된 실시형태에서, 결함 검출 장치(12)는 부분 식별자 및 BLOB 검출 기능을 수행하기 위해 Matrox Electronic Systems, Ltd.로부터 입수 가능한 이미지 처리 기술 및 소프트웨어를 사용한다. 물론, 상업적으로 입수 가능한 다른 기술 및/또는 소프트웨어가 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다.
BLOB의 에지가 검출되면, 사전 정의된 크기 임계값을 충족시키는 모든 BLOB은 58에서, 이들 선택된 BLOB의 중심을 식별하기 위해 디지털화된다. 식별되길 원하는 전형적인 "미소 결함"은 약 10 내지 약 300 픽셀(즉, 1 내지 5)의 직경 범위의 BLOB에 해당한다. 사전 정의된 결함 크기는 시스템 사용자에 의해 특정될 수 있다. 예를 들어, 하나의 결함 크기 범위는 10 내지 200 픽셀로 설정된다. 사전 정의된 기준을 충족시키는 각각의 미소 결함이 160에서 탐색된다. 그 다음, 각각의 이러한 미소 가시 표면 결함의 위치는 시스템에 의해 디스플레이되는 수직 및 수평 왜곡 이미지 상에 디스플레이될 수 있다. 개시된 장치(12)에서 이러한 분석을 사용하여 약 .8 mm의 미소 표면 결함/스폿이 검출될 수 있다.
따라서, 시트의 단일 디지털 이미지로부터 포착된 데이터의 역 푸리에 변환의 위상 및 크기 성분을 각각 분리시켜서 분석함으로써, 광학 왜곡 특성 및 다른 미소 광학/방해 결함 모두가 특정 유리 시트에 대해 전개 및 식별될 수 있다.
도 8은 본 발명의 인라인 광학 검사 시스템(10)을 포함하는 전형적인 유리 시트 가열, 벤딩 및 템퍼링 시스템(200)을 도시한다. 이러한 설비에서, 유리 시트(G로 표시됨)는 유리를 원하는 형상으로 성형하기에 적합한 온도로 유리가 연화되는 가열 구역(202)으로 진입한다. 그 다음, 가열된 유리 시트는 연화된 시트가 원하는 형상으로 성형되는 벤딩 스테이션(204)으로 이송되고, 그 후에 적절한 물리적 특성을 달성하도록 제어된 방식으로 유리 시트가 냉각되는 냉각 스테이션(206)으로 추가로 이송된다. 그 다음, 이러한 실시형태에서, 유리 시트는 냉각 스테이션으로부터 컨베이어 상으로 이송되며, 본 발명에 따른 광학 검사 시스템(10)의 미소 결함 검출 장치(12) 및 투과형 광학 왜곡 장치(14) 모두에 의한 이미지 포착 및 분석을 위해 시트가 컨베이어로부터 이송되어 위치된다.
유사하게, 도 9는 광학 검사 시스템(10)의 상류에서, 가열 스테이션(302), 벤딩 스테이션(304), 냉각 스테이션(306), 및 적층 스테이션(308)을 포함할 수 있는 전형적인 자동차 전면 유리 제조 시스템(300)에서의 본 발명의 인라인 광학 검사 시스템(10)을 개략적으로 도시한다.
도 10은 개시된 미소 결함 검출 장치(12)를 포함하는 전형적인 유리 시트 가열, 벤딩 및 템퍼링 시스템(200)을 도시한다. 이러한 설비에서, 유리 시트(G로 표시됨)는 유리를 원하는 형상으로 성형하기에 적합한 온도로 유리가 연화되는 가열 구역(202)에 진입한다. 그 다음, 가열된 유리 시트는 연화된 시트가 원하는 형상으로 성형되는 벤딩 스테이션(204)으로 이송되고, 그 후에 적절한 물리적 특성을 달성하도록 제어된 방식으로 유리 시트가 냉각되는 냉각 스테이션(206)으로 추가로 이송된다. 그 다음, 이러한 실시형태에서, 유리 시트는 냉각 스테이션으로부터 컨베이어 상으로 이송되며, 본 발명에 따른 장치(12)에 의한 이미지 포착 및 분석을 위해 시트가 컨베이어로부터 이송되어 위치된다.
유사하게, 도 11은 장치(12)의 상류에서, 가열 스테이션(302), 벤딩 스테이션(304), 냉각 스테이션(306), 및 적층 스테이션(308)을 포함할 수 있는 전형적인 자동차 전면 유리 제조 시스템(300)에서의 개시된 미소 결함 검출 장치(12)를 개략적으로 도시한다.
유리의 수송 및 이송은 유리를 설명된 방식으로 처리하기 위해, 롤러, 에어-플로트, 또는 벨트 컨베이어, 포지셔너, 및 로봇 아암과 같은 알려진 기술을 사용함으로써 달성될 수 있음을 이해할 것이다. 시스템(200, 300) 전반에 걸쳐서 유리 시트의 흐름 및 가공을 효율적으로 제어하기 위한 속도로 상이한 가공 스테이션을 통하여 유리 시트를 이동시키도록 복수의 컨베이어가 각각 독립적으로 제어될 수 있음을 또한 이해할 것이다.
또한, 개시된 인라인 광학 검사 시스템(10)에 의해 출력되는 선택된 데이터는 연관된 유리 시트 가열, 벤딩 및 템퍼링 시스템(200)(또는 자동차 전면 유리 제조 시스템(300))을 위한 제어 로직으로의 입력으로서 제공될 수 있어서, 유리 시트 시스템의 하나 이상의 스테이션을 위한 제어 장치(들)가 이전에 처리된 유리 시트로부터 전개된 광학 데이터에 따라 이의(이들의) 작동 파라미터를 변경할 수 있게 한다.
본 발명의 광학 검사 시스템(10) 및/또는 미소 결함 검출 장치(12)는, 유리 시트가 이의 최종 형상으로 성형된 후에 미소 결함 식별 및/또는 광학 왜곡 측정이 수행되는 한, 시스템의 생산율을 극대화하기 위해 원하는 대로 전술한 유리 시트 제조 시스템 및 다른 유리 시트 제조 시스템의 다양한 다른 지점에 인라인으로 대안적으로 장착될 수 있음을 이해할 것이다.
또한, 도시된 실시형태에서, 각각의 카메라(24, 32)와 이들의 대응하는 백그라운드 스크린(20, 28) 사이의 경로가 유리의 이송 방향에 대체로 평행하도록 카메라(24, 32) 및 백그라운드 스크린(20, 28)이 배치되지만, 본 발명의 사상을 벗어남이 없이, 유리 시트 가공 시스템에 적절하게 연결된 컨베이어(들)를 따라 시스템(10)의 다양한 대안적인 배치가 사용될 수 있다는 점을 당업자라면 이해할 것이다.
예시적인 실시형태가 위에서 설명되었지만, 이들 실시형태가 본 발명의 모든 가능한 형태를 설명하도록 의도된 것은 아니다. 오히려, 본 명세서에서 사용된 단어는 제한이 아니라 설명의 단어이며, 본 발명의 사상과 범위를 벗어남이 없이 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해한다. 추가적으로, 다양한 구현 실시형태의 특징들은 본 발명의 추가적인 실시형태를 형성하기 위해 결합될 수 있다.

Claims (17)

  1. 유리 시트의 광학 특성을 측정하기 위한 온라인 시스템으로서,
    상기 온라인 시스템은 하나 이상의 가공 스테이션, 및 가공 동안 스테이션 간에 상기 유리 시트를 이송하기 위한 하나 이상의 컨베이어를 포함하는 유리 시트를 제조하기 위한 시스템에 설치되고, 상기 온라인 시스템은,
    상기 유리 시트의 제1 선택된 영역에서 미소 광학 또는 방해 결함을 측정하기 위한 장치; 및
    상기 유리 시트의 제2 선택된 영역에서 투과형 광학 왜곡을 측정하기 위한 장치를 포함하며,
    상기 미소 광학 또는 방해 결함을 측정하기 위한 장치는,
    사전 정의된 패턴으로 배치된 콘트라스팅 요소를 포함하는 제1 백그라운드 스크린;
    상기 유리 시트가 제1 카메라와 상기 제1 백그라운드 스크린 사이에서 상기 컨베이어 상의 사전 선택된 위치로 이동함에 따라, 상기 유리 시트의 상기 제1 선택된 영역과 연관된 상기 제1 백그라운드 스크린의 적어도 하나의 이미지를 포함하는 제1 이미지 데이터 세트를 포착하기 위한 제1 카메라; 및
    상기 제1 이미지 데이터 세트를 수신하고, 상기 제1 이미지 데이터 세트로부터 휘도 맵을 전개하며, 상기 휘도 맵으로부터 상기 미소 결함을 식별 및 탐색하기 위한 로직을 실행하도록 프로그래밍된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨터를 포함하고,
    상기 투과형 광학 왜곡을 측정하기 위한 장치는,
    사전 정의된 패턴으로 배치된 콘트라스팅 요소를 포함하는 제2 백그라운드 스크린;
    상기 유리 시트가 제2 카메라와 상기 제2 백그라운드 스크린 사이에서 사전 선택된 배향으로 위치된 상태로 상기 제2 백그라운드 스크린의 이미지를 포함하는 제2 이미지 데이터 세트를 포착하기 위한 제2 카메라; 및
    상기 유리 시트와 연관된 상기 제2 이미지 데이터 세트를 수신하고, 상기 제2 이미지 데이터 세트로부터 위상 맵을 전개하여 상기 위상 맵으로부터 광학 왜곡의 선택된 표시를 전개함으로써 상기 제2 이미지 상의 관심 지점과 연관된 광학 왜곡의 선택된 표시를 결정하기 위한 로직을 실행하도록 프로그래밍된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨터를 포함하는,
    유리 시트의 광학 특성을 측정하기 위한 온라인 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 카메라는 라인 스캔 카메라이며, 상기 제1 백그라운드 스크린은 이송 방향에 대한 횡방향으로 상기 선택된 영역의 전체 크기에 걸쳐서 연장되고, 상기 제1 이미지 데이터 세트는 상기 유리 시트가 상기 제1 카메라와 상기 제1 백그라운드 스크린 사이의 상기 경로에 걸쳐서 이송됨에 따라 상기 유리 시트의 다수의 라인 스캔 이미지로부터의 데이터를 포함하는, 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 미소 광학 또는 방해 결함을 측정하기 위한 장치는 각각의 유리 시트를 대체로 수평 배향으로 각각 이송하는 상류 컨베이어 및 하류 컨베이어를 포함하며,
    상기 상류 컨베이어 및 하류 컨베이어는 이들의 인접한 단부들이 선택된 크기의 간극만큼 이격된 상태로 종단 간에 위치됨으로써, 유리 시트가 상기 상류 컨베이어로부터 상기 하류 컨베이어로 이송됨에 따라, 상기 유리 시트의 일부분이 상기 간극에 걸쳐서 지지되지 않도록 하고,
    상기 유리 시트의 지지되지 않는 부분이 이들 사이로 이송됨에 따라, 상기 제1 카메라가 상기 제1 백그라운드 스크린의 다수의 이미지를 포착할 수 있도록 상기 제1 백그라운드 스크린이 장착되는, 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 투과형 광학 왜곡을 측정하기 위한 장치는, 상기 컨베이어 중 하나를 통해 이송됨에 따라 상기 유리 시트를 수용하고, 상기 컨베이어로부터 상기 유리 시트를 일시적으로 분리시키며, 상기 사전 선택된 배향으로 상기 제2 카메라와 상기 제2 백그라운드 스크린 사이의 상기 경로에 상기 유리 시트를 위치시킴으로써 상기 유리 시트가 상기 사전 선택된 배향으로 위치되는 동안, 상기 유리 시트를 통하여 투과된 상기 제2 백그라운드 스크린 상의 상기 패턴의 이미지로부터 상기 제2 카메라가 상기 제2 이미지 데이터 세트를 포착할 수 있도록 한 다음, 추가적인 가공을 위해 상기 유리 시트를 컨베이어로 리턴시키기 위한, 유리 시트 포착 및 위치 설정 기구를 더 포함하는, 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 온라인 시스템으로부터 상류의 컨베이어 상에서 이동하는 유리 시트의 형상과 연관된 데이터를 포착하기 위한 센서를 포함하는 유리 시트 부분 식별자를 더 포함하며,
    상기 프로그램 가능한 제어 장치는, 상기 포착된 데이터를 분석하여 알려진 부분 형상 세트 중 하나로서 상기 유리 시트를 식별하기 위한 로직을 포함하고,
    상기 포착 및 위치 설정 기구는 상기 식별된 부분 형상에 부분적으로 기초하여 제어되는, 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 센서는 상기 제1 카메라이며, 상기 포착된 데이터는 상기 제1 이미지 데이터 세트인, 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 온라인 시스템으로부터 상류의 컨베이어 상에서 이동하는 유리 시트의 형상과 연관된 데이터를 포착하기 위한 센서를 포함하는 유리 시트 부분 식별자를 더 포함하며,
    상기 프로그램 가능한 제어 장치는, 상기 포착된 데이터를 분석하여 알려진 부분 형상 세트 중 하나로서 상기 유리 시트를 식별하기 위한 로직을 포함하고,
    상기 유리 시트의 상기 제1 선택된 영역은 상기 식별된 부분 형상에 부분적으로 기초하여 한정되는, 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 센서는 상기 제1 카메라이며, 상기 포착된 데이터는 상기 제1 이미지 데이터 세트인, 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 온라인 시스템으로부터 상류의 컨베이어 상에서 이동하는 유리 시트의 형상과 연관된 데이터를 포착하기 위한 센서를 포함하는 유리 시트 부분 식별자를 더 포함하며,
    상기 프로그램 가능한 제어 장치는, 상기 포착된 데이터를 분석하여 알려진 부분 형상 세트 중 하나로서 상기 유리 시트를 식별하기 위한 로직을 포함하고,
    상기 유리 시트의 상기 제2 선택된 영역은 상기 식별된 부분 형상에 부분적으로 기초하여 한정되는, 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 센서는 상기 제1 카메라이며, 상기 포착된 데이터는 상기 제1 이미지 데이터 세트인, 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 유리 시트의 상기 제1 선택된 영역 및 상기 유리 시트의 상기 제2 선택된 영역은 동일한 영역으로서 한정되는, 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 이미지 데이터 세트로부터 휘도 맵을 전개하기 위한 로직은,
    상기 이미지 데이터의 푸리에 변환을 전개하며, 상기 푸리에 변환을 복조하고, 상기 복조된 데이터의 역 푸리에 변환을 전개하며, 각각의 픽셀과 연관된 2차원 복소수를 산출하고, 상기 이미지의 각각의 관심 지점에 대해 상기 2차원 복소수의 허수 부분의 제곱과 상기 2차원 복소수의 실수 부분의 제곱의 합의 제곱근을 결정함으로써 상기 역 푸리에 변환의 맵에 휘도를 전개하기 위한 로직을 포함하며,
    상기 복소수는 위상 성분 및 크기 성분을 갖는, 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 미소 광학 또는 방해 결함은 미소 BLOB의 에지를 탐색하기 위해 상기 휘도 맵을 분석함으로써 상기 이미지의 각각의 관심 지점에 대해 식별 및 탐색되는, 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제2 이미지 데이터 세트로부터 위상 맵을 전개하기 위한 로직은,
    상기 포착된 이미지 데이터의 푸리에 변환을 전개하며, 상기 푸리에 변환을 복조하고, 상기 복조된 데이터의 역 푸리에 변환을 전개하며, 각각의 관심 지점과 연관된 2차원 복소수를 산출하고, 상기 이미지의 각각의 관심 지점에 대해 상기 2차원 복소수의 실수 부분으로 나눈 상기 2차원 복소수의 허수 부분의 역 탄젠트를 결정함으로써 상기 역 푸리에 변환의 위상 맵을 전개하기 위한 로직을 포함하며,
    상기 복소수는 위상 성분 및 크기 성분을 갖는, 시스템.
  15. 유리 시트를 제조하기 위한 시스템에서 유리 시트의 광학 특성을 측정하기 위한 온라인 장치로서,
    상기 유리 시트를 제조하기 위한 시스템은, 원하는 형상으로 성형하기 위해 상기 유리를 연화시키기에 충분한 온도로 상기 유리 시트를 가열하기 위한 가열 스테이션, 상기 연화된 시트가 상기 원하는 형상으로 성형되는 벤딩 스테이션, 상기 성형된 유리 시트가 제어된 방식으로 냉각되는 냉각 스테이션, 및 가공 동안 스테이션 간에 상기 유리 시트를 이송하기 위한 하나 이상의 컨베이어를 포함하고, 상기 장치는,
    미소 광학 또는 방해 결함 검출기; 및
    투과형 광학 왜곡 검출기를 포함하며,
    상기 미소 광학 또는 방해 결함 검출기는,
    사전 정의된 패턴으로 배치된 콘트라스팅 요소를 포함하는 제1 백그라운드 스크린;
    상기 유리 시트가 제1 카메라와 상기 제1 백그라운드 스크린 사이에서 상기 컨베이어 상의 사전 선택된 위치로 이동함에 따라, 상기 유리 시트의 제1 선택된 영역과 연관된 상기 제1 백그라운드 스크린의 적어도 하나의 이미지를 포함하는 제1 이미지 데이터 세트를 포착하기 위한 제1 카메라; 및
    상기 제1 이미지 데이터 세트를 수신하고, 상기 휘도 맵으로부터 상기 미소 결함을 식별 및 탐색하기 위한 로직을 실행하도록 프로그래밍된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨터를 포함하고,
    상기 투과형 광학 왜곡 검출기는,
    사전 정의된 패턴으로 배치된 콘트라스팅 요소를 포함하는 제2 백그라운드 스크린;
    상기 유리 시트가 제2 카메라와 상기 제2 백그라운드 스크린 사이에서 사전 선택된 배향으로 위치된 상태로 상기 제2 백그라운드 스크린의 이미지를 포함하는 제2 이미지 데이터 세트를 포착하기 위한 제2 카메라; 및
    상기 유리 시트와 연관된 상기 제2 이미지 데이터 세트를 수신하고, 상기 제2 이미지 데이터 세트로부터 상기 제2 이미지 상의 관심 지점과 연관된 광학 왜곡의 선택된 표시를 결정하기 위한 로직을 실행하도록 프로그래밍된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨터를 포함하는,
    유리 시트를 제조하기 위한 시스템에서 유리 시트의 광학 특성을 측정하기 위한 온라인 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 백그라운드 스크린으로부터 상류의 컨베이어 상에서 이동하는 유리 시트의 형상과 연관된 데이터를 포착하기 위한 센서를 포함하는 유리 시트 부분 식별자, 및 상기 포착된 데이터를 분석하여 알려진 부분 형상 세트 중 하나로서 상기 유리 시트를 식별하기 위한 로직을 실행하도록 프로그래밍된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨터; 및
    상기 컨베이어 중 하나를 통해 이송됨에 따라 상기 유리 시트를 수용하고, 상기 컨베이어로부터 상기 유리 시트를 일시적으로 분리시키며, 상기 제2 카메라와 상기 제2 백그라운드 스크린 사이의 상기 경로에 상기 유리 시트를 위치시킴으로써 상기 제2 카메라가 상기 유리 시트를 통하여 투과된 상기 패턴의 이미지를 포착할 수 있도록, 상기 부분 식별자에 의해 포착된 상기 형상 데이터에 기초하여 유리 시트 포착 및 위치 설정 기구를 제어하기 위한 로직을 포함하는 프로그램 가능한 제어 장치를 포함하는 유리 시트 포착 및 위치 설정 기구를 더 포함하는, 시스템.
  17. 유리 시트를 제조하기 위한 시스템에서 유리 시트가 이송됨에 따라 유리 시트의 광학 특성을 측정하기 위한 방법으로서,
    상기 유리 시트를 제조하기 위한 시스템은 하나 이상의 가공 스테이션, 및 가공 동안 스테이션 간에 상기 유리 시트를 이송하기 위한 하나 이상의 컨베이어를 포함하고, 상기 방법은,
    상기 유리 시트의 제1 선택된 영역에서 미소 광학 또는 방해 결함을 측정하는 단계; 및
    상기 유리 시트의 제2 선택된 영역에서 투과형 광학 왜곡을 측정하는 단계를 적어도 포함하며,
    상기 미소 광학 또는 방해 결함을 측정하는 단계는,
    사전 정의된 패턴으로 배치된 콘트라스팅 요소를 포함하는 제1 백그라운드 스크린을 제공하는 단계;
    상기 유리 시트가 제1 카메라와 상기 제1 백그라운드 스크린 사이에서 상기 컨베이어 상의 사전 선택된 위치로 이동함에 따라, 상기 유리 시트의 상기 제1 선택된 영역과 연관된 상기 제1 백그라운드 스크린의 적어도 하나의 이미지를 포함하는 제1 이미지 데이터 세트를 상기 제1 카메라로부터 포착하는 단계; 및
    상기 제1 이미지 데이터 세트를 수신하고, 상기 제1 이미지 데이터 세트로부터 휘도 맵을 전개하며, 상기 휘도 맵으로부터 상기 미소 결함을 식별 및 탐색하기 위한 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨터를 통해 로직을 실행하는 단계로 이루어지고,
    상기 투과형 광학 왜곡을 측정하는 단계는,
    사전 정의된 패턴으로 배치된 콘트라스팅 요소를 포함하는 제2 백그라운드 스크린을 제공하는 단계;
    상기 유리 시트가 제2 카메라와 상기 제2 백그라운드 스크린 사이에서 사전 선택된 배향으로 위치된 상태로 상기 제2 백그라운드 스크린의 이미지를 포함하는 제2 이미지 데이터 세트를 상기 제2 카메라로부터 포착하는 단계; 및
    상기 유리 시트와 연관된 상기 제2 이미지 데이터 세트를 수신하고, 상기 제2 이미지 데이터 세트로부터 위상 맵을 전개하여 상기 위상 맵으로부터 광학 왜곡의 선택된 표시를 전개함으로써 상기 제2 이미지 상의 관심 지점과 연관된 광학 왜곡의 선택된 표시를 결정하기 위해, 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨터를 통해 로직을 실행하는 단계로 이루어지는,
    유리 시트를 제조하기 위한 시스템에서 유리 시트가 이송됨에 따라 유리 시트의 광학 특성을 측정하기 위한 방법.
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